3D-utskrift er mest brukt for prototyping, og dens evne til raskt å produsere individuelle deler kan gjøre det mulig å raskt verifisere ideer og spare kostnader. De vanligste 3D-utskriftsteknologiene er SLA, DLP og FDM, men ikke bare denne typen teknologier. Introduksjonen og arbeidsprinsippet til disse 3D-utskriftsteknologiene vil bli diskutert nedenfor.
Stereolitografi (SLA)
Stereolitografi (SLA) er den originale industrielle 3D-utskriftsprosessen. SLA-skrivere er gode til å produsere deler med høy detaljrikdom, jevn overflatefinish og stramme toleranser. Den høykvalitets overflatefinishen på SLA-deler ser ikke bare vakker ut, men bidrar også til delens funksjon – for eksempel testing av monteringen. Det er mye brukt i medisinsk industri, og vanlige bruksområder inkluderer anatomiske modeller og mikrofluidikk.
Prinsipp: Stereolitografi er en datamaskin som kontrollerer laserstrålen, og bruker designdataene fra CAD-systemet for å størkne den flytende lysfølsomme harpiksen lag for lag. Denne lag-for-lag-bindingsmetoden er å kombinere laserens planbevegelse med plattformen. Den vertikale bevegelsen kombineres for å lage et tredimensjonalt objekt.
Selektiv lasersintring (SLS)
Selektiv lasersintring (SLS) smelter nylonbasert pulver til solid plast. Siden SLS-deler er laget av ekte termoplastiske materialer, er de slitesterke, egnet for funksjonstesting, og kan støtte levende hengsler og trykknapper. Sammenlignet med SL er delene sterkere, men overflaten er grovere. SLS krever ikke en støttestruktur, så hele byggeplattformen kan brukes til å bygge flere deler i en enkelt konstruksjon – noe som gjør den egnet for høyere antall deler enn andre 3D-utskriftsprosesser. Mange SLS-deler brukes til prototyping og vil en dag bli sprøytestøpt.
Prinsipp: Laserstrålen sintres selektivt i henhold til den lagdelte seksjonsinformasjonen under datakontroll. Etter at ett lag er fullført, sintres det neste laget. Etter at all sintringen er fullført, fjernes overflødig pulver, og en sintret del kan oppnås.
Blekkstråleteknologi (PolyJet)
PolyJet er en annen plastisk 3D-utskriftsprosess, men det er et vendepunkt. Den kan produsere deler med en rekke egenskaper, som farge og materiale. Designere kan bruke denne teknologien til å lage prototyper av elastomerer eller overstøpte deler. Hvis designet ditt er en enkelt stiv plast, anbefaler vi at du holder deg til SL eller SLS - dette er mer økonomisk. Men hvis du lager prototyper for overstøping eller silikongummidesign, kan PolyJet spare deg for å investere i verktøy tidlig i utviklingssyklusen. Dette kan hjelpe deg å iterere og validere designet ditt raskere og spare penger.
Prinsipp: Hvert lag med lysfølsomt polymermateriale størknes med ultrafiolett lys umiddelbart etter spraying, for å produsere en fullstendig størknet modell, som kan transporteres og brukes umiddelbart uten størkning etterpå. Det gel-lignende støttematerialet spesialdesignet for å støtte komplekse geometrier kan enkelt fjernes for hånd eller ved å sprøyte vann.
Digital Light Processing (DLP)
Digital lysbehandling ligner på SLA fordi den bruker lys for å herde den flytende harpiksen. Hovedforskjellen mellom de to teknologiene er at DLP bruker en digital lysprojektorskjerm, mens SLA bruker en ultrafiolett laser. Dette betyr at DLP 3D-skrivere kan avbilde hele byggelaget på en gang, og dermed øke byggehastigheten. Selv om den ofte brukes til rask prototyping, gjør den høyere gjennomstrømningen til DLP-utskrift den egnet for små batchproduksjon av plastdeler.
