Что такое 3D печать и как ее можно использовать! Интересно!
Что такое 3D печать
Технология 3D печати была запатентована в 80-х годах прошлого века, но популярность обрела относительно недавно. Были разработаны новые, перспективные методики и возможности 3D-технологий вышли на совершенно новый уровень. Однако и по сей день методика известна не во всех кругах, и далеко не каждый в курсе, что такое 3D печать. В сегодняшней статье мы постараемся подробно и доступно объяснить вам, что такое 3D печать и где она применяется.
Если коротко, 3D-печать – это методика изготовления объемных изделий на основе цифровых моделей. Независимо от конкретной технологии, суть процесса заключается в постепенном послойном воспроизведении объектов.
В этом процессе применяется особое устройство – 3D принтер, который печатает определенными видами материалов. Более подробно о нем написано здесь. Другие названия технологии – быстрое прототипирование или аддитивное производство. Часто словосочетание «аддитивные технологии» используется в значении «3D технологии».
Этапы 3Д печати
Чтоб вам было понятнее, что такое 3D печать, рассмотрим процесс воспроизведения пошагово. Ниже представлены конкретные этапы 3Д печати. Как это работает:
- Выполняется 3D моделирование необходимого объекта по определенным правилам;
- Файл с цифровой моделью загружается в программу-слайсер, в которой генерируется управляющий код для 3D принтера;
- Устанавливаются необходимые параметры 3D-печати;
- Код записывается на съемный носитель памяти, который подключается к 3Д принтеру;
- 3D модель воспроизводится.
Воспроизведение объектов происходит постепенно. По требуемой форме слой за слоем наносится выбранный материал, формируя готовое изделие. Стоит отметить, что возможности 3Д-печати практически безграничны, то есть изготовить можно все что угодно. В некоторых технологиях для очень тонких нависающих элементов предусмотрено наличие поддержек, благодаря которым можно избежать их провисания.
Естественно, это очень упрощенное описание этапов 3Д печати, но они дают вполне четкое представление о сути методики.
Другие вопросы и ответы о 3D принтерах и 3D печати:
- Основы Что такое 3D сканирование?
- Основы Что такое 3D модель?
Технологии 3D печати
Для воспроизведения различных объектов используются различные технологии 3D печати. Они отличаются как применяемыми расходными материалами, так и скоростью и точностью печати. Перечислим основные технологии 3D печати:
- Моделирование методом наплавления (Fused deposition modeling, FDM). Одна из самых распространенных технологий 3D печати, применяется в большинстве настольных 3Д принтеров и представляет собой идеальное соотношение цена/качество. Печать происходит посредством послойной подачи нити расплавленного пластика;
- Лазерная стереолитография (Laser stereolithography, SLA) . Формирование объекта происходит за счет послойного засвечивания лазером жидкой фотополимерной смолы, которая твердеет под воздействием излучения. Одна из вариаций данной технологии – DLP 3Д печать. В ней вместо лазера применяется специальный проектор. Оба метода 3D печати применяются для создания объектов с высокой степенью детализации. В случае DLP печати дополнительным преимуществом является также скорость;
- Селективное лазерное спекание (Selective laser sintering, SLS). Воспроизведение выполняется за счет послойного плавления специального порошка под действием лазерного излучения. Этот метод 3Д печати широко применяется в промышленности для изготовления прочных металлических элементов
Применение 3D печати
Как вы уже наверняка поняли, применение 3D печати чрезвычайно обширно. Второе название технологии – быстрое прототипирование – говорит само за себя. При изготовлении прототипов и макетов моделей 3Д печать может оказаться просто незаменимой. Также она является очень выгодным решением для мелкосерийного производства. В аэрокосмической и автомобильной промышленности 3D-технологии уже вовсю применяются ввиду высокой рентабельности и скорости изготовления компонентов. Кулинары работают над развитием пищевых 3D-принтеров, а в медицине 3Д-печать стала чем-то вроде технологии будущего. С помощью 3D-биопечати планируется производство костей, органов и живых тканей, а пока на 3Д-принтерах печатают имплантаты и полноценные лекарственные средства. Настольные 3D принтеры могут использоваться в бытовых целях: для ремонта, изготовления различных домашних мелочей и так далее. А дизайнеры, модельеры, скульпторы и художники высоко ценят возможности 3D печати и 3D моделирования как необычный способ реализации своего таланта.
