Полезные материалы

Как классифицируются 3D-принтеры

Теги:

Несмотря на откровенную «молодость», направление трехмерной печати развивается стремительно и всесторонне: используются все новые и новые материалы, упрощаются и усложняются конструкции оборудования, открываются дополнительные методы работы. Принципиальные различия между моделями настолько велики, что классифицировать 3D-принтеры можно как минимум по трем признакам.

1. Исходное сырье

Для каждой технологии 3D-печати требуются свой материал, иначе принтер просто не сможет работать корректно. В качестве сырья могут выступать компоненты различной природы и консистенции:

  • порошок – это может быть измельченный в пудру металл (титан, сталь, алюминий и т.д.), дерево, песок, пластик, керамика - все зависит от назначения будущего изделия и типа работы принтера;

  • гипс – отдельная категория порошкового сырья, включающая в себя, собственно, гипс, а также измельченный цемент, шпатлевку и прочие материалы подобного типа. Предназначен только для оборудования, работающего с добавлением связующего вещества к исходному сырью;

    гипс.jpgГипсовый порошок используют преимущественно для изготовления малых скульптурных объектов и интерьерных украшений
     

  • воск – используется преимущественно в ювелирном производстве;

  • пластиковая нить – один из самых популярных материалов для экструзионных 3D-принтеров;

  • фотополимерная смола – вязкая масса, затвердевающая под воздействием ультрафиолетового излучения;

  • металлическая проволока – более дешевый заменитель порошковых металлов. Может быть оловянная, никелевая, алюминиевая, титановая и т.д.;

  • фольга, бумага, полиэтиленовая пленка – для моделей оборудования, работающих по методу склеивания сырья;

  • пищевые продукты – тесто, сырная, шоколадная или марципановая масса, глазури и кремы.

2. Технология печати

Методы послойного создания объемных изделий зависят от технологических особенностей оборудования и используемого сырья. Разработка новых принципов печати ведется непрерывно, поэтому с каждым годом их будет становиться все больше, а пока применяются следующие:

  • экструзия (FDM-технология) – через сопло термальной камеры на печатную платформу послойно выдавливается расплавленная пластиковый, восковый или пищевой исходный материал;
  • лазерное спекание (методы SLS и DMLS) – обычная или металлическая порошковая масса расплавляется и спекается под действием лазерного луча;
  • стереолитография (SLA) – в основе метода также лежит лазерное излучение, но сырьем для создания изделий служит фотополимерная смола;
  • ламинирование (LOM) – склеивание между собой большого количества слоев материала, например, бумаги, с одновременным вырезанием контура объекта на каждом слое;
  • электронно-лучевое плавление (EBF) – металлическая проволока (20 видов металлов, в том числе никель, титан, вольфрам и т.д.) плавится под действием электронного излучения;
  • струйное моделирование (PolyJet или MJM) – технология, сходная со стереолитографией, но более универсальная – в качестве сырья используется широкий спектр материалов: от жидкого фотополимерного пластика до воска;
  • струйная трехмерная печать (3DP) – слои порошкового материала склеиваются между собой связующим веществом.

3. Область применения

Еще в начале века оборудование для трехмерной печати было очень дорогой экзотикой, доступной только крупным компаниям и исследовательским лабораториям, а сейчас уже никого не удивишь 3D-принтером в домашней мастерской. Выпуском подобного оборудования и комплектующих для его самостоятельной сборки занимаются уже более 300 компаний по всему миру. Конструкция и технические характеристики принтеров принципиально различаются в зависимости от их назначения. Все выпускаемые модели условно можно разделить на 4 категории:

  • домашние – низкопроизводительные простые и понятные в управлении аппараты, которые можно собрать самостоятельно из комплекта деталей. Позволяют создавать простейшие изделия, работают на основе пластиковой нити. Подходят для энтузиастов, которым интересно разобраться с новой технологией и радовать близких отпечатанными фигурками;

    дом.jpgКомпактный и простой в использовании 3D-принтер домашнего назначения
     
  • персональные – несмотря на схожесть с бытовыми принтерами, отличаются от них более высокими рабочими характеристиками, в первую очередь, скоростью и качеством печати. Могут использоваться как дома, так и в небольших мастерских или офисах. Ориентированы на малый бизнес, рекламные агентства, студии дизайна, инженерное прототипирование в небольших объемах;

    пер.jpgПерсональный принтер для объемной печати
     
  • профессиональные – крупногабаритное производительное оборудование с большим количеством настроек, опций и высокой точностью печати. Работа за 3D-принтером такого класса требует знаний и соответствующей подготовки. Предназначены для строительных, архитектурных компаний, среднего и крупного бизнеса.

    проф.jpgПрофессиональное печатное 3D-оборудование
     
  • Производственные – автоматизированные печатные центры с максимально возможными техническими характеристиками и большой рабочей площадью. Могут работать в нескольких технологиях и с различными видами сырья. Устанавливаются на крупных промышленных предприятиях по изготовлению высокоточных изделий любых габаритов и назначения: от кровеносных сосудов до полноразмерных автомобилей.

    произ.jpgПроизводственный 3D-принтер для печати объемных изделий в промышленных масштабах