Types of 3D Printers: Complete Guide — SLA, DLP, FDM, SLS, SLM, EBM, LOM, BJ, MJ Printing

Types of 3D Printers: Complete Guide - SLA, DLP, FDM, SLS, SLM, EBM, LOM, BJ, MJ Printing 3d печать
3д принтеры fdm jdg samuel james

The 9 Different Types of 3D Printers

Типы 3D-принтеров

3D printing Это последнее слово, которое порадует любителей простых в использовании интерактивных технологий. Инженеры и ученые работают с этим удивительным устройством еще с 1983 года. Именно тогда американский инженер по имени Чарльз (Чак) Халл изобрел первое устройство. 3D printer . Он назвал его SLA-машиной (стереолитографическим аппаратом).

Не пропустите: лучшие 3D-принтеры 2018 года.

Некоторые представители отрасли уже упоминали о некоторых из них. 3D printing Процесс называется Additive Manufacturing (AM), но здесь мы используем его фактическое название: 3D-печать. Таким образом, руководство будет оставаться последовательным и легко читаемым.

The Reasons for Several Types of 3D Printer

Причины этого разные. types of 3D printers and printing Процедура похожа на 2D printers на те, с которыми мы уже знакомы. Все можно свести к следующим шести соображениям

  1. Стоимость принтера
  2. Качество печати
  3. Скорость печати
  4. характеристики принтера
  5. Практичность
  6. Ожидания пользователей

Some printers only print Текст — другой текст и графика. Различаются технологии и используемые материалы, а также способ нанесения чернил на бумагу. 3D printers Они стали еще умнее. Они предлагают такой же широкий выбор качества, материалов и цен, как и их 2D-эквиваленты.

The 3D Printing Process in a Nutshell

The 3D printing Как только вы поймете основы, процесс перестанет быть сложным для домашних пользователей. Поймите, so printers , printing materials, printed objects, and 3D printing Программное обеспечение может отличаться. Однако процесс от проектирования до конечного продукта проходит схожий путь. Более подробно мы рассматривали эти процессы в другом руководстве, но краткое описание выглядит следующим образом.

  1. У пользователя есть доступ к приложению для 3D-моделирования или 3D-сканеру.
  2. Пользователь создает виртуальный дизайн (3D-модель) желаемого объекта to print В 3D.
  3. Обычно пользователь сохраняет проект в виде файла автоматизированного проектирования (сокращенно CAD).
  4. Пользователь нарезает файл CAD перед отправкой. the printer
  5. Пользователь загружает нарезанный файл CAD. 3D printer
  6. Принтер считывает каждый фрагмент 2D-файла и создает 3D-объект.

Who Is this Guide For?

Это краткое руководство предназначено для тех, кто хочет понять разницу между различными функциями. 3D printing types . Оно также предназначено для энтузиастов, школ, библиотек и всех тех, кто хочет инвестировать в эту удивительную технологию. Если вы ничего не знаете о ней, 3D printing — но хотите узнать — это руководство для вас. Не волнуйтесь. Мы не собираемся перегружать или ослеплять вас наукой.

Прочтите это руководство до конца, и вы будете хорошо понимать все основы. 3D printer types Доступно сейчас. Если вы рассматриваете возможность инвестирования. 3D printer мы поможем вам. Вы сможете принимать взвешенные решения, прежде чем отдавать свои с трудом заработанные деньги.

The Focus of this Guide

Это руководство посвящено наиболее распространенным types of 3D printers используемых сегодня. Во-первых, опубликуйте длинное название для каждой из этих машин. Во-вторых, используйте соответствующую аббревиатуру, чтобы было легче читать. Например, стереолитография — SLA; два примера: производство ламинированных объектов — LOM.

Here are the nine 3D printer types Вы узнаете, что

  1. Стереолитография (SLA)
  2. Световое цифровое редактирование (DLP)
  3. Моделирование методом осаждаемого сплавления (FDM)
  4. Селективное выжигание лазером (SLS)
  5. Селективное сплавление лазером (SLM)
  6. Электронно-лучевое сплавление (EBM)
  7. Создание ламинированных объектов (LOM)
  8. Активация связанного материала (BJ)
  9. Материальный комплекс (MJ)

The Basic Components of a 3D Printer

Makerbot_replicator

Прежде чем приступить к рассмотрению различных 3D printer types and printing Прежде чем приступить к изучению различных методов, потратьте минуту на перечисление основных компонентов этих машин. Компонентов много, и каждый из них играет важную роль. the printing Процедура. Мы не собираемся переходить на очень технический уровень. Тем не менее, важно знать, что представляют собой основные компоненты. Это поможет вам лучше понять the printing Как читать различные модули.

