Όλα 3D: Εξερευνώντας κάθε τεχνολογία 3D εκτύπωσης διαθέσιμη το 2022

Η τρισδιάστατη εκτύπωση γίνεται γρήγορα ένα από τα πιο δημοφιλή χόμπι DIY, με περισσότερους από 2,2 εκατομμύρια εκτυπωτές να έχουν αποσταλεί σε όλο τον κόσμο μόνο το 2021.

Νέοι τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης αναπτύσσονται πάντα ενεργά και η αυξανόμενη αγορά αυτής της τεχνολογίας οδηγεί στην καινοτομία, κάνοντας πολλούς παλαιότερους εκτυπωτές να φαίνονται πρακτικά προϊστορικοί.

Ποιοι είναι όμως οι διαφορετικοί τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης που είναι διαθέσιμοι το 2022; Ας μάθουμε παρακάτω.

Πόσοι τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης υπάρχουν;

Οι περισσότεροι λάτρεις της τρισδιάστατης εκτύπωσης θα γνωρίζουν την εξώθηση υλικών (FDM), τον πολυμερισμό δεξαμενής (SLA, DLP και MSLA) και τη σύντηξη κλίνης σε σκόνη (SLS και EBM). Όμως, υπάρχουν στην πραγματικότητα επτά διαφορετικοί τύποι Τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης διαθέσιμο για χομπίστες και κατασκευαστές το 2022. Οι υποτύποι μπορούν να βρεθούν σε καθεμία από αυτές τις κατηγορίες, δημιουργώντας μια μακρά λίστα διαφορετικών τύπων τρισδιάστατων εκτυπωτών που διατίθενται στη σημερινή αγορά.

• Εξώθηση υλικού
• Πολυμερισμός Φ.Π.Α
• Powder Bed Fusion
• Υλικό Jetting
• Binder Jetting
• Άμεση Εναπόθεση Ενέργειας
• Πλαστικοποίηση Φύλλων

Ποιοι είναι οι 3 κύριοι τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης;

Ενώ πολλοί τύποι τρισδιάστατων εκτυπωτών είναι διαθέσιμοι σήμερα, υπάρχουν τρεις κύριες τεχνολογίες που χρησιμοποιούν οι λάτρεις της τρισδιάστατης εκτύπωσης στο σπίτι. Αυτό περιλαμβάνει FDM (μοντελοποίηση συντηγμένης εναπόθεσης), SLA (επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ) και SLS (επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ).

Τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης Διαθέσιμη το 2022

Παρακάτω μπορείτε να βρείτε μια συλλογή από όλες τις πιο βασικές τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης που είναι διαθέσιμες το 2022. Αυτό εστιάζει στους τύπους τρισδιάστατων εκτυπωτών που μπορούν να αγοράσουν και να χρησιμοποιήσουν οι κανονικοί άνθρωποι στο σπίτι, αλλά έχουμε συμπεριλάβει επίσης τρισδιάστατους εκτυπωτές που είναι διαθέσιμοι στους κατασκευαστές.

Τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης: Εξώθηση υλικού

Η εξώθηση υλικού είναι ο πιο δημοφιλής τύπος τρισδιάστατης εκτύπωσης για οικιακή χρήση. FDM (μοντελοποίηση εναπόθεσης με σύντηξη)/FFF (κατασκευή λιωμένου νήματος) είναι ο μόνος τύπος εκτυπωτή που πέφτει σε αυτήν την κατηγορία, αλλά αξίζει να έχετε κατά νου ότι οι εκτυπωτές όπως αυτός διατίθενται σε μια σειρά από σχήματα και μεγέθη.

Εκτυπωτές 3D FDM/FFF

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές FDM/FFF είναι οικονομικοί και σχετικά εύκολοι στην εργασία, ειδικά με τις σύγχρονες εξελίξεις, όπως θερμαινόμενα κρεβάτια και περιβλήματα. Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές FDM λειτουργούν τοποθετώντας στρώμα μετά από στρώμα υλικού χρησιμοποιώντας μια γέφυρα ή ένα σετ ενεργοποιητών. Το υλικό έρχεται με τη μορφή ενός στερεού νήματος που τοποθετείται στον εκτυπωτή και περνά μέσα από έναν θερμαινόμενο εξωθητή που προκαλεί την τήξη του.

Τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης: Πολυμερισμός ΦΠΑ

Σε αντίθεση με την εξώθηση υλικού, ο πολυμερισμός δεξαμενής χρησιμοποιεί ένα υγρό αρχικό υλικό που στερεοποιείται όταν εκτίθεται στο φως. Τα λέιζερ και άλλοι τύποι φωτισμού ακριβείας χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία ρητινών φωτοπολυμερούς που κάθονται σε μια δεξαμενή, συνήθως με ένα κρεβάτι που ανασηκώνει αργά το αντικείμενο καθώς κατασκευάζεται. Η τρισδιάστατη εκτύπωση πολυμερισμού βάτου είναι γνωστή για την παραγωγή εξαιρετικά λεπτομερών εξαρτημάτων χωρίς εμφανείς γραμμές στρώσης, κάνοντας Το SLA και το DLP διαφέρουν πολύ από την τρισδιάστατη εκτύπωση FDM.

