Сравнение технологий 3D-печати

3D-печать – инновационная технология, позволяющая создавать физические объекты из цифровых моделей. Основана на методе послойного нанесения материала. Он позволяет получить объект из полимеров, резины, силикона и даже металлов. 3D-печать — отличный инструмент для создания мастер-моделей, например для последующего литья пластмасс Существует несколько технологий, которые можно использовать для трехмерной печати. О наиболее перспективных вы узнаете из этого текста нашего блога.

FDM-печать

Fused Deposition Modeling – самый распространенный на сегодняшний день способ 3D-печати. Он заключается в послойном наплавлении пластика, который нагревается и выдавливается через сопло принтера. К преимуществам можно отнести:

создание объектов с высокой детализацией;
относительно высокая скорость печати;
возможность закупки материалов различных характеристик;
малое количество токсинов, выделяемых в воздух;
доступная цена используемого оборудования и материалов.

Основным недостатком этой технология 3D-печати является разрешенная погрешность в 0,1 мм. Что недопустимо для авиакосмической отрасли и медицины. Стоит отметить и высокое энергопотребление принтером. Кроме того, полученное с помощью FDM-печати изделие не отличается прочностью. Что позволяет использовать технологию только для изготовления прототипов, а не серийных деталей.

DLP-печать

Технология Digital Light Processing использует для печати фотополимерную смолу. При воздействии на нее ультрафиолета она затвердевает. Использование этой технологий 3D-печати позволяет создавать объекты с высоким разрешением и точностью, но требует применения специальных материалов и тщательной очистки после каждого использования. Преимущества метода:

высокая скорость печати, благодаря работе не с одной точкой, а целым слоем смолы;
воздействие на материал толщиной 15 мкм позволяет создавать объекты с высокой точностью;
большой выбор фотополимерных смол, имитирующие любые материалы: сверхтвердые пластики, резину и т.п;
DLP-оборудование в сравнении с лазерными установками обойдется значительно дешевле.

Главным недостатком DLP-печати является не самая высокая точность готовых моделей. Но, при качественном оборудовании, правильно подобранных материалах и соблюдении технологии, этот минус можно свести к нулю.

SLA-печать

Технология Stereolithography Apparatus использует лазер для послойного отверждения фотополимерной смолы. Это позволяет создавать детали с очень высокой детализацией и точностью, но процесс может быть дорогим из-за использования специальных материалов.

Из плюсов SLA-печати отметим:

3D-принтеры позволяют создавать детали сложной геометрии с максимальной точностью размеров;
высокая гладкость поверхности деталей позволяет сократить время на постобработку;
можно использовать редкие смолы: прозрачные, литьевые и эластичные.

Главным недостатком технологии является высокая хрупкость готового материала. Поэтому, в большинстве случаях, использовать SLA-печать можно только для создания прототипов. Стоит отметить еще и то, что эстетические свойства изделий, созданных с использованием такой технологии, со временем ухудшаются.

SLS-печать

Selective Laser Sintering – технология печати трехмерных объектов, использующая селективное лазерное спекание. С помощью направленного луча высокой интенсивности производится спекание порошкообразного материала в объемную деталь. Среди преимуществ SLS-печати можно выделить:

создание изделий крупных габаритов и массы;
использование для производства мелких серий деталей;
высокое качество благодаря максимальной детализации;
получение готового продукта без необходимости обработки.

Главным недостатком технологии является малое присутствие на рынке материалов для SLS-печати. Стоит отметить, что метод не предусматривает возможность использования порошков нескольких цветов при печати одного объекта. Также минусами являются низкая скорость печати и высокая цена оборудования.

PolyJet-печать

С помощью технологии трехмерной печати PolyJet, можно создавать объекты из нескольких материалов. Суть метода заключается в том, что изображение объекта разбивается на множество мелких пикселей, каждый из которых печатается своим цветом. Это позволяет печатать объекты с высокой точностью и детализацией.

Основными преимуществами PolyJet-печати являются:

минимальная погрешность (0,02-0,085 мм) при печати объемных деталей;
возможность приобрести материал согласно характеристикам будущего изделия;
можно использовать водорастворимые материалы для поддержки объекта.

Единственный недостаток PolyJet-печати – высокая удельная стоимость готового изделия. Она формируется из цены материалов и оборудования для работы с ними.

CJP-печать

Инновационный метод 3D-печати, использующий порошок на основе гипса или пластика в качестве основы. На него выдавливается цветное связующее. Благодаря этому, порошок твердеет и окрашивается в нужный цвет. Для придания твердости и гладкости поверхности она обрабатывается воском или другим материалом.

Преимущества CJP-печати:

возможность создания крупных объектов без потери точности размеров;
большой выбор полимеров для печати: пластик, металл, керамика и органика;
широкий спектр использования: медицина, автомобилестроение, авиация, космос и др.;
относительно низкая стоимость печати объектов, чем при использовании других технологий.

Из недостатков этой технологии можно отметить хрупкость готовых прототипов. Также недостатком является высокая стоимость принтера и расходников.

SLM-печать

Селективная лазерная плавка – лучшее решение для печати металлических изделий. Лазер воздействует на порошок, полностью расплавляя, а не спекая его, как в других технологиях. Это позволяет создать более качественную модель с минимальными погрешностями.

Преимуществами SLM-печати являются:

большой выбор порошковых металлов и сплавов: нержавейка, кобальт, хром, титан, алюминий, золото;
нет необходимости в создании поддерживающих конструкций для печати сложных элементов;
минимальные потери материала при печати объектов любого типа и размера.

Главный минус SLM-печати – высокая стоимость производства. Также стоит отметить очень маленькую скорость создания деталей. Также важно упомянуть, что это довольно вредный для здоровья человека процесс. Поэтому при печати нужно пользоваться специальными средствами защиты и установить вытяжки в местах, где проводится SLM-печать.