Москва
Мероприятия
Блог
Корзина
Регистрация Войти
main-bg
Блог

3D-печать: технологии аддитивного производства

Сторонники 3D-печати или аддитивного (от лат. additio — прибавление) производства считают, что развитие подобных технологий изменит экономику в целом: конечные пользователи смогут самостоятельно производить для себя многие объекты, не вступая в торговые отношения. Одна из конечных целей развития аддитивной печати — производство на 3D-принтере электроники и других высокотехнологичных изделий. При этом совершенствуются и сами методы трехмерной печати, становясь доступнее.

Аддитивная технология

3D-печать, или аддитивная печать, — это процесс создания трехмерных объектов из цифрового файла. Технология предусматривает, что объект создается посредством последовательного наложения слоев материала вплоть до придания ему необходимой формы. Каждый из этих слоев можно представить как тонкое горизонтальное сечение окончательного объекта.

3D-печать — это прямая противоположность субтрактивному производству, при котором осуществляется вырезание/протачивание металлической или пластиковой заготовки на токарном или другом подобном станке.

Трехмерные технологии предоставляют доступную возможность изготавливать сложные (функциональные) формы, используя меньше материала, чем при традиционных методах изготовления.

Существует несколько методов 3D-печати. Все эти технологии являются аддитивными, но отличаются сами способы наложения слоев для создания объекта.

С 2010 года международная организация ASTM сформировала группу «ASTM F42 — аддитивное производство», которая разработала набор стандартов, согласно которому процессы аддитивного производства можно разделить на 7 категорий. Самыми популярными считаются SLA, DLP, FDM и FFF.

Фотополимеризация в ванне

3D-принтер, который использует метод фотополимеризации в ванне, оборудован емкостью с фотополимерной смолой, отверждение которой выполняется с помощью источника УФ-излучения.

Рисунок 1: Схема процесса фотополимеризации в ванне. Источник изображения: lboro.ac.uk

Самой распространенной технологией в этом процессе является стереолитография (SLA). Эта методика была изобретена Чарльзом Халлом в 1986 г., который в это время также основал компанию 3D Systems.

В SLA используется ванна с жидкой фотополимерной смолой, которая твердеет под действием УФ-излучения. Для каждого слоя луч лазера падает на площадь на поверхности жидкой смолы, соответствующую сечению объекта на этом уровне. Благодаря воздействию УФ-лазера область выбранной формы отвердевает и спекается со слоем ниже.

После обработки лазерным лучом, подъемная платформа SLA-принтера опускается на расстояние, равное толщине одного слоя (обычно от 0,05 мм до 0,15 мм). Затем пластина, заполненная смолой, проходит по сечению детали и повторно покрывает ее новым материалом. На этой жидкой поверхности формируется следующий слой и присоединяется к предыдущему. Таким образом формируется весь трехмерный объект.

В стереолитографическом принтере должны использоваться опорные конструкции, с помощью которых деталь присоединяется к подъемной платформе и которые удерживают объект, поскольку он плавает в жидкой смоле. Эти опоры удаляются вручную по завершении процесса.

Цифровая светодиодная проекция (DLP) представляет собой метод печати, в котором также используются фоточувствительные полимеры. Хотя в целом метод очень похож на стереолитографию, ключевым отличием является источник света. В методе DLP используются традиционные источники света, такие как дуговые лампы.

В большинстве видов DLP каждый слой формируемого объекта проецируется в ванну с жидкой смолой, которая слой за слоем твердеет по мере подъема или опускания строительной пластины. За счет такой обработки этот метод быстрее, чем большинство форм 3D-печати.

Примерами DLP-принтеров являются Envision Tec Ultra, MiiCraft High Resolution 3D printer и Lunavast XG2. На технологии DLP специализируются такие компании, как ONO и Carbon (последняя изобрела разновидность DLP, которая называется CLIP).

Другие технологии, использующие метод фотополимеризации в ванне, — это новая сверхбыстрая технология непрерывного производства на границе с жидкой средой или CLIP, а также популярные в прошлом методы масочной стереолитографии и сплошного отверждения.

Выдавливание строительного материала

Наиболее часто используемая технология в этой группе — послойное наплавление (FDM). Технология FDM была изобретена Скоттом Крампом в конце 1980-х годов. Запатентовав ее, он основал компанию Stratasys в 1988 г. Права на термин «Fused Deposition Modeling» (послойное наплавление) и на его аббревиатуру, FDM, принадлежат компании Stratasys Inc.

Рисунок 2: Послойное наплавление (FDM) — один из методов быстрого прототипирования: 1 — выдавливание из сопла расплавленного материала (пластмассы), 2 — наплавленный материал (смоделированный объект), 3 — контролируемый передвижной столик. Источник изображения: Wikipedia, создано пользователем Zureks по международной лицензии CC Attribution-Share Alike 4.0.

В технологии FDM используется пластмассовая нить или металлический провод, который разматывается из катушки и подается в экструзионное сопло, которое может активировать и деактивировать подачу материала. Сопло нагревается, чтобы материал расплавился. Станок с ЧПУ может перемещать сопло в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Программу для станка можно задать с помощью CAM-системы. Объект формируется из слоев, образуемых посредством выдавливания расплавленного материала, который немедленно застывает.