Основные компоненты и их использование, 3D printer следующие

  • Рама 3D-принтера: удерживает устройство
  • Движение головы 3D-принтера: перемещается по отношению к the print кровати во всех направлениях
  • Головка 3D-принтера: сопла, в которые вставляется нить, наносится краска или влажный связующий материал
  • Производственная платформа 3D-принтера или производственная станина: часть the printer where the object is printed
  • Тушильные двигатели 3D-принтера (не менее 4): используются для точного размещения и контроля скорости
  • Электронный 3D-принтер: используется для привода двигателя и нагрева экструдера
  • Прошивка 3D-принтера: постоянное программное обеспечение, используемое для проверки каждого аспекта работы принтера 3D printer
  • Программное обеспечение 3D-принтера: не является частью настоящего printer Но все равно необходимо the printing Процедура.

Вы можете прочитать более подробное описание 3D printer Материалы.

3D Support Substances

Many 3D printers Используйте различные материалы для поддержки complex Геометрия. Вспомогательные материалы одинаково важны 3D printing Процесс и фактический базовый материал. При строительстве нет успешных результатов. Эти материалы предлагают лучшее решение, чем старые природные опорные конструкции прошлого. Просто. printing is complete Пользователь просто удаляет поддерживающий материал из конечного компонента.

Некоторые 3D-технологии используют вспомогательные материалы, которые растворяются при помещении в химическую ванну. Другие используют окружающую пыль, чтобы удержать все на месте. А есть и те, кто использует кальмар — желатиновую субстанцию. О чем вы прочтете в printing процедуре и какие вспомогательные материалы используются в этом руководстве.

1) Технология стереолитографии (SLA).

SLA-печать

SLA — это быстрый процесс создания оригиналов. Люди, использующие эту технологию, серьезно относятся к точности и аккуратности. Всего за несколько часов можно создать изделие из 3D-файла CAD (сгенерированных компьютером данных). Это 3D printing процесс, популярный благодаря своей тонкой детализации и точности. Машины, использующие эту технологию, создают уникальные модели, образцы, прототипы и различные производственные аксессуары. Для этого они преобразуют фотополимерные жидкости (специалисты по type пластика) в твердые 3D-объекты, по одному слою за раз. Сначала пластик нагревается и превращается в полужидкую форму, которая затем затвердевает при контакте. The printer Каждый из этих матрасов изготавливается с помощью ультрафиолетового лазера, направленного на сканирующее зеркало по осям X и Y. Непосредственно перед каждым print круга лезвие сбрасывателя перемещается по поверхности, чтобы все тонкие слои смолы равномерно распределились по объекту. The print Цикл продолжается таким образом, создавая трехмерный объект снизу вверх.

Once completed Кто-то берет трехмерный объект the printer и аккуратно срезает его с платформы; трехмерный участок обычно подвергается химической обработке для удаления излишков смолы. Также распространена практика откладывания объекта в духовом шкафу. Это делается для того, чтобы сделать конечный объект более прочным и устойчивым. В зависимости от вида работ, профессиональные краски могут быть получены с помощью процесса ручной шлифовки. SLA printing Он стал излюбленным экономическим выбором для целого ряда отраслей. Среди них — автомобильная промышленность, медицина, аэрокосмическая отрасль, индустрия развлечений и создание различных потребительских товаров.

Some SLA printers include: 3D printer 3D-принтер Pegasus Touch SLA, 3D-принтер Xyzprinting Nobel 1.0 SLA, настольный 3D-принтер Sunlu SLA и 3D-принтер Form 1+ SLA.

2) Технология цифровой обработки света (DLP)

dlp-печать

Технология DLP является самой старой. 3D printing созданная человеком по имени Ларри Хорнбек в 1987 году. Она похожа на SLA (см. выше) и работает с фотополимерами. Используется мокрая пластиковая смола. the printer Она поставляется в полупрозрачном пластиковом контейнере. Однако между двумя источниками света есть существенная разница: в то время как SLA использует ультрафиолетовое излучение, DLP обычно использует более традиционный источник света, как правило, лампу-лупу. Этот процесс очень впечатляет printing Скорость. При достаточном освещении смола затвердевает быстро (мы говорим о нескольких секундах). По сравнению с SLA 3D printing DLP достигается быстрее по print время для большинства аксессуаров. Причина большей скорости заключается в том, что весь слой экспонируется одновременно. Вместе с SLA printing лазер должен получить каждый из этих слоев, что занимает время.