Что ж, это было краткое описание того, что такое 3D печать. Надеемся, мы смогли доступно подать необходимую информацию. Если у Вас имеются дополнительные вопросы, которые мы не затронули, пишите нам на электронную почту и мы, в случае необходимости, добавим и Ваши вопросы! С уважением, коллектив компании 3DDevice.
Также хотим напомнить о возможности заказать в 3DDevice услугу 3D печати, 3D сканирования, 3D моделирования или покупки сопутствующего оборудования и расходных материалов с доставкой по всей Украине. По всем интересующим вопросам обращайтесь к нам по одному из телефонов, указанных здесь. Будем рады сотрудничеству!
Вернуться на главную
Четкость, точность и допуски в 3D-печати
Если в характеристиках вашего 3D-принтера указано, что он имеет «высокую разрешающую способность», это совсем не означает, что изготовленные на нем модели будут точными или четкими.
Понимание значения терминов точность, четкость и допуск — обязательное условие для достижения качественных результатов 3D-печати, независимо от отрасли применения. В этой статье мы разберем, что означают эти термины в контексте 3D-печати.
Вебинар
Хотите узнать, как использовать 3D-печать для проектирования? Посмотрите наш вебинар и ознакомьтесь с процессом 3D-печати на основе стереолитографии (SLA), различными типами материалов и советами специалистов по оптимизации процесса печати, чтобы сделать ее максимально эффективной.
Смотреть вебинар сейчас
Начнем с определений: в чем же разница между точностью, четкостью и допусками? Для каждого термина мы будем использовать мишень — общий пример для понимания этих понятий, помогающий визуализировать их.
Точность определяет, насколько измеренное значение соответствует истинному. В примере с мишенью истинное значение — это яблочко. Чем ближе вы к яблочку, тем точнее ваш бросок. В мире 3D-печати истинное значение соответствует размерам вашей модели в САПР. Насколько изделие, изготовленное на 3D-принтере, соответствует цифровой модели?
Четкость соответствует воспроизводимости измерений — насколько последовательны ваши попадания в мишень? Четкость измеряет только эту воспроизводимость. Вы можете постоянно попадать в одно и то же место, но это не обязательно должно быть яблочко. В 3D-печати это в конечном итоге приводит к надежности. Вы уверены, что получите ожидаемые результаты для каждой модели, изготовленной на вашем принтере?
Говоря языком инженеров, «четкость» используется для измерения воспроизводимости результатов.
Какая точность требуется в данном случае? Это определяется допусками, которые определяете вы. Какое у вас пространство для маневра, исходя из назначения модели? Какова допустимая вариативность близости измерений к точным? Это зависит от особенностей вашего проекта. Например, для компонента с динамическим механическим узлом нужны более жесткие допуски, чем для обычного пластмассового корпуса.
Если вы определяете допуск, вам, вероятно, также понадобится точность, поэтому давайте предположим, что мы измеряем четкость попадания в яблочко. Ранее мы назвали броски на картинке с мишенью справа нечеткими.
Но если у вас широкие допуски, это может не вызывать проблем. Броски не настолько близко расположены друг к другу, как на мишени слева, но если допустимый диапазон четкости равен расстоянию в ±2,5 кольца, то вы не выходите за пределы допустимых значений.
Как правило, достижение и обеспечение более жестких допусков влечет за собой повышение издержек на производство и контроль качества.
