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
Test IT (Девелоника, кластер FabricaONE.AI ГК Softline) и GitFlic подписали соглашение о сотрудничестве и создании открытой методологии разработки
Новости

Test IT (Девелоника, кластер FabricaONE.AI ГК Softline) и GitFlic подписали соглашение о сотрудничестве и создании открытой методологии разработки

06.06.2025

«Инферит ОС» (ГК Softline) и Etersoft подтверждают совместимость ОС «МСВСфера АРМ» 9 и программного продукта WINE@Etersoft
Новости

«Инферит ОС» (ГК Softline) и Etersoft подтверждают совместимость ОС «МСВСфера АРМ» 9 и программного продукта WINE@Etersoft

06.06.2025

ГК SOFTLINE ОБЪЯВЛЯЕТ О НАЗНАЧЕНИИ РЕНАТА МУЛЮКОВА НА ДОЛЖНОСТЬ ФИНАНСОВОГО ДИРЕКТОРА КЛАСТЕРА FABRICAONE.AI
Новости

ГК SOFTLINE ОБЪЯВЛЯЕТ О НАЗНАЧЕНИИ РЕНАТА МУЛЮКОВА НА ДОЛЖНОСТЬ ФИНАНСОВОГО ДИРЕКТОРА КЛАСТЕРА FABRICAONE.AI

06.06.2025

Провайдер «Инферит Облако» (ГК Softline) и MIND Software объединяют усилия для создания экосистемы импортонезависимых ИТ-решений
Новости

Провайдер «Инферит Облако» (ГК Softline) и MIND Software объединяют усилия для создания экосистемы импортонезависимых ИТ-решений

05.06.2025

ГК Softline и Минцифры Саратовской области подписали соглашения о взаимодействии
Новости

ГК Softline и Минцифры Саратовской области подписали соглашения о взаимодействии

05.06.2025

SL Soft (кластер FabricaONE.AI ГК Softline) представила ИИ-продукты для обработки юридических документов на курсе Legal Tech компании «Гарант»
Новости

SL Soft (кластер FabricaONE.AI ГК Softline) представила ИИ-продукты для обработки юридических документов на курсе Legal Tech компании «Гарант»

05.06.2025

ПАО «Софтлайн» подтвердило кредитный рейтинг на уровне ruBBB+ от рейтингового агентства «Эксперт РА» с повышением прогноза до уровня «позитивный»
Новости

ПАО «Софтлайн» подтвердило кредитный рейтинг на уровне ruBBB+ от рейтингового агентства «Эксперт РА» с повышением прогноза до уровня «позитивный»

05.06.2025

ГК Softline и компания «Цифровые Технологии и Платформы» подписали меморандум о сотрудничестве
Новости

ГК Softline и компания «Цифровые Технологии и Платформы» подписали меморандум о сотрудничестве

04.06.2025

Экосистема «Лукоморье» и TMS Test IT («Девелоника», ГК Softline) в связке создают решение для управления ИТ-продуктами
Новости

Экосистема «Лукоморье» и TMS Test IT («Девелоника», ГК Softline) в связке создают решение для управления ИТ-продуктами

04.06.2025

«Инферит» (ГК Softline) подтверждает совместимость сервера INFERIT RS224 с системой виртуализации Numa vServer
Новости

«Инферит» (ГК Softline) подтверждает совместимость сервера INFERIT RS224 с системой виртуализации Numa vServer

04.06.2025

ГК Softline и Yandex B2B Tech заключили соглашение о стратегическом сотрудничестве
Новости

ГК Softline и Yandex B2B Tech заключили соглашение о стратегическом сотрудничестве

04.06.2025

Партнерство ГК Softline и SimpleOne усилит экосистему ITAM-решений в России
Новости

Партнерство ГК Softline и SimpleOne усилит экосистему ITAM-решений в России

03.06.2025

Российский производитель лазерных решений VPG LaserONE (ГК Softline) представил инновационные разработки на международной выставке «Металлообработка-2025»
Новости

Российский производитель лазерных решений VPG LaserONE (ГК Softline) представил инновационные разработки на международной выставке «Металлообработка-2025»

03.06.2025

ГК Softline и «Росатом Автоматизированные системы управления» договорились о совместной разработке доверенных цифровых решений для промышленности
Новости

ГК Softline и «Росатом Автоматизированные системы управления» договорились о совместной разработке доверенных цифровых решений для промышленности

03.06.2025

Система «Инферит ИТМен» (ГК Softline) возглавила рейтинг российских систем для инвентаризации и контроля ИТ-инфраструктуры 2025
Новости

Система «Инферит ИТМен» (ГК Softline) возглавила рейтинг российских систем для инвентаризации и контроля ИТ-инфраструктуры 2025

03.06.2025

Академия АйТи (кластер FabricaONE.AI ГК Softline): 30 лет экспертизы в корпоративном ИТ-обучении
Новости

Академия АйТи (кластер FabricaONE.AI ГК Softline): 30 лет экспертизы в корпоративном ИТ-обучении

02.06.2025

Infosecurity запускает CYBERDEF — новый сервис цифровой защиты бренда и сетевых активов
Новости

Infosecurity запускает CYBERDEF — новый сервис цифровой защиты бренда и сетевых активов

02.06.2025

Рабочие пространства и обновленный интерфейс — масштабный релиз платформы Citeck от SL Soft (ГК Softline)
Новости

Рабочие пространства и обновленный интерфейс — масштабный релиз платформы Citeck от SL Soft (ГК Softline)

02.06.2025

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

Защита персональных данных: требования законодательства и способы защиты от утечек
Блог

Защита персональных данных: требования законодательства и способы защиты от утечек

06.05.2025

Как устроены цифровые двойники: этапы разработки и примеры использования
Блог

Как устроены цифровые двойники: этапы разработки и примеры использования

29.04.2025

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

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