SLA (Stereolithography) 3D Printers

Εφευρέθηκε για πρώτη φορά το 1986, η SLA ήταν η πρώτη τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης που κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις ΗΠΑ. Αυτός ο τύπος εκτυπωτή έχει ως κύρια συστατικά του μια δεξαμενή φωτοπολυμερούς ρητίνης, ένα σετ κατόπτρων που ονομάζονται γαλβανόμετρα και ένα ισχυρό λέιζερ. Το λέιζερ και οι καθρέφτες λειτουργούν σε συνδυασμό για να σκληρύνουν συγκεκριμένα μέρη της ρητίνης για να δημιουργήσουν ένα λεπτομερές μοντέλο. Όπως οι εκτυπωτές 3D FDM, οι εκτυπωτές SLA σχηματίζουν ένα στρώμα τη φορά με ένα κρεβάτι που μετακινείται στη θέση για το επόμενο στρώμα.

Εκτυπωτές 3D DLP (Direct Light Processing).

Οι εκτυπωτές 3D DLP μοιάζουν πολύ με τους εκτυπωτές SLA, με τη διαφορά ότι χρησιμοποιούν ψηφιακό προβολέα φωτός αντί λέιζερ για τη σκλήρυνση της ρητίνης. Αυτό έχει το πλεονέκτημα ότι επιταχύνει τους χρόνους εκτύπωσης, καθώς οι ψηφιακοί ελαφροί τρισδιάστατοι εκτυπωτές μπορούν να θεραπεύσουν ολόκληρα στρώματα με ένα μόνο φλας των προβολέων φωτός τους αντί να πρέπει να εστιάζουν σε μεμονωμένα σημεία.

Άλλοι τύποι τρισδιάστατων εκτυπωτών πολυμερισμού Vat

• Προγραμματιζόμενος φωτοπολυμερισμός (P3)
• Στερεολιθογραφία με μάσκα (MSLA)
• Γρήγορη εκτύπωση υψηλής περιοχής (HARP)
• Κατασκευή μετάλλων με βάση τη λιθογραφία (LMM)
• Παραγωγή πρόσθετων με δυνατότητα φωτός (LEAP)
• Μικροστερεολιθογραφία προβολής (PµSL)
• Digital Composite Manufacturing (DCM)

Τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης: Powder Bed Fusion

Η σύντηξη κλίνης πούδρας είναι μοναδική υπό την έννοια ότι αντί να χρησιμοποιούν νήμα ή ρητίνη, αυτοί οι εκτυπωτές χρησιμοποιούν υλικά σε σκόνη που συντήκονται με θερμική ενέργεια. Αυτό όχι μόνο ανοίγει τις πόρτες σε μεταλλική και κεραμική τρισδιάστατη εκτύπωση, αλλά αφαιρεί επίσης την ανάγκη για ενοχλητικά στηρίγματα. η σκόνη κάνει τη δουλειά για εσάς.

Εκτυπωτές 3D SLS (Selective Laser Sintering).

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές επιλεκτικής πυροσυσσωμάτωσης λέιζερ ξεκινούν κάθε εκτύπωση τοποθετώντας ένα λεπτό στρώμα σκόνης πολυμερούς που βρίσκεται σχεδόν στο σημείο τήξης του σε μια θερμαινόμενη κλίνη. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται ένα λέιζερ, με παρόμοιο τρόπο με το SLA, για την επιλεκτική σύντηξη τμημάτων της σκόνης. Μόλις ολοκληρωθεί μια στρώση, προστίθεται άλλη μια στρώση σκόνης και η διαδικασία ξεκινά ξανά.

Εκτυπωτές 3D EBM (Electron Beam Melting).

Οι εκτυπωτές 3D EBM λειτουργούν παρόμοια με τους εκτυπωτές SLS, εκτός από το ότι λειτουργούν με μεταλλικές σκόνες και χρησιμοποιούν δέσμη ηλεκτρονίων αντί για λέιζερ. Αυτή η δέσμη έχει υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα από ένα λέιζερ, επιτρέποντας στους εκτυπωτές EBM να λειτουργούν γρηγορότερα από τους αντίστοιχους, ενώ παράλληλα θυσιάζουν τη λεπτομέρεια.

Άλλοι τύποι τρισδιάστατων εκτυπωτών σύντηξης κρεβατιού πούδρας

• Άμεση πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ μετάλλων (DMLS)
• Επιλεκτική τήξη με λέιζερ (SLM)
• Multi-Jet Fusion (MJF)

Τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης: Υλικό Jetting (MJ)

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές με εκτόξευση υλικού λειτουργούν πολύ παρόμοια με α κανονικός 2D εκτυπωτής. Το υγρό υλικό εναποτίθεται σε μια πλάκα κατασκευής και ωριμάζει χρησιμοποιώντας λέιζερ ή ψηφιακούς προβολείς φωτός, με ακριβείς πίδακες που απλώνουν το υλικό κάτω στρώμα-στρώμα. Οι εκτυπωτές DOD MJ μπορούν ακόμη και να εναποθέσουν υλικά πολυμερούς και κεριού για να φτιάξουν στηρίγματα.