Технический доклад
Допуск и посадка — это важные понятия, которые инженеры используют для оптимизации функциональности механических узлов и стоимости производства. Используйте этот технический доклад при разработке рабочих узлов, изготовленных на 3D-принтере, или в качестве отправной точки при проектировании посадки между деталями, напечатанными с использованием полимеров Formlabs Tough Resin или Durable Resin.
Скачать технический доклад
Размышляя о точности и четкости в 3D-печати, необходимо учитывать множество факторов, но также важно правильно определить ваши потребности.
Например, четкий, но неточный 3D-принтер может оптимально подходить для некоторых целей. Недорогая машина для моделирования методом наплавления (FDM) будет производить менее точные детали, но для преподавателя, впервые обучающего студентов 3D-печати, точное соответствие модели САПР студента не играет такой большой роли.
Но если принтер будет работать в соответствии с характеристиками и обеспечивать ожидаемое от него качество в пределах допусков, к которым привык пользователь, этого может быть достаточно для успешной работы.
Ознакомьтесь с нашим подробным руководством, где сравниваются 3D-принтеры на основе технологий FDM и SLA, чтобы узнать их различия с точки зрения качества печати, материалов, применения, рабочего процесса, скорости, затрат и т. д.
На точность и четкость 3D-принтера влияют четыре основных фактора:
3D-печать — разновидность аддитивного производства: изготовление моделей осуществляется послойно. Нарушения могут потенциально возникнуть в каждом слое. Процесс формирования слоев влияет на уровень четкости (или воспроизводимости) точности каждого слоя. Например, при печати на FDM-принтере слои формируются с помощью сопла, которое не может обеспечить такую же точность для получения сложных деталей, как другие технологии 3D-печати.
Так как слои экструдируются, на моделях, изготовленных с помощью технологии FDM, часто заметны линии слоев, а вокруг сложных элементов могут быть неточности. (Слева — деталь, напечатанная с помощью технологии FDM, справа — деталь, напечатанная с помощью технологии SLA.)
При 3D-печати методом стереолитографии (SLA) каждый слой формируется отверждением жидкого полимера высокоточным лазером, что позволяет получать модели с большей детализацией и достигать высокого качества на постоянной основе.
В методе селективного лазерного спекания (SLS) также используется лазер для точного преобразования нейлонового порошка в легкие прочные детали.
Сами по себе технические характеристики 3D-принтера не дают представления о точности изготавливаемых моделей. Одно из распространенных заблуждений относительно точности различных технологий 3D-печати — описание разрешающей способности XY как точности размеров.
Для принтеров, использующих технологию цифровой обработки света (DLP), разрешающая способность XY соответствует размеру проектируемого пикселя. Многие системы 3D-принтеров используют этот размер проецируемого пикселя, или разрешение XY, в качестве общего показателя точности, например утверждая, что при размере проецируемого пикселя в 75 мкм точность устройства составляет ±75 мкм.
Ознакомьтесь с нашим руководством о 3D-печати на основе технологий SLA и DLP, в котором мы рассказываем об особенностях этих двух процессов и рассматриваем их отличия.
Но эти данные не влияют на точность напечатанной модели. Существует множество других источников ошибок, которые влияют на точность, от компонентов и калибровки до материалов и пост-обработки. Последние два фактора мы рассмотрим подробнее.
Лучший способ оценить 3D-принтер — изучить напечатанные на нем модели.
Точность также может изменяться в зависимости от того, какие материалы вы используете для печати, и от механических свойств этих материалов, которые также могут влиять на вероятность деформации модели.
Полимер Rigid Resin от Formlabs характеризуется высоким «зеленым модулем», или модулем упругости перед финальной полимеризацией, что позволяет печатать очень тонкие модели с высокой четкостью и надежностью.
Но, опять-таки, все зависит от ваших целей. Например, в стоматологии точность моделей, изготовленных на 3D-принтере, критически важна. Но если вы печатаете концептуальную модель, скорее всего вам нужно просто получить общее представление о физическом изделии, и точность будет не настолько важной.
