What is 3D Printing / Additive Manufacturing?

На 3DSourced мы рассказали обо всем 3D printing 3D с 2017 года.Наша команда взяла интервью у самых инновационных 3D printing экспертов, опробовала и проанализировала более 20 самых популярных 3D printers и 3D-сканеров, чтобы дать честные рекомендации, и написала более 500 3D printing руководств за последние пять лет.

Для полных новичков, 3D printing может быть страшно. ‘Итак… Вы создаете вещи из ниоткуда, одну за другой, как репликаторы в «Звездных войнах»?». Это руководство призвано объяснить проблему того, что такое 3D printing Демобилизация технологии, которая обещает изменить мир, на языке, понятном каждому.

Сначала в нем объясняется, как 3D printing она работает и чем отличается от всех существующих сегодня способов производства вещей. Затем вкратце описываются два основных типа 3D printer с которыми он может встретиться.

Также дается краткое описание основных областей применения. 3D printing например, в медицинском секторе, the manufacturing транспортных средствах, и даже многое другое, а также преимущества и недостатки 3D printing .

How does 3D printing работа? Протезирование против абстракции manufacturing

Начиная с 1400-х годов, когда Майкл Ангелос создавал удивительные мраморные скульптуры, способ изготовления вещей включает в себя взятие большего количества материала и отрезание для создания более мелких конечных частей. В наше время это во многом продолжается: двигатели с ЧПУ и режущие лазеры создают готовые изделия путем удаления частей более крупных блоков материала. Эти методы известны как абстракция manufacturing и они удаляют часть, чтобы достичь конечной детали.

3D printing Она отличается. Наоборот, 3D printing аксессуар производится с нуля, либо путем осаждения расплавленного материала, либо путем застывания или плавления смолы или шлифовки для формирования этого аксессуара.

Вместо того чтобы извлекать лишний материал, 3D printers осаждают только точное количество необходимого материала — оставляя мало отходов и экономя деньги на избыточном материале. Для этого, 3D printing is also known as additive manufacturing : вместо удаления кусков из больших блоков, добавляйте для создания компонентов. В случае с пластмассами это очень полезно для окружающей среды.

3D printed Комплектующие создаются в трех измерениях by printing Небольшие горизонтальные слои материала, слои матов и слои друг на друге создают постепенно увеличивающиеся аксессуары. Высота каждого слоя составляет всего 0,01 мм. Поэтому для создания аксессуара могут потребоваться сотни слоев. Бюджет. 3D printers Стоит менее 500 долларов США и обычно обеспечивает минимальную высоту матраса 0. 1 мм или 0. 05 мм.

Нижние слои используются для создания дорогих и дорогостоящих деталей, таких как диагональные углубления, рельефы и конструкции внутри текста. Однако для простых геометрических форм, таких как кубы, можно использовать высокий уровень матовости без потери качества.

The 3D printing process

TLDR: Что вам нужно?

A 3D printer
STL или CAD-программа для рисования
Scrash.
Материал: смола или пряжа

Additive manufacturing Возможные варианты. 3D printer Следуя точным закодированным инструкциям 3D printer Файл — обычно STL-файл, но в некоторых случаях OBJ или GCODE — определяет, какой участок to print material in.

Therefore, to print Сначала необходим 3D-файл. Он может быть получен из различных программ CAD или бесплатных инструментов 3D-моделирования, или загружен из Интернета в специальных стоковых файлах.

См. наше руководство, включающее лучшее программное обеспечение CAD
У нас также есть руководство по лучшим бесплатным программам для 3D-моделирования
Или, если вы хотите быстро начать работу, посмотрите наш список сайтов с бесплатными файлами STL для загрузки.

Как только у вас есть этот файл, вам понадобится 3D-шредер для ввода файла, 3D-шредер делает то, что он называет — разрезает файл на более мелкие уровни. Более высокое разрешение 3D printers Меньшие размеры матриц, которые обычно стоят дороже, но дешевле, позволяют создавать более точные компоненты. 3D printers Сегодня они обеспечивают хорошую точность.

Как только модель подгоняется под нужный размер. to print (Большинство трехмерных желобов, таких как Cura, скажут вам, сколько материала и времени нужно потратить на текущий размер модели to print ), разрежьте модель на фрагменты, затем извлеките и нарежьте файлы и подключите их к USB или SD-карте printer , or print удаленно через WiFi, если printer эта функциональность доступна. Cura имеет десятки настроек по умолчанию 3D printers и их очень легко настроить. and print Большого опыта не требуется.