Τύποι τρισδιάστατων εκτυπωτών Jetting υλικού

• Drop on Demand (DOD)
• Εκτόξευση NanoParticle (NPJ)
• Εκτύπωση ColorJet (CJP)

Τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης: Binder Jetting

Η εκτόξευση συνδετικού υλικού είναι σαν μια διασταύρωση μεταξύ της εκτόξευσης υλικού και της σύντηξης σε κρεβάτι σκόνης. Στρώματα τροφοδοτούμενου υλικού προστίθενται σε μια πλάκα κατασκευής, με ένα ακροφύσιο να εκτοξεύει ένα συνδετικό υλικό σε συγκεκριμένα σημεία για να χτίσει κάθε στρώμα του τελικού μοντέλου. Άμμος, μέταλλο και πολυμερή χρησιμοποιούνται όλα για αυτή τη διαδικασία, αν και κάθε υλικό απαιτεί τον δικό του εξοπλισμό για να εργαστεί.

Τύποι τρισδιάστατων εκτυπωτών Binder Jetting

• Sand Binder Jetting
• Πλαστικό Binder Jetting
• Jetting μεταλλικών συνδετικών

Είδη τρισδιάστατης εκτύπωσης: Άμεση εναπόθεση ενέργειας

Οι εκτυπωτές 3D DED λειτουργούν παρόμοια με έναν εκτυπωτή FDM. ένα ακροφύσιο κινείται γύρω από ένα κρεβάτι εκτύπωσης ενώ εναποθέτει υλικό σε στρώματα για την κατασκευή ενός μοντέλου. Αντί για λιωμένο πλαστικό νήμα, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές άμεσης εναπόθεσης ενέργειας χρησιμοποιούν μεταλλική σκόνη ή σύρμα που θερμαίνεται και τήκεται καθώς φεύγει από το ακροφύσιο. Εκτυπωτές όπως αυτός θα έχουν είτε λέιζερ, ηλεκτρονίων ή δέσμη πλάσματος για τη θέρμανση του υλικού.

Τύποι τρισδιάστατων εκτυπωτών άμεσης εναπόθεσης ενέργειας

• Κατασκευή πρόσθετων δέσμης ηλεκτρονίων (EBAM)
• Laser Engineered Net Shaping (LENS)
• Ψεκασμός Ψυχρού
• Άμεση απόθεση μετάλλων (DMD)
• Κατασκευή πρόσθετου τόξου σύρματος (WAAM)
• Ταχεία εναπόθεση πλάσματος (RPD)

Τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης: Πλαστικοποίηση φύλλων

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές πλαστικοποίησης φύλλων είναι μοναδικοί στον κόσμο της τρισδιάστατης εκτύπωσης, καθώς δεν μπορούν να ολοκληρώσουν μόνοι τους τα κομμάτια που φτιάχνουν. Τα στρώματα χαρτιού, πλαστικού ή μετάλλου πλαστικοποιούνται χρησιμοποιώντας κόλλα, θερμότητα ή ήχο προτού κοπεί ένα σχήμα από αυτό χρησιμοποιώντας κόφτη λέιζερ ή μηχανή CNC. Αυτή η μέθοδος τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι προσιτή και γρήγορη σε σύγκριση με άλλες μεθόδους.

Τύποι 3D εκτυπωτών πλαστικοποίησης φύλλων

• Laminated Object Manufacturing (LOM)
• Ενοποίηση υπερήχων (UC)
• Επιλεκτική πλαστικοποίηση σύνθετων αντικειμένων (SLCOM)
• Πλαστικοποίηση Φύλλων (PSL)
• Κατασκευή Πολυστρωματικών Μηχανικών Υλικών με Υπολογιστή (CAM-LEM)
• Επιλεκτική πλαστικοποίηση εναπόθεσης (SDL)
• Κατασκευή πρόσθετων με βάση σύνθετα υλικά (CBAM)

Επιλέξτε τον κατάλληλο τύπο τρισδιάστατου εκτυπωτή για εσάς

Οι περισσότεροι άνθρωποι θα παραμείνουν με τρισδιάστατους εκτυπωτές πολυμερισμού FDM ή vat όταν πρόκειται για οικιακή χρήση, καθώς είναι οι φθηνότεροι και ευκολότεροι εκτυπωτές για αγορά και συντήρηση. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι περιορίζεστε σε αυτές τις επιλογές, ωστόσο, και σας συνιστούμε να εξερευνήσετε όλες αυτές τις επιλογές που συζητήσαμε κατά την επόμενη αγορά ενός εκτυπωτή 3D.