Поля, поверхности пресс-форм и контактные поверхности, напечатанные с использованием полимера Formlabs Model Resin, имеют точность в пределах ±35 мкм от цифровой модели в более чем 80 % точек поверхности при печати с настройками в 25 мкм. Общая точность по всей дуге находится в пределах ±100 мкм на 80 % поверхностей при печати с настройками в 25 или 50 мкм.
Напечатанные на 3D-принтере модели часто нуждаются в финальной полимеризации, которая, в свою очередь, часто приводит к усадке. Это нормально для любых деталей, изготовленных с помощью 3D-печати на основе технологии SLA или DLP. В зависимости от принтера такое явление может потребоваться учитывать при проектировании. PreForm, бесплатное программное обеспечение от Formlabs для подготовки файлов, автоматически компенсирует эту усадку, гарантируя, что модели после финальной полимеризации будут иметь такие же размеры, что и оригинальная модель в САПР.
Как работает финальная полимеризация? Узнайте больше о теоретической основе процесса и ознакомьтесь с эффективными способами успешной финальной полимеризации моделей, изготовленных на стереолитографических 3D-принтерах.
Изготовление качественных моделей на 3D-принтере требует внимания не только к самому принтеру, но и ко всему процессу производства.
На окончательный результат может повлиять используемое программное обеспечение для подготовки печати, материалы и инструменты для пост-обработки. В целом, интегрированные системы, предназначенные для совместной работы, дают более надежные результаты.
В отличие от механической обработки, где детали постепенно улучшают до соответствия более жестким допускам, в 3D-печати предусмотрен только один автоматизированный производственный этап. В то время как сложное покрытие увеличивает затраты на процессы, такие как фрезерование на станке с ЧПУ, создание сложных элементов с помощью 3D-печати, по существу, бесплатно, хотя допуски модели, напечатанной на 3D-принтере, нельзя автоматически улучшить за пределами возможностей принтера, не прибегая к субстрактивным методам.
3D-печать — отличный вариант, если у вас есть грубые сложные элементы, например подрезы и комплексные поверхности, и вам не обязательно требуется более высокая точность поверхности, чем ±0,125 мм (стандартная обработка). Допуски, выходящие за рамки стандартной механической обработки, должны быть достигнуты с применением субстрактивных способов — либо за счет ручной, либо за счет машинной обработки, как для моделей, напечатанных на 3D-принтере, так и для моделей, изготовленных на станках с ЧПУ.
SLA отличается максимальным допуском по сравнению с другими коммерческими технологиями 3D-печати. Допуски для стереолитографической 3D-печати находятся на уровне между стандартной и точной машинной обработкой.
Как правило, более податливые материалы для стереолитографии будут иметь более широкую зону допуска, чем более жесткие материалы. Проектирование деталей узлов с учетом допустимых отклонений и посадки сокращает время пост-обработки и упрощает сборку, а также снижает материальные затраты на итерации.
При оценке 3D-принтеров необходимо учитывать множество других факторов. Должны ли ваши модели быть изотропными? Какие механические свойства должны быть у ваших моделей (и, соответственно, у материалов, из которых они изготавливаются)? Лучше всего начать с ознакомления с физическими моделями, напечатанными на 3D-принтере. Закажите в компании Formlabs бесплатный образец из материала по своему усмотрению и самостоятельно оцените качество стереолитографической печати.
Запросить образец 3D-модели
загрузите свои любимые модели 3D-принтеров・Cults
перейти к содержаниюОставайтесь на связи с последними творениями, загруженными на Cults.