Еще одно преимущество DLP printing Технология заключается в том, что она мощная и производит сразу большое количество моделей разложения. Она также экономична, поскольку позволяет использовать недорогие материалы complex и детализированные объекты. Это позволяет не только сократить количество отходов, но и сохранить printing затраты на более низком уровне.

Some DLP printers К ним относятся 3D-принтеры Lumipocket-miniature DLP и Solus DLP.

(3) Технология моделирования с плавленым напылением (FDM)

FDM-печать

FDM is a 3D printing Процесс, разработанный Скоттом Крампом и освоенный в 1980-х годах компанией Stratasys Ltd. to print Она позволяет создавать трехмерные объекты. Он популярен для производства функциональных прототипов, концептуальных моделей и вспомогательных средств производства. Это техника, которая позволяет получать точные детали и обладает отличным соотношением весовой стойкости.

Before the FDM printing В начале процедуры пользователь должен разрезать 3D CAD-данные (3D-модель) на несколько слоев с помощью специального программного обеспечения. Закодированные данные CAD отправляются на печать. the printer Затем на матрасе на строительной платформе создается слой объекта. Для этого нагревается и затем экструдируется через сопло термопластичная нить с основой. The printer Также можно извлекать различные вспомогательные материалы и термопластики. Например, для поддержки верхнего слоя, the printer снизу может быть добавлен специальный поддерживающий материал, который растворяется после the printing Процедура. Как и во всех других случаях. 3D printers , the time it takes to print Все зависит от размера объектов и их сложности.

Как и во многих других 3D-технологиях, конечный объект нуждается в очистке — компонент FDM RAW может иметь некоторые видимые матовые линии на некоторых объектах. Их, очевидно, нужно сгладить вручную и доработать printing . Это единственный способ получить гладкий, готовый продукт с ровной поверхностью — конечные объекты FDM функциональны и долговечны. Это делает его распространенным процессом для использования в самых разных отраслях, включая машиностроение и производство аксессуаров.BMW использует FDM 3D printing как и известная пищевая компания Nestlé, и это лишь некоторые из них.

Some FDM printers В комплект входят: настольный FDM-принтер Jgaurora 3D, настольный FDM 3D-принтер высокого разрешения Alunar, оригинальный Prusa I3 Mk2, PowersPec 3D Pro, Lulzbot Mini, Flashforge Creator Pro.

4) Технология лазерного обжига (SLS).

SLS-печать

Американский бизнесмен, изобретатель и преподаватель по имени доктор Карл Декард разработал и запатентовал технологию SLS в середине 1980-х годов. 3D printing Технология соединяет частицы друг с другом с помощью мощного CO2-лазера. Лазер выжигает огонь в порошке (но можно использовать и другие материалы, например, белый нейлоновый порошок, керамику и даже стекло). Как это работает:

Строительная платформа, или станина, постепенно опускается с каждым последующим лазерным сканированием. Этот процесс повторяется по одному слою за раз, пока не будет достигнута высота объекта. В процессе строительства модель окружает и защищает непроницаемая оболочка из других порошков. Это означает, что 3D-объект не нуждается в каких-либо других поддерживающих конструкциях во время строительства: один несгоревший порошок удаляется вручную. printing SLS производит высокоточные, долговечные аксессуары и доступен в широком диапазоне материалов. Это полностью функциональный, конечный компонент, идеальная технология для оригиналов.SLS очень похожа на технологию SLA по скорости и качеству. Основное различие заключается в материалах: в SLS используются порошковые вещества, а в SLA — мокрые смолы. Такое разнообразие доступных материалов делает технологию SLA очень популярной. for printing Персонализированные объекты.

Some SLA printers К ним относятся 3D-принтер xyzprinting nobel 1.0 SLA, настольный 3D-принтер Sunlu SLA, Formlabs Form 2, 3D Systems Projet 1200 и DWS Lab XFAB.

(5) Технология лазерного синтеза (SLM)

SLM-печать

Впервые SLM появилась в 1995 году. Как и SLA (см. выше), SLM также использует мощные лазерные лучи для формирования 3D-компонентов. Во время the printing лазерный луч расплавляет и сплавляет различные металлические порошки. Простой способ взглянуть на это — проанализировать основной процесс следующим образом.

Порошок материала + тепло + точность + слоистая структура = готовый 3D-объект.

Когда лазерный луч попадает на тонкий слой материала, он избирательно выбирает или отбирает частицы. После. one complete print cycle, the printer Новый слой добавляется к предыдущему новому слою материала. Затем объект уменьшается до точной толщины одного слоя. Когда. the print process is complete человек вручную удаляет неиспользованную пыль с объекта, основное различие между SLM и SLS заключается в том, что SLM полностью растворяет пыль, а SLS только растворяет ее (обжигает). В целом, SLM, как правило, прочнее, поскольку в них меньше зазоров или они вообще отсутствуют.

