Классификация 3D принтеров

Как классифицируются 3D-принтеры

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;

Гипсовый 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;

Компактный 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;

Персональный 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.

Профессиональное 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.

Производственный 3D-принтер для печати объемных изделий в промышленных масштабах

Классификация 3D-принтеров по осям движения экструдера и платформы

Поскольку 3D-принтер печатает трёхмерные объекты, его печатающая головка (экструдер) должна перемещаться во время работы по трём осям: X – вперёд и назад, Y – вправо и влево и Z – вверх и вниз. В некоторых принтерах экструдер остаётся неподвижным, а по осям X, Y и Z перемещается рабочая платформа. Встречаются модели 3D-принтеров, в которых подвижными являются и экструдер, и рабочая платформа. Направления движения экструдера и рабочей платформы можно использовать для классификации 3D-принтеров.

ПЕРВАЯ ГРУППА: экструдер X и Z, рабочая платформа Y

В первую группу нашей классификации входят 3D-принтеры, у которых экструдер во время работы перемещается вперёд – назад и вверх – вниз, а рабочая платформа – вправо и влево.

Первая группа классификации

В первую группу классификации входят, в основном, принтеры Rep-Rap, отличительной особенностью которых является открытая платформа и треугольный каркас боковых стенок. Облегчённая конструкция таких принтеров упрощает процесс сборки, но порождает во время печати вибрации, от которых снижается качество готовых изделий.

3D-принтер Prusa Mendel

Ярким представителем первой группы является прародитель всех 3D-принтеров – проект Darwin, от которого впоследствии отпочковались устройства Mendel и Prusa Mendel. При разработке Prusa Mendel автор немного упростил конструкцию, добавил для оси Z дополнительный движок.

Довольно популярным на постсоветском пространстве стало устройство Mendel-90 с расположенными под прямым углом деревянными панелями. Фанеру эстеты легко могут заменить на оргстекло или другой удобоваримый материал. Такая конструкция положительно влияет на точность печати и снижает количество вибраций.

3D-принтер PrintrBot Plus

Ещё одним представителем первой группы является 3D-принтер PrintrBot с повышенной жёсткостью несущей рамы. При разработке данной модели конструкторы также отказались от треугольного каркаса боковых стенок и утяжелили основание, спрятав в него электронную начинку. Это позволило удешевить конструкцию устройства и упростить процесс его сборки.

ВТОРАЯ ГРУППА: экструдер X и Y, рабочая платформа Z

Во вторую группу нашей классификации входят 3D-принтеры, у которых экструдер во время работы перемещается вперёд – назад, вправо – влево, а рабочая платформа – только вверх и вниз.

Вторая группа классификации

Три самых популярных 3D-принтера второй группы – это Ultimaker, RapMen и MakerBot Cupcake.

Читать еще:  Что такое косвенный водонагреватель

3D-принтер Ultimaker, разработанный немецкими инженерами, быстро завоевал популярность во всём мире. Принтер «оде» в деревянный корпус, он сложен в сборке, но отличается хорошей скоростью и качеством печати. Аналогами данной модели являются китайские устройства LX Maker Acrilic R1, LX Maker Special Plastic и LX Maker Double Nozzles.

3D-принтер RapMen относится к категории Rep-Rap. Устройство можно опознать по облегчённому квадратному дизайну и крестообразным конструкциям на боковых панелях.

Самым популярным представителем второй группы, без сомнений, является 3D-принтер MakerBot. Его прародительница – модель Cupcake, была изготовлена из деревянного профиля, имела два экструдера и умела печатать двухцветные модели. На смену Cupcake 3D-принтер Thing-o-matic, и только потом появились всем известные устройства Replicator и Replicator 2.

3D-принтер MakerBot Replicator

О популярности Replicator свидетельствует огромное количество его «клонов», выпущенных предприимчивыми китайцами, среди которых устройства Come3D C120N, Wanhao Duplicator 4 Black DH и др.

ТРЕТЬЯ ГРУППА: экструдер X, рабочая платформа Y и Z

В третью группу нашей классификации входят 3D-принтеры, у которых экструдер во время работы перемещается вперёд – назад, а рабочая платформа – вправо – влево и вверх – вниз.

Третья группа классификации

К сожалению, 3D-принтеры третьей группы не получили широкого распространения из-за сложности их сборки и настройки. Единственным успешным представителем группы является 3D-принтер UP! от компании PP3DP.