uamrex kwc 357 винтовые колпачки CO2 для страйкбола
2,50 €
Raikou Pokemon Coin TCG
0,64 €
ak47 CODM
0,77 €
ford v8 super deluxe tudor sedan 1942 КУЗОВ АВТОМОБИЛЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ
6,10 €
Парящий диск Лорда Солара Браннигуса
5,80 €
Копье Одина из Thor 2-3 MCU — Модель для 3D-печати Fan Art
35 €
Ford V8 Super Deluxe Tudor Sedan 1942 МАШИНА ДЛЯ ПЕЧАТИ В ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТЯХ
12,22 €
Шарнирный крекер для орехов Fidget
€5,06 -20%
€4,05
формочка для печенья с птицей кардинала, рождество, вырубка для печенья, помадка, печенье, торт
1,28 €
Кейс для тестера транзисторов GM328
Бесплатно
Подорожник Jumpy Aqua Lads
Бесплатно
Заглушка окуляра зрительной трубы
Бесплатно
AT72ED Маска Бахтинова
Бесплатно
Крайслер Нью-Йоркер Хайлендер 1940 КУЗОВ ДЛЯ ПЕЧАТИ
6,10 €
Форма для печенья «Рождественская елка», вырубка для печенья, помадка, печенье, торт
1,28 €
Скульптура бюста генерала Джеймса Лонгстрита Модель для 3D-печати
30,25 €
Дверная ручка 3D модель
15,07 €
Набор геометрических орнаментов
3,04 €
Экструдер Грега Уэйда
Бесплатно
Украшения для гитары
1,52 €
ТОРНАДО ДЛЯ HDR50
1,95 €
Парень из индейки
1,01 €
Винтовой адаптер
Бесплатно
Колеса для игры в лабиринт
€10 -30%
€7
Диорама «Снежный шар»
3,04 €
THOR SLUG ДЛЯ HDR50
1,95 €
SHUTTLE SLUG ДЛЯ HDR50
1,95 €
Украшения для бумбоксов и кассет
1,01 €
Золотой слиток без веса
Бесплатно
ФЛАЙ БАРТ СИМПСОН — 3DCARTOONS
4,55 €
ФАНТОМНЫЙ СЛАГ ДЛЯ HDR50
1,95 €
Бампер Traxxas Slash / Rally Baja
Бесплатно
Модульная подставка
Бесплатно
Чудо-чудо
Бесплатно
Четырехзапорный замок Ram
Бесплатно
Ветровой дефлектор KTM 790 Adventure
Бесплатно
Стартовая площадка Torrent 110
Бесплатно
Лобовое стекло KTM 790 Adventure doohickey
Бесплатно
Держатель для монет
Бесплатно
Адаптер пластины AMPS для четырехцилиндрового штока
Бесплатно
Бампер Losi Mini 8ight-T
Бесплатно
Украшение для робота
0,86 €
Крайслер Империал 1930 лего
2,02 €
Украшение снеговика
Бесплатно
ЗАГЛУШКА ДЛЯ HDR50
1,95 €
Медведь Тиран
4 €
Железнодорожный путь с бетонными шпалами 1:87
Бесплатно
Пальцы для пайки
1,25 €
Скачать платные и бесплатные объекты для 3D-печати для дома и дома・Культы
Шарнирный крекер для орехов Fidget
€5,06 -20%
€4,05
формочка для печенья с птицей кардинала, рождество, вырубка для печенья, помадка, печенье, торт
1,28 €
Форма для печенья «Рождественская елка», вырубка для печенья, помадка, печенье, торт
1,28 €
Набор геометрических орнаментов
3,04 €
Гитарные украшения
1,52 €
Диорама «Снежный шар»
3,04 €
Украшения для бумбоксов и кассет
1,01 €
Украшение для робота
0,86 €
Украшение снеговика
Бесплатно
Подвеска «Ключ ко дню рождения Клиффа»
Бесплатно
лампа дед мороз
€1
Нижний зажим лампы
Бесплатно
Батарейка d
Бесплатно
Удлинитель для карандашей
Бесплатно
Защитный колпачок Ethernet
Бесплатно
Поддержка Tacklife ELY01
Бесплатно
Посмотреть все 3D модели
Деактивировано
Соединения
1,52 €
Деактивировано
Крючки/вешалки для садовых инструментов
Бесплатно
Держатель рамки для многоразовой маски / Рамки для многоразовой маски
Бесплатно