Эта технология наиболее широко используется с двумя видами пластмассовых нитей: ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) и PLA (полилактидная кислота). В то же время доступны также и другие материалы с разными свойствами: от нитей с древесными волокнами до гибких материалов и даже проводников.

Членами проекта RepRap, которым нужно было подобрать формулировку, которая не была защищена законом об авторском праве, было предложено альтернативное название процессу — наплавление нити (FFF). Существует множество конфигураций 3D-принтеров, использующих технологию FFF.

Еще одна технология выдавливания строительного материала — контурное строительство. Первопроходцем в нем стал д-р Берох Хосневис из компании USC. Этот метод буквально использует возможности аддитивного производства для строительства домов.

В контурном строительстве робототехника автоматизирует строительство больших конструкций, например, домов. Робот печатает стены слой за слоем, выдавливая бетон. В процессе строительства стены выравниваются благодаря применению роботизированного шпателя.

В аддитивном производстве используется 6 основных видов материалов:

  • полимеры;
  • металлы;
  • бетон;
  • керамика;
  • бумага;
  • некоторые продукты питания (например, шоколад). 

Материалы часто поставляются в виде мотков проволоки (нитей), порошка или жидкой смолы. Все 7 технологий 3D-печати используют эти виды материалов.

Источник: 3DPrinting.com

Новости, истории и события
Смотреть все
«Софтлайн Решения» (ГК Softline) помогла UDM Lab оптимизировать работу с проектной документацией с помощью решения nanoCAD
Новости

«Софтлайн Решения» (ГК Softline) помогла UDM Lab оптимизировать работу с проектной документацией с помощью решения nanoCAD

11.12.2025

«Инферит ИТМен» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) выпустил обновление 6.4 с улучшенной системой сбора данных
Новости

«Инферит ИТМен» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) выпустил обновление 6.4 с улучшенной системой сбора данных

11.12.2025

«Инферит» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) расширил интеграционные возможности платформы для управления подписками BillogicPlatform
Новости

«Инферит» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) расширил интеграционные возможности платформы для управления подписками BillogicPlatform

11.12.2025

Infosecurity (ГК Softline) представила QMULO – новый российский сервис киберосведомлённости
Новости

Infosecurity (ГК Softline) представила QMULO – новый российский сервис киберосведомлённости

10.12.2025

SL Soft FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) представила обновления платформы ROBIN: интеллектуальный виджет, расширенные возможности ИИ-поиска, улучшенный UI и работа с анонимными пользователями
Новости

SL Soft FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) представила обновления платформы ROBIN: интеллектуальный виджет, расширенные возможности ИИ-поиска, улучшенный UI и работа с анонимными пользователями

10.12.2025

ГК Softline и Neoflex заключили партнерское соглашение в области API Management
Новости

ГК Softline и Neoflex заключили партнерское соглашение в области API Management

09.12.2025

«Софтлайн Решения» (ГК Softline) помогла Ирбитскому политехникуму обновить ИТ-инфраструктуру и получить преимущества в рамках сервиса Softline Enterprise Agreement
Новости

«Софтлайн Решения» (ГК Softline) помогла Ирбитскому политехникуму обновить ИТ-инфраструктуру и получить преимущества в рамках сервиса Softline Enterprise Agreement

09.12.2025

Рабочая станция Tower D4 производства «Инферит» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) получила реестровый номер Минпромторга
Новости

Рабочая станция Tower D4 производства «Инферит» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) получила реестровый номер Минпромторга

08.12.2025

«Софтлайн Решения» помогла Национальному исследовательскому ядерному университету «МИФИ» перейти на российское ПО и получить преимущества в рамках Softline Enterprise Agreement
Новости

«Софтлайн Решения» помогла Национальному исследовательскому ядерному университету «МИФИ» перейти на российское ПО и получить преимущества в рамках Softline Enterprise Agreement

08.12.2025

Группа «Борлас» (ГК Softline) обеспечит экспертную поддержку заказчиков Oracle E-Business Suite при переходе на новую ставку НДС
Новости

Группа «Борлас» (ГК Softline) обеспечит экспертную поддержку заказчиков Oracle E-Business Suite при переходе на новую ставку НДС

05.12.2025

«Инферит ОС» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) подтверждает совместимость ОС «МСВСфера» 9.6 и платформы управления тестированием Test IT («Девелоника» FabricaONE.AI, акционер – ГК Softline)
Новости

«Инферит ОС» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) подтверждает совместимость ОС «МСВСфера» 9.6 и платформы управления тестированием Test IT («Девелоника» FabricaONE.AI, акционер – ГК Softline)

05.12.2025

«Софтлайн Решения» и Infosecurity (входят в ГК Softline) обеспечили комплексную защиту крупного предприятия пищевой промышленности на базе решений «Лаборатории Касперского» и сервиса SOC
Новости