3D-принтер UP! не требует сборки и настройки перед началом работы, его достаточно достать из коробки, подключить к сети и к персональному компьютеру и можно сразу приступать к печати. Единственным существенным недостатком 3D-принтера UP! является его высокая цена.

Остальные модели 3D-принтеров, разработанные по той же кинематической схеме, не получили широкого распространения.

ЧЕТВЁРТАЯ ГРУППА: экструдер X, Y и Z, рабочая платформа неподвижна

Печатающие устройства последней группы благодаря необычной конструкции стоят в нашей классификации особняком. Такие принтеры имеют стационарную рабочую платформу и подвижную печатающую головку, которая перемещается по осям X, Y и Z. 3D-принтеры четвёртой группы получили название «дельта-принтеров» из-за расположенных по окружности манипуляторов, которые приводят в движение печатающую головку.

Четвёртая группа классификации

Четвёртая группа нашей классификации представлена лишь прототипами. На данном поприще пока никому не удалось добиться успеха из-за обманчивой простоты конструкции, но сложного процесса сборки и отладки принтеров.

Примечательно, что к категории дельта-принтеров относится не любой 3D-принтер с неподвижным рабочим столом. У истинного дельта-принтера перемещение печатающей головки реализуется по схеме дельта-робота с помощью приводов, установленных параллельно по окружности.

Одним из факторов, снижающих интерес к 3D-принтером четвёртого вида, является небольшая область печати, которая ограничивается тремя пересекающимися полуокружностями.

Есть у дельта-принтеров и неоспоримые преимущества, такие как скорость работы, точность позиционирования, низкие энергозатраты и высокая область печати по вертикали.

Остаётся лишь надеяться, что в ближайшие годы дельта-принтеры получат более широкое распространение и развитие, а на рынке появятся коммерческие версии.

Типы 3D-принтеров и кто их владельцы?

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Читаю портал уже давно, но понимание ‘Что такое 3D-печать’ и какие бывают принтеры пришло только с появлением блогов. Сегодня решил написать своё видение по видам 3D-принтеров и поделиться этой информацией с такими же, как я, новичками. надеюсь информация будет полезна!

Человек, который впервые услышал о 3D-принтере и «загорелся» идеей его купить тут же спешит в интернет, чтобы выбрать подходящую модель. Но, наткнувшись на множество незнакомых аббревиатур и конские ценники, у него начинается паника, потому что ассортимент огромный, а разобраться в нем «с наскока» не получается. Попробую внести ясность в головы новичков и дать им общую информацию о типах устройств и их цене, ведь, как ни крути, а стоимость зачастую имеет решающее значение.

Если расшифровать и доступно перевести сокращение RepRap получится «самовоспроизводящийся 3д-принтер», т.е. устройство, которое может напечатать свои детали или продублировать себя. Такая идея положена в их основу, но на сегодняшний день они могут воспроизводить только пластиковые детали, а это около 30% от всего аппарата, что, впрочем, тоже неплохо.

RepRap 3d-принтеры поставляются как набор основных комплектующих (корпус, направляющие и т.д.), а электроника, двигатели и неспецифические детали, которых полно и на нашем рынке могут отсутствовать. Покупать такие устройства рекомендуется только людям, уверенно держащим в руке паяльник и располагающих большим количеством свободного времени и нервов. Сегодня в сети много сообществ RepRap-тематики и везде неизменно обсуждаются вопросы по типу «Куда припаять этот концевик?» При неправильном соединении контактов принтер может начинать себя странно вести, например, так:

Толщина слоя печати таких устройств обычно начинается от 0,1-0,2 мм, чего вполне достаточно для изготовления различных деталей (или еще одного принтера) без которых разные ГИКи не представляют своего существования. Основными материалами для печати являются PLA и ABS , флекс, нейлон и т.д. Стоимость таких аппаратов (Delta,Prusa, Huxley и другие) начинается от 300$, хотя я знаю некоторых умельцев, которые умудрились собрать рабочие модели, затратив на это около 100$, используя фанеру и прочие подручные материалы.

