En omfattande guide till teknik för 3D-utskrift

3D-utskrift revolutionerar våra liv, precis som hur bilar en gång omvandlade transporter och internet omformade informationsspridningen. Är du redo att omfamna denna förändring och förstå 3D-utskriftsteknik nu?

Vad är 3D-utskrift?

Låt oss först förstå vad 3D-utskrift är.

Du kan likna 3D-utskrift med att baka en tårta. Blanda ihop alla ingredienser och lägg dem på en plåt. När materialet stelnat har du en tårta. På samma sätt bildar 3D-utskrift ett fast objekt genom att lägga till material lager för lager.

3D-utskrift, även känd som additiv tillverkning, använder digitala modellfiler och en skrivare för att stapla lager av specialmaterial som plast eller pulvermetall, och konstruera komplexa former direkt. Utbudet av material som används vid 3D-utskrift är stort, från plast, keramik, metaller och till och med biologiska vävnader, som tillgodoser en mängd olika behov.

Vilka typer av 3D-utskriftstekniker finns det?

Så, vilka typer av 3D-utskriftstekniker finns det?

Det finns många typer av 3D-utskriftstekniker som kan kategoriseras baserat på vilken typ av material som används och vilken process som används. Dessa inkluderar extruderingsbaserad, hartsbaserad, pulverbaserad och jetting 3D-utskrift enligt följande:

1. Extruderingsbaserad 3D-utskrift

Dessa metoder använder ett material (vanligtvis termoplast filament) som värms upp och extruderas genom ett munstycke. Materialet härdar vid kylning och bildar ett 3D-objekt. Det mest typiska av dessa är Fused Deposition Modeling (FDM) utskrift.

● Fused Deposition Modeling (FDM): Detta är en av de vanligaste 3D-utskriftsteknikerna. Den extruderar termoplastfilament, värmer det till sin smältpunkt och extruderar det lager för lager för att skapa ett tredimensionellt objekt. De populära onlinevideorna av 3D-tryckta hus använder FDM-teknik. Denna teknik används ofta för prototyptillverkning, delproduktion och konsumtionsvaror produktion. LEGO använder till exempel FDM för att skapa prototyper av nya klossar.

För närvarande är FDM 3D-utskriftsteknik ganska mogen, och precisionen och utskriftshastigheten hos motsvarande FDM-skrivare förbättras kontinuerligt. HPRT F210 High Precision FDM 3D-skrivare är ett utmärkt exempel på detta.

Denna 3D-skrivare har en integrerad kropp i metall och använder en V-formad remskiva för jämn och stabil rörelse, låg buller och slitstyrka, vilket garanterar en lång livslängd. Värmeplattan använder en högkvalitativ gitterglasplattform med stark vidhäftning, vilket förhindrar att den tryckta modellen deformeras och möjliggör snabb manuell modellborttagning.

F210 3D-skrivaren har ett intelligent skyddssystem som stöder fortsatt avstängning, vilket eliminerar oron för oväntade strömavbrott under utskriftsprocessen, vilket sparar tid, material och sinnesfrid. Den levereras också med en UI-skärm med en användarvänlig interaktiv design, vilket gör operationsinställningarna enkla och tydliga utskriftsförlopp med en överblick, vilket gör det möjligt för nybörjare att snabbt komma igång.

HPRT F210 3D-skrivare är kompatibel med en mängd olika filament som PLA, TEPG och TPU. Med en hög utskriftsprecision på upp till ±0,2 mm ger den här skrivaren exceptionell kvalitet till ett stort värde. Som en hobby 3d skrivare, är den perfekt för att skapa personliga hantverk. Det finns många 3D-skrivarmodeller tillgängliga online för gratis nedladdning, följ helt enkelt bruksanvisningen för att importera modellen till datorn, och F210 3D-skrivaren kan skriva ut fantasins arbete.

2. 3D-utskrift av harts

Dessa trycktekniker använder främst fotokänslig harts som material. När det fotokänsliga hartset utsätts för en viss typ av ljus (vanligtvis ultraviolett ljus), genomgår det en härdningsreaktion. På så sätt kan hartset staplas och stelnas lager för lager för att tillverka fasta föremål. Vanliga typer är stereolitografi (SLA) och Liquid Crystal Display (LCD) 3D-utskriftstekniker.

● Stereolitografi (SLA): SLA är den tidigaste 3D-utskriftstekniken. Den använder huvudsakligen egenskaperna hos flytande fotokänslig harts för att snabbt stelna under bestrålning av en ultraviolett laserstråle. Under datorstyrning skannar laserstrålen vätskans yta, vilket gör att den skannade ytan av hartset stelnar och bildar ett tunt lager harts. Genom att upprepa denna process bildas hela produkten.

SLA-teknik används främst för att tillverka olika formar och modeller. Den kan också användas för precisionsgjutning genom att lägga till andra komponenter till råvarorna. Arbetsstycket efter utskrift behöver efterbehandling, såsom stark ljusbestrålning, galvanisering, målning eller färgning, för att erhålla slutprodukten. SLA-tryckta produkter har hög precision och goda ytbehandlingseffekter, vilket gör dem mycket lämpliga för att göra fina modeller som tandmodeller och smycken.

