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
SL Soft (ГК Softline) и MAINTEX объявляют о сотрудничестве
Новости

SL Soft (ГК Softline) и MAINTEX объявляют о сотрудничестве

25.04.2025

Провайдер «Инферит Облако» (ГК Softline) модернизировал облачную инфраструктуру ЦОД во Фрязино
Новости

Провайдер «Инферит Облако» (ГК Softline) модернизировал облачную инфраструктуру ЦОД во Фрязино

25.04.2025

Bell Integrator (ГК Softline) разработал систему сквозного мониторинга бизнес-процессов для крупной финансовой организации
Новости

Bell Integrator (ГК Softline) разработал систему сквозного мониторинга бизнес-процессов для крупной финансовой организации

25.04.2025

ОС «МСВСфера Сервер» (ГК Softline) и CommuniGate Pro предлагают новый уровень надежности в коммуникации с контрагентами
Новости

ОС «МСВСфера Сервер» (ГК Softline) и CommuniGate Pro предлагают новый уровень надежности в коммуникации с контрагентами

24.04.2025

ГК Softline включила в продуктовый портфель платформу GMonit
Новости

ГК Softline включила в продуктовый портфель платформу GMonit

24.04.2025

ПАО «Софтлайн» объявляет о реорганизации владения АО Банк Синара в капитале Компании в связи с переходом доли на другое юридическое лицо
Новости

ПАО «Софтлайн» объявляет о реорганизации владения АО Банк Синара в капитале Компании в связи с переходом доли на другое юридическое лицо

24.04.2025

Платформа «Клаудмастер» от «Инферит FinOps» (ГК Softline) запускает FinOps-решение для Kubernetes
Новости

Платформа «Клаудмастер» от «Инферит FinOps» (ГК Softline) запускает FinOps-решение для Kubernetes

23.04.2025

Облачный провайдер ActiveCloud (ГК Softline) пополнил свой портфель SaaS-услуг российским решением MULTIFACTOR
Новости

Облачный провайдер ActiveCloud (ГК Softline) пополнил свой портфель SaaS-услуг российским решением MULTIFACTOR

23.04.2025

«Инферит» (ГК Softline) выходит в новый формат: вендор представил первый 15,6-дюймовый ноутбук Mercury
Новости

«Инферит» (ГК Softline) выходит в новый формат: вендор представил первый 15,6-дюймовый ноутбук Mercury

23.04.2025

ИИ теперь экономит пользователям TEST IT («Девелоника», ГК Softline) до 50% времени на задачах тестирования
Новости

ИИ теперь экономит пользователям TEST IT («Девелоника», ГК Softline) до 50% времени на задачах тестирования

22.04.2025

«Телеком биржа», Infosecurity (ГК Softline) и Servicepipe заключили партнерское соглашение
Новости

«Телеком биржа», Infosecurity (ГК Softline) и Servicepipe заключили партнерское соглашение

22.04.2025

«Инферит ОС» (ГК Softline) подтвердил совместимость ОС «МСВСфера Сервер» 9 с Axiom JDK и Liberсat Certified
Новости

«Инферит ОС» (ГК Softline) подтвердил совместимость ОС «МСВСфера Сервер» 9 с Axiom JDK и Liberсat Certified

22.04.2025

«Инферит» (ГК Softline) поддержал космические таланты России: итоги конкурса «Звездная эстафета»
Новости

«Инферит» (ГК Softline) поддержал космические таланты России: итоги конкурса «Звездная эстафета»

21.04.2025

Российский производитель лазерных решений VPG Laserone (ГК Softline) принял участие в международной выставке «Нефтегаз-2025»
Новости

Российский производитель лазерных решений VPG Laserone (ГК Softline) принял участие в международной выставке «Нефтегаз-2025»

21.04.2025

Провайдер «Инферит Облако» (ГК Softline) перевел облачную платформу в ЦОД Фрязино на ОС «МСВСфера»
Новости