3D принтеры DIY-kit

DIY-kit переводится, как комплект сделай сам (do it yourself). Такие 3д-принтеры отличаются от RepRap тем, что имеют полностью все детали в комплекте и подробнейшую инструкцию по их сборке. То есть шансы самостоятельно собрать такое устройство необычайно высоки, а большинство мест соединения контактов, как правило, имеют «защиту от дурака». Несомненным плюсом является то, что за несколько часов сборки хозяин принтера успевает очень подробно изучить прибор и в будущем может даже устранять незначительные поломки.

Среди популярных моделей можно отметить все ту же Прюшу (Prusa i3), Felix 3.0 и прочие, так любимые на портале Гефестосы. Толщина слоя печати составляет все те же – 0,1-0,2 мм, хотя попадаются и исключения. В качестве материалов для печати используются пластики PLA, HIPS, FilaFlex и другие, в моделях с подогреваемой основой можно использовать ABS, хотя результаты не на всех моделях утешительны из-за недостаточной температуры. Стоят такие устройства в среднем от 600$ до 1000$.

Готовые 3D принтеры

Такие устройства сегодня имеют наибольшую популярность, поскольку для начала работы требуется минимум усилий, а качество печати позволяет использовать их как для бытовых, так и для коммерческих целей. К слову, многие организации, предлагающие сегодня услуги 3д-печати используют именно такие принтеры.

От бюджетных моделей RepRap и DIY-kit они отличаются более высоким качеством печати. Толщина слоя при печати может начинаться от 0,05 мм. Также они имеют закрытую рабочую камеру, которая позволяет не только избавиться от неприятного запаха при печати ABS нитью, но и добиться гораздо более высоких прочностных характеристик готовых изделий. В качестве материалов используется также PLA,PVA и нейлон. Очень популярными являются аппараты от MakerBot и Ultimaker, а также отечественный принтер Picaso. Стоят такие устройства от 1000$ и выше в зависимости от набора функций, размеров рабочей камеры, количества экструдеров и прочих параметров.

Читать еще:  Разновидности насадок на дрель для резки металла

Коммерческие и промышленные 3D-принтеры

Если до этого я описывал устройства, работающие по технологии FDM, которая использует расплавленную пластиковую нить, то коммерческие и промышленные 3д-принтеры могут печатать и металлами, в связи с чем стоимость их иногда исчисляется не тысячами, а сотнями тысяч долларов. Не будем вдаваться в особенности технологий, лучше рассмотрим их возможности.

Сегодня такие машины используются в медицине, военной, аэрокосмической, ювелирной и других сферах деятельности. С их помощью печатаются протезы, детали космических двигателей, пресс-формы, мелкосерийные модели и многое другое, что представляет коммерческий или научный интерес. В качестве материалов в FDM устройствах используются пластики с самыми различными свойствами: усиленные углеродом, растворяемые в воде, отслаиваемые и другие. В машинах, которые печатают металлическими порошками (SLS,DMLS,EBM…) могут использоваться титан, кобальт, бронза, нержавеющая сталь и прочие материалы.

Надеюсь, я внес ясность относительно типов 3д-принтеров и ценовых диапазонов, на которые стоит ориентироваться при выборе. Определившись с последними, обязательно надо изучить характеристики понравившихся моделей (размер камеры, материалы для печати, наличие подогрева основания, герметичность рабочей камеры). Также рекомендую почитать отзывы и подробные обзоры, ведь выбранный аппарат будет либо радовать, либо печалить своего хозяина на протяжении длительного времени.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Классификация 3D принтеров

Появление 3d принтеров открыло новую эру технологий – теперь стало возможным напечатать объемный предмет. Назначение получаемых трехмерных изделий может быть самое разное – от игрушек до медицинских протезов. В основу работы берется цифровая модель (или чертеж), которая потом воплощается в свою точную реальную копию. Подобные устройства встречаются разной мощности и комплектации, в домашних и промышленных вариантах. Существующие на сегодняшний день виды 3д-принтеров применяют самый различный материал, чтобы получить объемную печать.

Классификация принтеров по типу используемых материалов

Заправляемый в технику расходник определяет типы 3d-принтеров. Лазерные агрегаты спекают и ламинируют порошок. Струйный 3д-принтер поочередно склеивает слои используемого исходного материала, затем происходит его спекание. Следующий шаг – охлаждение. Здесь могут использоваться виды фотополимерного пластика, смол, порошков, силикона, металла и восковые компоненты. Рассмотрим, как работает такая техника на разных материалах.

