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
AI-инструмент Bell Integrator FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) «Автокод» стал лидером исследовательского хакатона
Новости

AI-инструмент Bell Integrator FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) «Автокод» стал лидером исследовательского хакатона

06.11.2025

SL Soft FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) выпустила новую версию IDP-сервиса с поддержкой AutoML и LLM для оптимизации распознавания и обработки документов
Новости

SL Soft FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) выпустила новую версию IDP-сервиса с поддержкой AutoML и LLM для оптимизации распознавания и обработки документов

06.11.2025

«Инферит ОС» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) и «ЭДЕЛЬВЕЙС» разработают промышленный компьютер на процессоре «Эльбрус 2С3»
Новости

«Инферит ОС» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) и «ЭДЕЛЬВЕЙС» разработают промышленный компьютер на процессоре «Эльбрус 2С3»

05.11.2025

«Софтлайн Решения» (ГК Softline) и DDoS-Guard заключили соглашение о технологическом партнерстве в сфере кибербезопасности
Новости

«Софтлайн Решения» (ГК Softline) и DDoS-Guard заключили соглашение о технологическом партнерстве в сфере кибербезопасности

05.11.2025

ГК Softline — «Эталон стабильности» по версии Content AI
Новости

ГК Softline — «Эталон стабильности» по версии Content AI

01.11.2025

«Софтлайн Решения» предоставляет крупной производственной компании платформу UEMaaS
Новости

«Софтлайн Решения» предоставляет крупной производственной компании платформу UEMaaS

01.11.2025

Сомерс (ГК Softline) помогла банку из ТОП-20 автоматизировать процесс инкассации
Новости

Сомерс (ГК Softline) помогла банку из ТОП-20 автоматизировать процесс инкассации

31.10.2025

SL Soft FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) и АО «НППКТ» подтвердили совместимость платформы для создания ИИ-агентов Robovoice и операционной системы «ОСнова»
Новости

SL Soft FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) и АО «НППКТ» подтвердили совместимость платформы для создания ИИ-агентов Robovoice и операционной системы «ОСнова»

31.10.2025

Дмитрий Самойлов назначен заместителем генерального директора компании «Софтлайн Решения» (ГК Softline)
Новости

Дмитрий Самойлов назначен заместителем генерального директора компании «Софтлайн Решения» (ГК Softline)

31.10.2025

Exeplant FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) и «Хайтэк-Интеграция» заключили соглашение о партнерстве
Новости

Exeplant FabricaONE.AI (акционер – ГК Softline) и «Хайтэк-Интеграция» заключили соглашение о партнерстве

30.10.2025

«РН-ВАНКОР» использует систему «Цитрос ЮЗ ЭДО» компании SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline) для эффективного управления электронным документооборотом
Новости

«РН-ВАНКОР» использует систему «Цитрос ЮЗ ЭДО» компании SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline) для эффективного управления электронным документооборотом

30.10.2025

«Инферит ОС» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) подведет итоги открытого бета-тестирования ОС «МСВСфера» 10
Новости

«Инферит ОС» (кластер «СФ Тех» ГК Softline) подведет итоги открытого бета-тестирования ОС «МСВСфера» 10

29.10.2025

ГК Softline заняла 2-е место в Топ-100 российских ИТ-поставщиков решений для защиты информации
Новости

ГК Softline заняла 2-е место в Топ-100 российских ИТ-поставщиков решений для защиты информации

29.10.2025

Infosecurity (ГК Softline): по данным сервиса CYBERDEF более 80% атак с участием социальной инженерии в 3 квартале 2025 года пришлись на мессенджеры
Новости

Infosecurity (ГК Softline): по данным сервиса CYBERDEF более 80% атак с участием социальной инженерии в 3 квартале 2025 года пришлись на мессенджеры

29.10.2025

Эксперты ПАО «Софтлайн» выступили на конференции Smart-lab Conf
Новости

Эксперты ПАО «Софтлайн» выступили на конференции Smart-lab Conf

28.10.2025

ГК Softline стала Золотым партнером Битрикс24
Новости

ГК Softline стала Золотым партнером Битрикс24

28.10.2025

Infosecurity (ГК Softline) помогла Beeline Cloud получить международный сертификат ISO для защиты данных клиентов
Новости

Infosecurity (ГК Softline) помогла Beeline Cloud получить международный сертификат ISO для защиты данных клиентов

28.10.2025

Сергей Размахаев назначен генеральным директором компании VPG LaserONE (кластер «СФ Тех» ГК Softline)
Новости

Сергей Размахаев назначен генеральным директором компании VPG LaserONE (кластер «СФ Тех» ГК Softline)

27.10.2025

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

Резервное копирование: ключевые параметры бэкапа и топ российских систем
Блог

Резервное копирование: ключевые параметры бэкапа и топ российских систем

03.09.2025

Современные лазерные технологии в промышленности: анализ рынка и инновационных решений в 2025 году
Блог

Современные лазерные технологии в промышленности: анализ рынка и инновационных решений в 2025 году

25.08.2025

Российские операционные системы. Топ отечественных ОС 2025
Блог

Российские операционные системы. Топ отечественных ОС 2025

21.08.2025

Цифровые лаборатории, VR-анатомия и не только: современные медико-биологические классы
Блог

Цифровые лаборатории, VR-анатомия и не только: современные медико-биологические классы

13.08.2025

Практическое руководство по защите коммерческой тайны в России: пошаговые инструкции и правовые аспекты
Блог

Практическое руководство по защите коммерческой тайны в России: пошаговые инструкции и правовые аспекты

05.08.2025

Импортозамещение в 2025 году
Блог

Импортозамещение в 2025 году

01.08.2025