● 3D-utskrift med flytande kristallskärm (LCD): Detta är en framväxande 3D-utskriftsteknik. Den använder en flytande kristallpanel som ljuskälla. Genom att styra pixelbrytarna på den flytande kristallpanelen projiceras UV-ljuskällans ljus på det fotokänsliga hartset i en förinställd form, vilket gör att det stelnar och bildar en modell. LCD 3D-utskriftsteknik är populär för sin höga effektivitet och låga kostnad och används ofta i branscher som tandvård, smycken och leksakstillverkning.

3. 3D-utskrift med pulver

Dessa metoder använder pulveriserade material, selektivt smälta eller bundna ihop. De viktigaste utskriftsteknikerna inkluderar för närvarande Selective Laser Sintering (SLS), Selective Laser Melting (SLM) och Powder Bed Fusion (3DP).

● Selektiv lasersintring (SLS): SLS använder en laser för sintring av pulveriserat material och kombinerar det för att skapa en solid struktur. Den används ofta med nylon och kan producera delar med hög hållfasthet och komplexa geometriska former. SLS används ofta inom flyg- och fordonsindustrin för att tillverka funktionella delar. BMW använder exempelvis SLS 3D-utskriftsteknik för att producera delar till sina bilar.

● Selektiv lasersmältning (SLM): Denna 3D-utskriftsteknik används huvudsakligen för metallpulvermaterial. Dess arbetsprincip är att använda en högenergilaserstråle för att skanna pulverbädden, smälta metallpulvret lager för lager enligt CAD-modellens tvärsnittsdata, vilket bildar ett fast tredimensionellt objekt. Denna metod kan tillverka delar med komplexa geometriska former och inre strukturer, lämpliga för olika branscher som flyg, bil, medicin och tillverkning.

Jämfört med andra 3D-utskriftspulvertekniker kan SLM skapa delar med högre densitet och överlägsna mekaniska egenskaper, vilket gör det mycket användbart för applikationer som kräver hög hållfasthet och hållbarhet. På grund av de högenergilasrar som ingår i SLM-utskriftsprocessen är utrustningskostnaderna, driftssvårigheterna och säkerhetsfrågorna relativt betydande.

● Powder Bed Fusion (3DP): 3DP är en 3D-utskriftsteknik som använder en pulverbädd och ett bindemedel. Den sprutar ett bindemedel på pulverbädden och binder ihop pulverpartiklarna till ett fast lager. Sedan tillsätts ett nytt lager pulver och denna process upprepas tills utskriften är klar. 3DP-teknik används ofta inom arkitektur, konst och biomedicin på grund av dess förmåga att skriva ut delar med komplexa interna strukturer.

För närvarande har det skett några genombrott i 3D-utskrift av aluminiumlegering bindemedel jetting. I framtiden förväntas denna teknik användas för 3D-utskrift av delar till elbilar, elektriska flygplan etc.

4. Jetting 3D Printing

Dessa metoder realiserar huvudsakligen utskrift genom att jetta ut stelnade materialdroppar från skrivhuvudet. De viktigaste teknikerna är PolyJet 3D-utskrift, ColorJet Printing (CJP), MultiJet Printing (MJP) och Multi Jet Fusion (MJF).

● PolyJet 3D-utskrift: PolyJet-tekniken liknar bläckstråleskrivare som sprutar lager av flytande fotopolymerer på byggfacket, som sedan omedelbart härdas av ultraviolett ljus och långsamt ackumuleras lager för lager tills en komplett 3D-modell byggs. Denna metod används ofta för att skapa detaljerade prototyper, formar och även flerfärgade modeller. För närvarande använder vissa skoföretag PolyJet 3D-utskrift för att skapa detaljerade och realistiska skoprototyper.

● ColorJet Printing (CJP) och MultiJet Printing (MJP): CJP och MJP är två 3D-utskriftsmetoder som använder jetningsteknik. CJP använder en pulverbädd och färgat bindemedel, vilket möjliggör utskrift av fullfärgsdelar. MJP kan jeta flera material samtidigt och skapa kompositdelar med olika fysiska egenskaper. Båda teknologierna är populära för sin höga precision och goda ytkvalitet och används ofta i prototyptillverkning, utbildning och konstnärligt skapande.

● Multi Jet Fusion (MJF): MJF har utvecklats av HP och använder finkornigt pulver och kombinerar det med ett bindemedel. Sedan appliceras ett detaljeringsmedel, som, när det kombineras med värme, stelnar delen. MJF är känt för sin hastighet och förmåga att producera komplexa geometriska delar, och det används ofta inom fordons- och konsumentvaruindustrin. Till exempel använder BMW MJF för att tillverka delar till sina bilar.

Utvecklingspotentialen för 3D-utskriftsteknik är oändlig. Oavsett om det gäller medicin, arkitektur, utbildning eller konst och design öppnar 3D-utskrift upp nya möjligheter. I den här processen utvecklar tillverkare av 3D-skrivare som HPRT kontinuerligt och engagerar sig i att utveckla mer effektiva och exakta 3D-utskriftsprodukter för att möta behoven inom olika områden. Vi har all anledning att tro att framtiden för 3D-utskrift kommer att bli ännu bredare.