Принцип действия техники проявляются в следующих действиях:

  • исходя из предоставленной модели, печатающая головка начинает наносить в определенные места специальное связующее вещество;
  • на него тонким валиком будет нанесен порошок, который спекается с веществом.
  • далее процесс повторяется.

Подобное устройство вполне реально собрать собственными руками – достаточно иметь необходимые комплектующие. Еще один бонус «в копилку» такого аппарата – работа с пудрой из металла.

Гипсовый вариант тоже заправляется порошками, но уже соответствующими – от гипса до шпаклевки, цемента и тому подобных. Обязательно наличие связующего вещества. Такие принтеры чаще всего применяются в создании интерьерных украшений. Изделия здесь получаются самые разнообразные.

Фотополимер

Для изготовления объектов в этом случае используются жидкие фотополимеры. Интересен принцип создания фигурок. Ориентируясь на компьютерную модель, ультрафиолетовый лазер будет засвечивать определенные места. В дальнейшем они будут затвердевать под действием ультрафиолета. Такая засветка будет осуществляться и через специально подготовленный фотошаблон – только здесь будет применяться ультрафиолетовая лампа. Шаблонная заготовка будет меняться с каждым новым слоем.

Если техника выбрана стереолитографическая, то можно наслаждаться высокой точностью выполнения объемной печати. Единственный минус – низкая скорость работы, но если точность является актуальным показателем, то на время выполнения не обращают внимания.

Подобный аппарат печатает при помощи воска – материала с низкой плавящейся температурой. В этом свойстве есть свой бонус – легкость работы. Вот почему четкость и точность выполненных контуров является безукоризненной.

Как добиться цвета

Чтобы сделать объекты самой разной цветовой гаммы, в технике используется специальная головка. Здесь присутствует сразу несколько экструдеров – компонентов, способных плавить и наносить используемый расходный материал.

В большинстве своем подобные агрегаты задействованы при изготовлении детских игрушек. Еще одно предназначение – создание дизайнерских украшений.

Есть еще один способ, именуемый «сублимация». Этот вид принтера используется, если необходимо перенести изображение (например, с фото) на рельефную поверхность. Для осуществления задуманного в определенных местах нагреваются красители – из-за температурного воздействия происходит испарение, и остается нужный рисунок.

Технологии трехмерной печати

В отношении используемых технологий применяется специальная классификация, которую будет полезно знать каждому будущему владельцу 3д-принтера:

Это самая популярная технология в рассматриваемых устройствах. При FDM (fused deposition modeling) агрегат будет выдавливать расходник через специальное сопло слой за слоем. Сюда входят:

  • мэйкерботоподобные устройства;
  • Stratasys-принтеры;
  • агрегаты, используемые в кулинарии (заправкой идут сырные продукты, тесто, глазурь);
  • медицинские аппараты (медицинский гель с живыми клетками).

Интересен и MJM (Multi Jet Modeling), который подразумевает методику многоструйного моделирования. Процесс похож на обычный струйный из-за подачи материала через небольшие сопла (их может быть несколько сотен). После застывания предыдущего слоя и будет формироваться заданная трехмерная модель.

Расходниками являются фотоплимеры и пластик, подходит и специальный воск. Обычно такую объемную печать применяют в изготовлении медицинских имплантатов, зубных протезов и слепков.

Реально получение многоцветных вариантов, а также объектов с разными свойствами, например, эластичные в сочетании с твердыми.

Есть и недостатки использования такой технологии – очень дорогой исходный материал и хрупкий результат. Применение обычно находит в медицине и промышленном прототипировании.

При LASER ENGINEERED NET SHAPING выдутый из сопла расходник сразу попадает под фокус лазерного луча, что чревато мгновенным спеканием. Использование металлического порошка помогло в изготовлении объектов из стали и титана, что дало возможность эксплуатации 3Д-принтеров в промышленности. Многие сплавы реально перемешивать и получать непосредственно в процессе. Так, например, получают турбиновые титановые лопатки для турбин.

С Laminated Object manufacturing тонкие и уже проламинированные листы вырезаются лазером, склеиваясь, спекаясь или спрессовываясь в трехмерный объект. Так можно напечатать пластиковые, алюминиевые и бумажные 3D-объекты.