Провайдер «Инферит Облако» (ГК Softline) перевел облачную платформу в ЦОД Фрязино на ОС «МСВСфера»

21.04.2025

Моноблоки «Инферит» (ГК Softline) внесли в реестр отечественной продукции Минпромторга
Новости

Моноблоки «Инферит» (ГК Softline) внесли в реестр отечественной продукции Минпромторга

18.04.2025

ГК Softline автоматизировала часть бизнес-процессов МБ РУС Банка
Новости

ГК Softline автоматизировала часть бизнес-процессов МБ РУС Банка

18.04.2025

«Инферит» (ГК Softline) объявил о новом назначении: директором по маркетинговым коммуникациям, PR и бренду компании стала Анна Кулик
Новости

«Инферит» (ГК Softline) объявил о новом назначении: директором по маркетинговым коммуникациям, PR и бренду компании стала Анна Кулик

17.04.2025

Стратегия перехода в облако
Блог

Стратегия перехода в облако

24.04.2025

Защита данных и информации: методы, практика, стандарты и законы
Блог

Защита данных и информации: методы, практика, стандарты и законы

22.04.2025

Цифровые профессии будущего: кто выживет в эпоху искусственного интеллекта
Блог

Цифровые профессии будущего: кто выживет в эпоху искусственного интеллекта

17.04.2025

Российские системы виртуализации
Блог

Российские системы виртуализации

15.04.2025

DDoS-атаки: как подготовиться к внедрению защиты и с чем предстоит бороться
Блог

DDoS-атаки: как подготовиться к внедрению защиты и с чем предстоит бороться

10.04.2025

Виртуальные тренажеры для медицинского персонала: инновационный подход к обучению
Блог

Виртуальные тренажеры для медицинского персонала: инновационный подход к обучению

08.04.2025

«Софтлайн Офис» — платформа корпоративных коммуникаций
Блог

«Софтлайн Офис» — платформа корпоративных коммуникаций

04.04.2025

Оснащение школ под ключ: от проектирования до ввода в эксплуатацию
Блог

Оснащение школ под ключ: от проектирования до ввода в эксплуатацию

03.04.2025

Киберучения: готовим сотрудников к успешным отражениям атак
Блог

Киберучения: готовим сотрудников к успешным отражениям атак

27.03.2025

Контроль усталости водителей
Блог

Контроль усталости водителей

25.03.2025

Инновации в школах в 2025 году: 3D-модели, БПЛА, роботы и VR
Блог

Инновации в школах в 2025 году: 3D-модели, БПЛА, роботы и VR

14.03.2025

Инвестиции в цифровизацию ритейла: стратегии 2025 года
Блог

Инвестиции в цифровизацию ритейла: стратегии 2025 года

11.03.2025

Топ-редакторы для работы с PDF — сравниваем программы
Блог

Топ-редакторы для работы с PDF — сравниваем программы

04.03.2025

Российские офисные системы: выбор и преимущества
Блог

Российские офисные системы: выбор и преимущества

03.03.2025

Softline Assessment и СУБД Tantor: мощный тандем для диагностики инфраструктуры
Блог

Softline Assessment и СУБД Tantor: мощный тандем для диагностики инфраструктуры

26.02.2025

Интервью ГК Softline и «Базальт СПО»: сервис Softline Enterprise Agreement — инфраструктура заказчика из единого окна
Блог

Интервью ГК Softline и «Базальт СПО»: сервис Softline Enterprise Agreement — инфраструктура заказчика из единого окна

24.02.2025

ИИ-тренды в промышленности: от цифровых ассистентов до умных АСУ ТП
Блог

ИИ-тренды в промышленности: от цифровых ассистентов до умных АСУ ТП

20.02.2025

Как эффективно защитить инфраструктуру компании от DDoS-атак?
Блог

Как эффективно защитить инфраструктуру компании от DDoS-атак?

14.02.2025

Разыгрываем ноутбук
в нашем канале Telegram
Участвовать