A common use for SLM printing 3D-компоненты включают. complex Структуры, геометрии и тонкие стенки. Аэрокосмическая промышленность использует SLM 3D printing в некоторых из ее инновационных разработок. Обычно они направлены на создание точных, прочных и легких комплектующих. Однако это дорогостоящая технология, поэтому она не является практичной и популярной среди домашних пользователей. Сегодня SLM широко распространена в аэрокосмической и медицинской ортопедической промышленности; те, кто инвестирует в SLM 3D printers Среди них — исследователи, университеты и производители металлических порошков. Другие особенно заинтересованы в изучении всего спектра и будущего потенциала металлических протезов.

Некоторые промышленные SLM. printers К ним относятся SLM-решения SLM 125, 280 и 500, Realizer SLM 125 и Optomec LENS 450.

6) Технология электронно-лучевого плавления (EBM)

Types of 3D Printers: Complete Guide - SLA, DLP, FDM, SLS, SLM, EBM, LOM, BJ, MJ Printing

Шведская компания Arcam AB основала EBM® в 1997 году. 3D printing Технология похожа на SLM (см. выше) тем, что в ней используется технология плавления в порошковом слое. Разница между ними заключается в источнике энергии. В описанном выше подходе SLM используется мощный лазер в камере с инертным или благородным газом. В EBM, с другой стороны, используется мощный электронный луч в вакууме. Помимо источника энергии, остальные этапы процесса очень похожи: основными областями применения EBM являются 3D print Металлические детали. Ее главная особенность — возможность достижения complex EBM также позволяет получать детали невероятно прочные и плотные по составу.

Среди других выдающихся особенностей EBM можно назвать следующие

  • Не требуется дополнительного вспомогательного оборудования 3D printing Процедура.
  • Повышение эффективности за счет использования сырья
  • Сокращение сроков изготовления и ускорение вывода компонентов на рынок
  • Можно создавать полностью функциональные и долговечные компоненты на заказ для самых разных отраслей промышленности

The printing Процесс начинается, как и большинство других процессов, поскольку пользователь должен сначала создать 3D-модель или сгенерированный компьютером цифровой файл.

An industrial EBM printer Включает: Arcam Q20

7) Технология LOM (Layered Object Manufacturing)

ROM-печать

Калифорнийская компания Helisys Inc. (ныне Cubic Technologies) первой разработала LOM как эффективный и доступный метод. 3D printing . Первопроходцем в этой области стал американский инженер-конструктор Майкл Фейгин. 3D printed Технология — первоначально запатентованный LOM.

LOM — это система быстрого прототипирования, которая работает путем сплавления или ламинирования слоев пластика или бумаги с использованием тепла и давления. Управляемый компьютером нож или лазер разрезает объект до нужной формы. Почти все printed layer is complete Платформа перемещается вниз примерно на 1/16 дюйма, и следующий слой готов. The printer Затем на подложку натягивается новый лист материала и прикрепляется нагретыми валиками. Этот базовый процесс повторяется много раз, пока 3D-деталь не будет готова. is complete .

Согласно Википедии, LOM printing Это работает следующим образом:.

  1. Лист материала прикрепляется к подложке нагретыми роликами.
  2. Лазер определяет желаемые размеры прототипа.
  3. Лазер наносит крест на участки, которые не являются частью детали, что облегчает удаление отходов.
  4. Platform with completed Слои перемещаются от пояса вниз.
  5. Новый листовой материал закругляется на место.
  6. Платформа опускается в новое положение для получения следующего слоя.
  7. Этот процесс повторяется.

Возможно, не самый распространенный метод. 3D printing Даже сегодня LOM остается одним из самых быстрых. Кроме того, это, пожалуй, самый доступный метод 3D-прототипирования. Причиной тому является низкая стоимость используемых материалов (бумаги и пластика). Кроме того, этот процесс позволяет создавать очень большие 3D printed объектов. Среди тех, кто продолжает его использовать LOM printers архитекторы, художники и разработчики продуктов.

One popular LOM printer матрица Макора

8) Технология струйного нанесения связующего (BJ)

BJ-печать

Массачусетский технологический институт (MIT) впервые изобрел BJ 3D printing BJJ — это техника, которая используется для создания нового типа струй. Иногда эту технологию называют другими именами, например BJJ.

