Фотополімерний 3d-принтер, технології, матеріали, принцип роботи - 3dprofy
Друк на основі фотополімерів ведеться при методі стереолітографії SLA. Я процес друку застосовується рідкий полімер. Сам принтер складається з потужного лазера, а також ванною, в якій розташовується платформа-підставу.
Особливості принтера для SLA
Суть роботи 3D-принтера зводиться до наступного. Платформа опускається в ванну на глибину, яка залежить від товщини шару друку. Потім на неї лазером проектується шар майбутньої моделі. Під його впливом фотополімер твердне, тобто починається формування деталі. Потім платформа опускається, щоб почати формування другого шару. І так до тих пір, поки не буде отримана тривимірна модель. Після того, як друк закінчена, виріб обробляється спеціальними складами, щоб видалити надлишки матеріалу. В остаточній стадії робіт деталь поміщають в ультрафіолетову камеру, в якій вона твердне.
Плюси і мінуси SLA-принтера
Фотополімер при друку твердне всього на 20%, що викликано труднощами з вибором потужності лазера. До переваг даного принтера можна віднести високу точність кожної деталі і можливість створювати прототипи для різних сфер. З іншого боку, обладнання коштує досить дорого, а сама друк займає надто багато часу. До того ж створені деталі вимагають додаткових робіт, які виражаються в промиванні і твердінні вироби. Крім того, рідкий полімер коштує дорого.
Як ведеться друк?
Вирощування прототипу ведеться на основі спеціальної сітчастої платформи. Перший фотополімерний шар відрізняється тонкістю, проте в ході процесу під впливом лазера він поступово твердне. Тужавіння моделі відбувається на тих ділянках, які задаються на комп'ютерній моделі. На кінцевій стадії робіт майже готова модель опускається в ємність з хімічним розчином - в ньому з вироби видаляються непотрібні артефакти, до того ж воно очищається. При процесі друку буде потрібно підготовка і вибудовування допоміжних структур, які дозволять досягти оптимальних фізико-хімічних властивостей і будуть видалені після завершення формування прототипу.
Чим хороша 3D-друк за допомогою методу SLA? По-перше, швидкістю процесу - можна виростити об'єкт буквально за один день. По-друге, на основі даного методу можна створювати складні по рельєфу конструкції. По-третє, можна підібрати велика кількість матеріалів, які дозволять вести якісний і швидкий процес друку.
принтер Objet
Одні з популярних пристроїв, на основі яких може вестися друк фотополімерними матеріалами, - марки Objet. Особливість технології в тому, товщина шару дещо вищий, при цьому готова продукція відрізняється міцністю і надійністю. Принтери марки Objet можуть працювати з двома матеріалами відразу, при цьому їх можна використовувати для створення однієї або двох моделей прототипирования. Кожному друкованого процесу можна задати певні характеристики, щоб кінцеві моделі відповідали необхідним вимогам.
Принтер Objet24 дозволяє створювати прототипи високої деталізації, при цьому вони можуть оснащуватися рухомими елементами. Кінцева деталь буде відрізнятися міцністю, незважаючи на тонкі стінки, а гладка поверхня - можливість для подальшого фарбування в потрібне колірне рішення. Ця модель принтера підходить для дизайнерів або інженерів, яким потрібно створювати моделі високої точності. Цей пристрій працює з твердим фотополімером VeroWhitePlus, який зручний у використанні: його можна забарвити, просвердлити, піддати механічній обробці.
Більш совершенствованная модель SLA-принтера - Objet30 Pro. На його основі можна створювати прототипи з восьми різних матеріалів, кожен з яких відрізняється термостійкістю, різною структурою і фактурою. Найголовніше, що якість друку буде відмінним. Принтер має місткий лоток, що дозволяє вести друк товарів у великій кількості, наприклад, для медицини.
Принтери для професійної діяльності
У професійних цілях можна використовувати модель принтера Objet Eden260V. Це по-справжньому вигідне вкладення коштів, оскільки можна швидко створювати прототипи з 18 матеріалів. Ультратонкі шари тривимірної моделі дозволяють забезпечити виняткову деталізацію, складні форми і дуже тонкі стінки. Пристрій працює безшумно, тому стане відмінним рішенням для офісних приміщень. Дана модель принтера працює з декількома типами матеріалів:
- прозорими, на основі яких можна створювати деталі міцних форм і з гладкою поверхнею,
- непрозорими жорсткими матеріалами різного колірного рішення,
- сировиною на основі поліпропілену, яке відрізняється гнучкістю і при цьому міцністю, тому можна створювати прототипи з рухомими елементами,
- еластичними матеріалами, які дозволяють друкувати деталі з неслизькою або м'якою поверхнею,
- термостойкими матеріалами, які дозволяють створити функціональні деталі.
Головна відмінна риса готового виробу - сяючий колір, що забезпечується застосуванням матеріалів різного колірного рішення.
Пристрій 3D-друку Objet500 Connex3 - це створення прототипів, які можуть поєднувати в собі до 46 кольорів. В даному принтері можна поєднувати кілька міцних фотополімерів.
Фотополімери: види і сфера застосування
Цей вид пластика відрізняється опором до високої температури і високою міцністю. На основі матеріалу можна друкувати моделі високої удароміцності і ударної в'язкості. На основі Digital ABS можна створювати:
Матеріал, здатний функціонувати при високій температурі, - матеріал RGD525 білого кольору. Він відрізняється стабільністю збереження розмірів. На основі фотополімера можна створювати імітації теплових характеристик промислових пластиків. Ідеально підходить для функціонального тестування, наприклад, в гарячому повітрі або гарячій воді. Даний матеріал доцільно застосовувати при формуванні, підгонці та функціональному тестуванні статичних деталей, до яких пред'являються високі якості в плані поверхні і чіткості. Застосовується фотополімер RGD525 для створення моделей для виставки, рухомих елементів, кранів труб і побутової техніки.
У стоматологічній сфері застосовуються фотополімери, які володіють жорсткістю і непрозорою структурою. При створенні прототипів велику роль відіграють відмінна деталізація, висока точність. На основі фотополімерів VeroDent, VeroDentPlus і MED610 можна створювати гіпсові моделі, знімні капи, хірургічні напрямні та інші пристосування для стоматології та ортодонтії.
3D-друк на основі еластичного фотополімера Tango дозволяє створювати прототипи, які відрізняються високою твердістю і міцністю на розрив. На їх основі можна друкувати вироби для виставок, різні ручки, шланги та взуття. Таким чином, фотополімерна 3D-друк на основі технології SLA - це можливість отримувати якісні моделі, які можуть застосовуватися в різних сферах.