Кстати, исходником для алюминиевых объектов идет соответствующая фольга – её будут «спекать» при помощи ультразвуковой вибрации.

Несмотря на легкость исходного материала, бумажные модели получаются очень прочными, а их себестоимость выйдет практически копеечной. Но сразу надо приготовиться к тому, что такое изделие будет сопровождаться большим количеством отходов. Хотя и последнего можно избежать, если расположить на одном листе сразу несколько небольших объектов.

Чтобы понять, как работает Stereolithography, надо представить ванну, наполненную жидким полимером. Проходящий по ее поверхности лазерный луч полимеризирует слой. После готовности одного из слоев, платформа опустит деталь, чтобы жидкий полимер заполнил пустоты. Потом ситуация меняется: деталь поднимается наверх, а сам лазер располагается внизу.

При работе таким методом нужна обработка поверхности, чтобы отшлифовать и удалить лишний материал. Иногда результат дополнительно запекают в ультрафиолетовых духовках.

Подобный принтер нельзя держать дома:

  • из-за токсичности фотополимера;
  • по причине дороговизны обслуживания.

Selective laser sintering напоминает вышеописанный вид технологий, но здесь вместо фотополимера используется запекаемый лазером порошок. Можно не опасаться, поломки в процессе работы детали, а в качестве расходника вполне вероятно использовать сталь, нейлон, бронзу, титан, керамику, стекло, литейный воск и другие материалы.

Читать еще:  Причины поломок бензиновых и электрических триммеров

Технология подразумевает создание сложных вещей. Она отлично подходит, например, для создания каких-либо прототипов – например, для ювелирных изделий. Незапеченный порошок будет служить поддержкой для нависающих элементов – значит, не надо формировать какие-то специальные поддерживающие корпусы.

3DP-метод заключается в нанесении на материал клея, за ним слоя свежего порошка и далее всё по новой. В результате получается похожий на гипс материал (sandstone). Если в этот клей добавить краску, то получатся цветные объекты. Технология безопасна для бытового и офисного использования. Для материалов подойдут стеклянный, костный, резиновый и даже состоящий из древесных опилок порошки. Можно делать и съедобные фигурки (с использованием шоколадного или сахарного порошков) – только в этом случае берется специальный пищевой клей.

Не обошлось и без недостатков – конечный результат может иметь грубую поверхность и невысокое разрешение.

Резюмируя сказанное

3D-печать привлекает большое количество людей, интересующихся ею из-за личного любопытства или в производственных целях. Для тех, кто не имеет никакого опыта в данной сфере, не составит труда обучиться искусству объемной печати, как на виртуальных, так и реальных курсах. Важнее будет другое: для каких конкретно целей планируется покупать подобный аппарат. Правильная расстановка приоритетов в сочетании со знанием используемой для той или иной области применения технологии позволят использовать технику на все сто процентов.

Классификация 3D принтеров (7 технологий 3D печати)

Статья основана на книге Fabricated: The New World of 3D printing

I. Те которые что-то выдавливают или выливают или распыляют

1) FDM (fused deposition modeling) принтеры которые выдавливают какой-то материал слой за слоем через сопло-дозатор, не буду расписывать подробно, мы про них все знаем. Все мэйкерботоподобные принтеры + принтеры Stratasys + различные кулинарные принтеры (используют глазурь, сыр, тесто) + медицинские которые печатают “живыми чернилами” (когда какой-либо набор живых клеток помещается в специальный медицинский гель которые используется далее в биомедицине)

2) Технология Polyjet , была изобретена израильской компанией Objet в 2000 г. в 2012 их купили Stratasys. Суть технологии: фотополимер маленькими дозами выстреливается из тонких сопел, как при струйной печати, и сразу полимеризуется на поверхности изготавливаемого девайса под воздействием УФ излучения. Важная особенность, отличающая PolyJet от стереолитографии, является возможность печати различными материалами.
Преимущества технологии: а) толщина слоя до 16 микрон (клетка крови 10 микрон) б) быстро печатает, так как жидкость можно наносить очень быстро. Недостатки технологии: а) печатает только с использованием фотополимера — узко-специализированный, дорогой пластик, как правило, чувствительный к УФ и достаточно хрупкий.
Применение: промышленное прототипирование и медицина