Prinsipp: Prinsippet er å føre lyskilden som sendes ut av lyset gjennom en kondenserende linse for å homogenisere lyset, og deretter passere et fargehjul (fargehjul) for å dele lyset inn i RGB tre farger (eller flere farger), og deretter projisere fargen på linsen På DND projiseres bildet til slutt gjennom projeksjonslinsen.
Multi-jet smelting (MJF)
I likhet med SLS bruker Multi Jet Fusion også nylonpulver for å lage funksjonelle deler. I stedet for å bruke en laser for å sintre pulveret, bruker MJF en blekkstrålematrise for å påføre fluks til nylonpulverbedet. Varmeelementet passerer deretter gjennom sengene for å smelte sammen hvert lag. Dette resulterer i mer konsistente mekaniske egenskaper og forbedret overflatefinish sammenlignet med SLS. En annen fordel med MJF-prosessen er å fremskynde byggetiden, og dermed redusere produksjonskostnadene.
Prinsipp: Måten denne teknologien fungerer på er veldig interessant: spre først et lag med pulver, spray deretter flussmiddel, og spray samtidig et detaljeringsmiddel for å sikre finheten til kantene på den trykte gjenstanden, og påfør den deretter igjen Varmekilde . Dette laget er komplett. Og så videre, til 3D-objektet er fullført.
Fused Deposition Modeling (FDM)
Fused Deposition Modeling (FDM) er en vanlig desktop 3D-utskriftsteknologi for plastdeler. Funksjonen til FDM-skriveren er å ekstrudere plastfilamentet lag for lag på byggeplattformen. Dette er en kostnadseffektiv og rask metode for å lage fysiske modeller. I noen tilfeller kan FDM brukes til funksjonstesting, men teknologien er begrenset på grunn av relativt grov overflatefinish og utilstrekkelig styrke på delene.
Prinsipp: FDM-prosessen smelter og ekstruderer plasttråd gjennom en høytemperaturdyse. Tråden akkumuleres, avkjøles og størkner på plattformen eller det bearbeidede produktet, og enheten akkumuleres lag for lag.
Direkte metalllasersintring (DMLS)
3D-utskrift av metall åpner for nye muligheter for design av metalldeler. Det brukes ofte til å redusere metall-, flerkomponentkomponenter til individuelle komponenter eller lette komponenter med interne kanaler eller uthulingsfunksjoner. DMLS kan brukes til prototyping og produksjon fordi tettheten til deler er like tett som deler produsert ved bruk av tradisjonelle metallproduksjonsmetoder som maskinering eller støping. Å lage metalldeler med komplekse geometrier gjør den også egnet for medisinske applikasjoner der deldesign må etterligne organiske strukturer.
Prinsipp: Metallmatrisen smeltes delvis ved å bruke en høyenergilaserstråle og styres av 3D-modelldata, mens den sintrer og størkner pulvermetallmaterialer og automatisk stabler dem lag for lag for å generere tette geometriske faste deler.
Elektronstrålesmelting (EBM)
Elektronstrålesmelting er en annen 3D-utskriftsteknologi av metall som bruker en elektronstråle kontrollert av en elektromagnetisk spole for å smelte metallpulveret. Under byggeprosessen varmes utskriftsbedet opp og plasseres i vakuumtilstand. Temperaturen som materialet varmes opp ved, bestemmes av materialet som brukes.
Prinsipp: Importer de tredimensjonale solide modelldataene til delen inn i EBM-utstyret, og legg deretter et tynt lag med fint metallpulver i arbeidskabinen til EBM-utstyret, og bruk høytetthetsenergien som genereres i fokus etter at høyenergielektronstråle avbøyes og fokuseres. Det skannede metallpulverlaget genererer temperatur i et lite lokalt område, noe som får metallpartiklene til å smelte. Den kontinuerlige skanningen av elektronstrålen vil føre til at de små metallsmeltede bassengene smelter sammen og størkner, og kobles sammen for å danne et lineært og plant metalllag.