  • Powder bed printing
  • Inkjet 3D printing
  • Капельный порошок
  • Струйное нанесение связующего (BJ). Это наиболее распространенное название, используемое для обозначения

BJ is a 3D printing process that uses two types Материалы, используемые для создания объектов: порошковые материалы (обычно гипс) и клеи. Как следует из названия, «связующее» вещество действует как сильный клей, который скрепляет (сваривает) слои порошка вместе. The printer Как и в обычной струйной 2D-печати, связующее вещество выбрасывается из сопла в жидком виде. printer Затем связующее вещество наносится на поверхность струйного принтера. Когда каждый слой завершен, пластина немного опускается и наносится следующий слой. Этот процесс повторяется до тех пор, пока объект не достигнет необходимой высоты.

Используются четыре популярных материала BJ printing Включает в себя:

Невозможно получить 3D-объекты с очень высоким разрешением и очень прочные объекты. BJ printing Но есть и другие преимущества. Например, это printers allow you to print Полноцветные детали. Для этого обычно просто добавляют в связующее вещество цветные пигменты, такие как черный, белый, голубой, желтый или пурпурный. Эта технология продолжает развиваться, так что следите за новостями, чтобы не пропустить еще больше замечательных вещей в будущем. На момент написания статьи некоторые области применения BJ 3D printing К ним относятся быстрое прототипирование и различные применения в аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности.

Some BJ printers В комплект входят: addwii reveals X1, ExOne R2 и ZCorp Spectrum z510.

9) Струйная обработка материалов (MJ) PolyJet и технология литья воска

Технология Material Jetting, также известная как литье по восковым моделям, на слуху. Она отличается от других. 3D printing Изобретатель MJ не одинок. На самом деле до недавнего времени это была скорее техника, чем реальная printing Процедура. Ювелиры использовали его на протяжении веков. Литье воска — традиционный процесс, позволяющий изготавливать высококачественные, индивидуальные украшения. Причина, по которой он упоминается здесь, заключается в его внедрении 3D printing . С появлением этой технологии литье воска стало автоматизированным процессом. Сегодня мистер М. Дж. 3D printers Она производит компоненты высокого разрешения, в основном для стоматологической и ювелирной промышленности.

Для ювелиров, которые, как и большинство других, хотят экспериментировать с различными формами, MJ на сегодняшний день является самой передовой 3D-технологией. На момент написания статьи на рынке представлено несколько высококачественных профессиональных восков 3D printers на рынке. Работает это следующим образом.

Создается 3D-модель (файл CAD). the printer Система приводится в движение. The printer Расплавленный (разогретый) воск наносится контролируемыми слоями на алюминиевую платформу. Для этого используется сопло, которое равномерно распределяет воск по поверхности формы. После того как нагретый материал попадает на платформу, он начинает остывать и затвердевать (УФ-излучение способствует полимеризации слоев); после создания 3D-детали гелеобразный материал служит опорой. the printing process of more complex Геометрический рисунок. Как и все вспомогательные материалы, 3D printing Затем его можно легко удалить вручную или с помощью мощной струи воды. Как только деталь готова. is complete Готов к использованию без необходимости последующего отверждения.

Polyjet MJ также доступен 3D printers Технология Polyjet также обеспечивает очень хорошее разрешение. В отличие от цифровых wax printers Люди используют устройства Polyjet для создания деталей для самых разных отраслей промышленности.

Some MJ printers include: ABS 3D printer , PLA 3D printer (большой), HP Multijet Fusion

Summing Up

3D printers and print Технологии постоянно развиваются. По мере этого цены будут снижаться, поскольку устройства и процессы становятся все лучше и лучше. Если вы прочитали это руководство от начала до конца, то у вас есть базовое представление о различных функциях 3D printers и режимах их работы. Вы также узнаете о различных материалах. printers используемых в них, и отраслях промышленности, которые они поддерживают. Если вам понадобится дополнительная информация, вы всегда можете обратиться к любому разделу этого руководства.

No Printer No Problem

Также помните, что вам не обязательно владеть 3D printer Изучите технологию или, to print 3D. Существует множество бесплатных онлайн 3D printing программ для дизайна и моделирования; как только вы создадите свой 3D-проект, вы будете готовы к работе. Вы должны быть в состоянии найти кого-то в вашем регионе. 3D printer who will print Вы сможете найти того, кто сделает вашу работу за меньшую цену. Проверьте небольшие стартапы в школах, библиотеках или местных кооперативных центрах. Если это невозможно, отправьте свой цифровой 3D-файл через Интернет и обратитесь в один из 3D-сервисов. print Ваша модель.

Оцените статью