«Софтлайн Решения» и Infosecurity (входят в ГК Softline) обеспечили комплексную защиту крупного предприятия пищевой промышленности на базе решений «Лаборатории Касперского» и сервиса SOC

05.12.2025

Компания «Ростелеком» завершила испытания отечественного DWDM-оборудования от VPG LaserONE (кластер «СФ Тех» ГК Softline)
Новости

Компания «Ростелеком» завершила испытания отечественного DWDM-оборудования от VPG LaserONE (кластер «СФ Тех» ГК Softline)

04.12.2025

ГК Softline и холдинг «Цикада» заключили партнерское соглашение для реализации совместных технологических проектов
Новости

ГК Softline и холдинг «Цикада» заключили партнерское соглашение для реализации совместных технологических проектов

04.12.2025

«Софтлайн Решения» (ГК Softline) помогла Башкирскому государственному медицинскому университету перейти на российское ПО и получить преимущества в рамках Softline Enterprise Agreement
Новости

«Софтлайн Решения» (ГК Softline) помогла Башкирскому государственному медицинскому университету перейти на российское ПО и получить преимущества в рамках Softline Enterprise Agreement

04.12.2025

Системы ручной лазерной сварки и очистки производителя лазерных решений VPG LaserONE (кластер «СФ Тех» ГК Softline) включены в реестр российской промышленной продукции
Новости

Системы ручной лазерной сварки и очистки производителя лазерных решений VPG LaserONE (кластер «СФ Тех» ГК Softline) включены в реестр российской промышленной продукции

03.12.2025

Test IT («Девелоника» FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) и Yandex B2B Tech представили интеграцию TMS Test IT и платформы SourceCraft
Новости

Test IT («Девелоника» FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) и Yandex B2B Tech представили интеграцию TMS Test IT и платформы SourceCraft

03.12.2025

«Инферит ОС» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) представляет новую версию операционной системы «МСВСфера» 9.7
Новости

«Инферит ОС» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) представляет новую версию операционной системы «МСВСфера» 9.7

03.12.2025

Защита от DDoS‑атак: специфика подходов reverse proxy и перехвата трафика без смены A‑записей DNS
Блог

Защита от DDoS‑атак: специфика подходов reverse proxy и перехвата трафика без смены A‑записей DNS

11.12.2025

VDI: преимущества виртуальных рабочих мест и обзор российских решений
Блог

VDI: преимущества виртуальных рабочих мест и обзор российских решений

10.12.2025

Частное облако в 2026 году: главные тренды и аргументы для бизнеса
Блог

Частное облако в 2026 году: главные тренды и аргументы для бизнеса

04.12.2025

Контейнеризация файлов: как сохранить контроль над документами даже на устройствах партнеров
Блог

Контейнеризация файлов: как сохранить контроль над документами даже на устройствах партнеров

27.11.2025

Приказ ФСТЭК № 117: как выполнить новые требования к защите ГИС
Блог

Приказ ФСТЭК № 117: как выполнить новые требования к защите ГИС

25.11.2025

Российские офисные ноутбуки: на какие бюджетные модели обратить внимание в 2025 году
Блог

Российские офисные ноутбуки: на какие бюджетные модели обратить внимание в 2025 году

13.11.2025

Беспилотники как угроза: как защитить предприятие от атаки дронов
Блог

Беспилотники как угроза: как защитить предприятие от атаки дронов

05.11.2025

Smart TV: российские операционные системы и будущее рынка
Блог

Smart TV: российские операционные системы и будущее рынка

23.10.2025

Новая эра мобильных технологий: российско-корейский ответ крупным западным игрокам
Блог

Новая эра мобильных технологий: российско-корейский ответ крупным западным игрокам

20.10.2025

Облачные технологии: что это такое, виды сервисов, модели развертывания и тренды 2025
Блог

Облачные технологии: что это такое, виды сервисов, модели развертывания и тренды 2025

14.10.2025

Оснащение кабинетов физики: от макетов и датчиков до цифровых лабораторий
Блог

Оснащение кабинетов физики: от макетов и датчиков до цифровых лабораторий

10.10.2025

Обзор нейросетей для работы с текстом
Блог

Обзор нейросетей для работы с текстом

10.10.2025

Использование дронов и БПЛА в школах и образовательных учреждениях
Блог

Использование дронов и БПЛА в школах и образовательных учреждениях

03.10.2025

ИБ-консалтинг для финансовых организаций: защита активов, клиентов и репутации
Блог

ИБ-консалтинг для финансовых организаций: защита активов, клиентов и репутации

30.09.2025

Топ бюджетных и премиальных игровых ноутбуков
Блог

Топ бюджетных и премиальных игровых ноутбуков

19.09.2025

Голосовые помощники и боты для бизнеса
Блог

Голосовые помощники и боты для бизнеса

18.09.2025

Аренда серверного оборудования vs собственная инфраструктура: сравниваем экономику
Блог

Аренда серверного оборудования vs собственная инфраструктура: сравниваем экономику

12.09.2025

Топ лучших ноутбуков 2025 года для дома и офиса
Блог

Топ лучших ноутбуков 2025 года для дома и офиса

09.09.2025