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
Bell Integrator FabricaONE.AI (акционер - ГК Softline) разработал собственное решение для управления API компаний
Новости

Bell Integrator FabricaONE.AI (акционер - ГК Softline) разработал собственное решение для управления API компаний

18.07.2025

Подтверждена совместимость платформ Octo и Test IT («Девелоника», кластер FabricaONE.AI ГК Softline): решения для тестирования ПО работают в связке
Новости

Подтверждена совместимость платформ Octo и Test IT («Девелоника», кластер FabricaONE.AI ГК Softline): решения для тестирования ПО работают в связке

17.07.2025

Компания SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline) выпустила новую версию Citeck CRM
Новости

Компания SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline) выпустила новую версию Citeck CRM

17.07.2025

«Инферит ОС» (ГК Softline) и «БПМСофт» подтвердили совместимость ОС «МСВСфера Сервер» 9 и платформы BPMSoft
Новости

«Инферит ОС» (ГК Softline) и «БПМСофт» подтвердили совместимость ОС «МСВСфера Сервер» 9 и платформы BPMSoft

16.07.2025

Международная финансовая организация выбрала систему хранения электронных клиентских досье «Цитрос» компании SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline)
Новости

Международная финансовая организация выбрала систему хранения электронных клиентских досье «Цитрос» компании SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline)

16.07.2025

«Инферит» (ГК Softline) сообщает о включении ноутбука INFERIT Mercury в реестр отечественной продукции Минпромторга
Новости

«Инферит» (ГК Softline) сообщает о включении ноутбука INFERIT Mercury в реестр отечественной продукции Минпромторга

15.07.2025

Компания SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline) представила интеллектуальный сервис нормализации НСИ для корпоративных систем
Новости

Компания SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline) представила интеллектуальный сервис нормализации НСИ для корпоративных систем

14.07.2025

ГК Softline и компания TData стали партнерами
Новости

ГК Softline и компания TData стали партнерами

14.07.2025

«Инферит» (ГК Softline) и Orion soft подтвердили совместимость виртуализации zVirt с сервером и СХД INFERIT
Новости

«Инферит» (ГК Softline) и Orion soft подтвердили совместимость виртуализации zVirt с сервером и СХД INFERIT

11.07.2025

ПАО «Софтлайн» объявляет о приобретении свыше 1 миллиона акций Компании на Московской бирже в рамках обратного выкупа
Новости

ПАО «Софтлайн» объявляет о приобретении свыше 1 миллиона акций Компании на Московской бирже в рамках обратного выкупа

11.07.2025

Внеочередное общее собрание акционеров ПАО «Софтлайн» состоится 14 августа 2025 года с целью принятия решений, повышающих качество корпоративного управления Компании
Новости

Внеочередное общее собрание акционеров ПАО «Софтлайн» состоится 14 августа 2025 года с целью принятия решений, повышающих качество корпоративного управления Компании

10.07.2025

«Инферит» (ГК Softline) подтвердил совместимость операционной системы «МСВСфера АРМ» 9 и семейства офисных приложений «Р7-Офис»
Новости

«Инферит» (ГК Softline) подтвердил совместимость операционной системы «МСВСфера АРМ» 9 и семейства офисных приложений «Р7-Офис»

10.07.2025

«Инферит» (ГК Softline) выпустил новую версию платформы для управления подписками BillogicPlatform
Новости

«Инферит» (ГК Softline) выпустил новую версию платформы для управления подписками BillogicPlatform

09.07.2025

ПАО «Софтлайн» объявляет о промежуточных результатах обратного выкупа и подтверждает намерение продолжать покупки акций Компании на Московской бирже
Новости

ПАО «Софтлайн» объявляет о промежуточных результатах обратного выкупа и подтверждает намерение продолжать покупки акций Компании на Московской бирже

08.07.2025

«РЖД-Технологии» автоматизируют закупочные процессы с помощью платформы ROBIN от SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline)
Новости

«РЖД-Технологии» автоматизируют закупочные процессы с помощью платформы ROBIN от SL Soft FabricaONE.AI (акционер — ГК Softline)