Different types of 3D printing

Существует также руководство, объясняющее все типы 3D printers .

Два основных типа 3D printers FDMS используется домашними энтузиастами и производителями 3D printers and resin 3D printers . В случае с пластмассами многие быстрые процессы происходят в SLS 3D printers хотя любители найдут их дорогими и сложными.

Мы предлагаем бесплатные электронные книги для тех, кто хочет прочитать все по каждой 3D printing автономной технологии и многое другое. Вы можете скачать их бесплатно здесь.

FDM 3D printers

Самая простая в использовании, регулируемая, дешевая и доступная 3D printers , FDM 3D printers are the printer Выбор большинства производителей, стремящихся к низкому напряжению, fun printing environment.

Используют пластиковую нить — длинные тонкие трубки из пластика, намотанные на катушку. the printer Экструдер. После расплавления пластик подается через сопло. the print для создания окончательного аксессуара для матраса. Если вы украшали торт с помощью точечных пакетов, это может показаться похожим на FDM. 3D printers Уложите слой расплавленного пластика, как прикрепленный к верхней части торта, и как только слой закончится, поднимайтесь по высоте на матрас, как это можно сделать при украшении высоких вихрей.

FDM printers Он недорогой, начиная примерно с 200 долларов, и имеет низкие эксплуатационные расходы, к тому же красный цвет начинается примерно с 20 долларов за килограмм. Часто продается как DIY 3D printers Вам придется собрать их самостоятельно, но некоторые из них можно подключить к сети — просто соедините их, и они готовы к работе.

Материалы не раздражают кожу, и в целом это, пожалуй, самые безопасные! printers иметь, особенно если рядом есть дети, так как только теплая постель и теплые края могут согреть и уберечь их от беспорядочных рук в жилье.

Чтобы выбрать лучший FDMS, ознакомьтесь с нашими рекомендациями 3D printers .
Guide to Modelling with Prescribed Deposition Methods для получения дополнительной информации о технологии, лежащей в ее основе.

Resin 3D printers

Несколько лет назад смола printers Ее цена начиналась от нескольких тысяч долларов, но новые недорогие ЖРС 3D printers от таких брендов, как Anycubic и Elegoo, снизили цены до 200 долларов и выше.

Resin 3D printers SLA, DLP и LCD printers и смолы со световым усилением, но отличаются незначительно. Если вы являетесь производителем-энтузиастом, вы, вероятно, будете использовать LCD printer SLA была первой технологией, изобретенной Чаком Халлом в конце 1980-х годов; DLP, и особенно LCD, являются более новыми производными, наблюдаемыми по более низким ценам. printers .

These printers Они используют резервуар для хранения влажной смолы, УФ-лазер и ЖК-экран для выборочного отверждения смолы и формирования одного слоя твердых компонентов за один раз.

Resin printers Это обычно быстрее, точнее FDM printers и создает аксессуары с более гладкой поверхностью и острыми краями. Хотя статистика может показать схожую высоту матрасов или Z-анализ между FDM и смолой printers компонент из смолы имеет лучшее качество, что делает более точный анализ X и Y. По этой причине смола printers Часто используется при изготовлении восковых форм 3D printed для изготовления ювелирных изделий, слуховых аппаратов и стоматологии.

Однако смолы the printers Они более сложные, и некоторые смолы могут вызывать раздражение — поэтому необходимо принимать более строгие меры предосторожности. Обычно вы более ограничены в выборе типов материалов, которые вы можете использовать. FDM printing и аксессуары будут портиться, если их оставить на солнце.

Проверьте рекомендации по выбору лучших смол 3D printers .
Здесь также есть подробное сравнение SLA, DLP и LCD.

Other types of 3D printer :

SLS 3D printers
PolyJet / Активация материалов
Связующий материал
Сплавление нескольких струй
Осаждение направленного действия
Прямое выжигание металлическим лазером
Плавление электронным лучом

Who invented 3D printing ?

Это объясняется в зависимости от того, как определяется «изобретение»: с 1970-х годов публикуются академические статьи, описывающие методы получения несуществующих слоев компонентов матраса; в 1981 году Хидео опубликовал статью, в которой обсуждалась техника «быстрого происхождения», а в 1984 году три французских инженера подали заявку на патент на процесс стереолитографии. Однако они решили, что в этом нет денег, и отказались от своей заявки.