3) LENS (LASER ENGINEERED NET SHAPING)
Материал в форме порошка выдувается из сопла и попадает на сфокусированный луч лазера. Часть порошка пролетает мимо, а та часть, которая попадает в фокус лазера мгновенно спекается и слой за слоем формирует трехмерную деталь. Именно по такой технологии печатают стальные и титановые объекты.
Поскольку до появления этой технологии печатать можно было только объекты из пластика, к 3D печати особенно серьезно никто не относился, а эта технология, открыла двери для 3D печати в “большую” промышленность. Порошки различных материалов можно смешивать и получать таким образом сплавы, на лету.
Применение: например, титановые лопатки для турбин с внутренними каналами охлаждения. Производитель оборудования: Optomec

4) LOM (laminated object manufacturing)
Тонкие ламинированные листы материала вырезаются с помощью ножа или лазера и затем спекаются или склеиваются в трехмерный объект. Т.е. укладывается тонкий лист материала, который вырезается по контуру объекта, таким образом получается один слой, на него укладывается следующий лист и так далее. После этого все листы прессуются или спекаются.
Таким образом печатают 3D модели из бумаги, пластика или из алюминия. Для печати моделей из алюминия используется тонкая алюминиевая фольга, которая вырезается по контуру слой за слоем и затем спекается с помощью ультразвуковой вибрации.

II. Те которые что-то спекают или склеивают

1) SL (Stereolithography) Стереолитография.
Есть небольшая ванна с жидким полимером. Луч лазера проходит по поверхности, и в этом месте полимер под воздействием УФ полимеризуется. После того как один слой готов платформа с деталью опускается, жидкий полимер заполняет пустоту далее запекается следующий слой и так далее. Иногда происходит наоборот: платформа с деталью поднимается вверх, лазер соответственно расположен снизу…
После печати таким методом, требуется постобработка объекта — удаление лишнего материала и поддержки, иногда поверхность шлифуют. В зависимости от необходимых свойств конечного объекта модель запекают в т.н. ультрафиолетовых духовках.
Фотополимер зачастую бывает токсичным поэтому при работе с ним нужно пользоваться средствами защиты и респираторами. Содержать и обслуживать такой принтер дома — сложно и дорого
Преимущества: быстро и точно, точность до 10 микрон. Для спекания фотополимера достаточно лазера от Blu-ray проигрывателя, благодаря чему на рынке появляются дешевые при этом точные принтеры работающие по такой технологии (e.g. Form1).

2) LS (laser sintering)
Лазерное спекание. Похоже на SL, только вместо жидкого фотополимера используется порошок, который спекается лазером.
Преимущества: а) менее вероятно, что деталь сломается в процессе печати, так как сам порошок выступает надежной поддержкой б) материалы в порошковой форме довольно легко найти в продаже в том числе это могут быть: бронза, сталь, нейлон, титан
Недостатки: а) поверхность получается пористая б) некоторые порошки взрывоопасны, поэтому должны храниться в камерах, заполненных азотом в) спекание происходит при высоких температурах, поэтому готовые детали долго остывают, в зависимости от размера и толщины слоев, некоторые предметы могут остывать до одного дня.

3) 3DP (three dimensional printing)
Технология изобретена в 1980 году в MIT студентом Paul Williams, технология была продана в несколько коммерческих организаций, одна из которых — zCorp, в настоящее время поглощена 3D Systems.
На материал в порошковой форме наносится клей, который связывает гранулы, затем поверх склеенного слоя наносится свежий слой порошка, и так далее. На выходе, как правило, получается материал sandstone (похожий по свойствам на гипс)
Преимущества: а) так как используется клей, в него можно добавить краску и таким образом печатать цветные объекты б) технология относительна дешевая и энергоэффективная в) можно использовать в условиях дома или офиса в) можно печатать использовать порошок стекла, костный порошок, переработанную резину, бронзу и даже древесные опилки. Используя похожу технологию можно печатать съедобные объекты например из сахара или шоколадного порошка. Порошок склеивается специальным пищевым клеем, в клей может добавляться краситель и ароматизатор. Как пример, новые 3D принтеры от компании 3D systems, которые были продемонстрированы на CES 2014 — ChefJet и ChefJet Pro
Недостатки: а) на выходе получается достаточно грубая поверхность, с невысоким разрешение

100 микрон б) материал нужно подвергать постобработке (запекать), чтобы придать ему необходимые свойства.

Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x
Adblock
detector