08.07.2025

Инициатива по ведению уроков информатики на базе ОС «МСВСфера» от «Инферит» (ГК Softline) в школах вошла в топ-100 лучших идей форума «Сильные идеи для нового времени»
Новости

Инициатива по ведению уроков информатики на базе ОС «МСВСфера» от «Инферит» (ГК Softline) в школах вошла в топ-100 лучших идей форума «Сильные идеи для нового времени»

07.07.2025

«Инферит» (ГК Softline) представил рабочую станцию с жидкостным охлаждением для решения ИИ-задач
Новости

«Инферит» (ГК Softline) представил рабочую станцию с жидкостным охлаждением для решения ИИ-задач

07.07.2025

«Инферит» (ГК Softline) выпустил новый сервер с жидкостным охлаждением для ИИ-задач
Новости

«Инферит» (ГК Softline) выпустил новый сервер с жидкостным охлаждением для ИИ-задач

04.07.2025

ИБ-консультанты: кто спасет бизнес от утечек и хакерских атак
Блог

ИБ-консультанты: кто спасет бизнес от утечек и хакерских атак

18.07.2025

TMS-системы: рациональный и интеллектуальный подход к управлению тестированием
Блог

TMS-системы: рациональный и интеллектуальный подход к управлению тестированием

17.07.2025

Востребованные ИТ-профессии в 2025 году
Блог

Востребованные ИТ-профессии в 2025 году

15.07.2025

Без паники: как управлять ИТ-инфраструктурой без SCCM
Блог

Без паники: как управлять ИТ-инфраструктурой без SCCM

07.07.2025

ЦОД: основные компоненты, классификация и системы безопасности
Блог

ЦОД: основные компоненты, классификация и системы безопасности

04.07.2025

Критическая информационная инфраструктура: все, что нужно знать о КИИ
Блог

Критическая информационная инфраструктура: все, что нужно знать о КИИ

01.07.2025

SimpleOne HRMS: автоматизация управления персоналом для повышения лояльности сотрудников и эффективности бизнеса
Блог

SimpleOne HRMS: автоматизация управления персоналом для повышения лояльности сотрудников и эффективности бизнеса

27.06.2025

Технологии умного города: от ИИ до RPA
Блог

Технологии умного города: от ИИ до RPA

25.06.2025

ГК Softline развивает наукоемкое ПО для инженерного анализа (САЕ)
Блог

ГК Softline развивает наукоемкое ПО для инженерного анализа (САЕ)

23.06.2025

Российские облачные сервисы: преимущества, особенности и выбор
Блог

Российские облачные сервисы: преимущества, особенности и выбор

20.06.2025

VPS: что это и когда он необходим бизнесу
Блог

VPS: что это и когда он необходим бизнесу

17.06.2025

Яндекс 360: эволюция решений для цифровой трансформации бизнеса
Блог

Яндекс 360: эволюция решений для цифровой трансформации бизнеса

11.06.2025

Платформизация, безопасность ИИ и активная защита малого бизнеса — «Лаборатория Касперского» об ИБ-рынке
Блог

Платформизация, безопасность ИИ и активная защита малого бизнеса — «Лаборатория Касперского» об ИБ-рынке

09.06.2025

Генеративный ИИ в промышленности: роботы, агенты и «Индустрия 6.0»
Блог

Генеративный ИИ в промышленности: роботы, агенты и «Индустрия 6.0»

04.06.2025

Платежные терминалы: виды, безопасность и тенденции рынка
Блог

Платежные терминалы: виды, безопасность и тенденции рынка

28.05.2025

Российские антивирусы
Блог

Российские антивирусы

26.05.2025

Увеличение штрафов за нарушения в обработке и хранении ПДн с 30 мая 2025
Блог

Увеличение штрафов за нарушения в обработке и хранении ПДн с 30 мая 2025

20.05.2025

Цифровая трансформация: с чего начать
Блог

Цифровая трансформация: с чего начать

15.05.2025

ИТ-решения, кейсы, новости
в Telegram-канале Softline
Подписаться