Вскоре после этого Чак Халл из США подал патент на стереолитографию, а в 1986 году получил признание, коммерциализировал технологию и создал 3D-систему; с января 2021 года стоимость 3D-системы составляет 1,3 миллиарда долларов США.

Чак Халл считается ее отцом. 3D printing И был первым, кто продал эту функцию. 3D printer over 30 years ago.

Для получения дополнительной информации о рыночной стоимости смотрите рейтинг самых дорогих. 3D printing companies.

Для получения дополнительной информации вы можете прочитать статью объемом 4 000 слов. 3D printing .

3D printing uses and applications

The first uses for 3D printers В основном они испытывали новые прототипы автомобильных аксессуаров, повторяли и вносили небольшие улучшения на основе этих тестовых аксессуаров. Однако с тех пор 3D printing эволюция оказала значительное влияние на самые разные отрасли промышленности.

Медицина
Стоматология
3D printing Органы -.
3D printing houses
3D printing cars
Запчасти для классических автомобилей
Кормушки
Одежда и мода
Обувь и тренеры
Ювелирные изделия
Быстрое происхождение
Еда
Оружие
В кризис COVID 19

Advantages and disadvantages of 3D printing

3D printing advantages

Индивидуальные и уникальные компоненты: такая гибкость в производстве еще никогда не была возможна. Одноразовые модели могут быть изготовлены с эффективностью, равной 100 3D printing Идеально подходит для быстрого тестирования новых прототипов с целью улучшения продукта.
Множество различных материалов: FDM printers alone can print Материалы от PLA и ABS до поликарбоната, нейлона, углеродного волокна и пики. Смолы. printers can print Стоматологические, литейные и даже керамические смолы, другие 3D printers can print Металлы, керамика и глина, дерево и даже бумага.
Сложные геометрии и формы больше: в то время как традиционные пресс-формы не могут создавать специфические формы, 3D printers В них используются опоки, которые могут быть удалены в процессе последующей обработки, что позволяет создавать крутые углы и выступы.
Лучше для окружающей среды: недопассики. manufacturing При их использовании неиспользованный материал расходуется, и вырезаются более крупные блоки. Наряду с. 3D printing только точное количество необходимого материала, используется меньше пластика, что уменьшает излишки материала. Кроме того, многие пластики используются FDM printing можно перерабатывать, а нити PLA являются биоразлагаемыми.
Низкие начальные затраты: 3D printers Они могут создавать практически любую форму из самых разных материалов и при необходимости могут подвергаться дальнейшей обработке. Это все равно что иметь мини-завод в своей машине. Кто может производить аксессуары, модели и игры с нуля за несколько сотен долларов, предел — это ваша креативность.
На заказ, без акций: держать акции неэффективно — пытаться планировать, когда люди будут покупать, значит тратиться на покупку акций, которые можно было бы использовать для чего-то лучшего. Наряду с. 3D printing аксессуары и продукты изготавливаются на заказ только при необходимости, что делает производство простым и эффективным.

3D printing disadvantages

Не расширяться слишком медленно: 3D printing Пока еще слишком поздно бросать вызов литью под давлением или литью с ЧПУ в производстве больших объемов продукции. Они не могут производить достаточно продукции для массового производства и поэтому прочно укоренились для единовременных и очень небольших партий.
Последующее редактирование: если вы не printing Очень простая форма, вы, вероятно, printing не исказите гравитацию до того, как компоненты затвердеют. Их следует удалить. prints — Однако этого можно избежать, используя легкоплавкие опоры, такие как ПВА или HIPS. Также могут потребоваться другие постпроцессы, такие как окрашивание, шлифовка или другие формы.
Не очень точные при низких ценах: улучшаются в течение длительного времени в год, но вы не можете ждать целый мир. 3D printer Менее 500 долларов. Эти входные уровни 3D printers подойдут для энтузиастов, но не для компаний, которые ищут простой оригинал 3D printer или использовать как часть 3D printing сервиса, нужно потратить максимальную сумму.
Некоторые материалы слабы и разрушаются. Некоторые материалы, такие как смолы, разрушаются при умеренных температурах, например, солнечный свет и смолы. Кроме того, нити, такие как PLA, хрупкие и ломаются при сильных воздействиях. Самое неприятное, что многие материалы, используемые в FDM, являются 3D printing Они гигроскопичны. Это означает, что они поглощают влагу и воду из воздуха. Это может быстро усугубить маятник. print Важно хранить нити в герметичном и сухом месте, так как при этом образуются пузырьки воды и поверхность пены. Рекомендуется использовать сушилку и нити.