Všetko 3D: Preskúmanie každej technológie 3D tlače dostupnej v roku 2022

3D tlač sa rýchlo stáva jedným z najobľúbenejších domácich majstrov, pričom len v roku 2021 bolo do celého sveta dodaných viac ako 2,2 milióna tlačiarní.

Nové typy 3D tlače sa neustále aktívne vyvíjajú a rastúci trh s touto technológiou poháňa inovácie, vďaka čomu mnohé staršie tlačiarne vyzerajú prakticky ako prehistorické.

Aké sú však rôzne typy 3D tlače dostupné v roku 2022? Dozvieme sa nižšie.

Koľko typov 3D tlače existuje?

Väčšina nadšencov 3D tlače pozná extrúziu materiálu (FDM), polymerizáciu vane (SLA, DLP a MSLA) a fúziu prášku (SLS a EBM). V skutočnosti však existuje sedem rôznych typov Technológia 3D tlače k dispozícii pre fanúšikov a výrobcov v roku 2022. Podtypy možno nájsť v každej z týchto kategórií, čo predstavuje dlhý zoznam rôznych typov 3D tlačiarní dostupných na dnešnom trhu.

• Extrúzia materiálu
• Vat Polymerizácia
• Powder Bed Fusion
• Tryskanie materiálu
• Binder Jetting
• Priame ukladanie energie
• Laminovanie listu

Aké sú 3 hlavné typy 3D tlače?

Aj keď je dnes dostupných veľa typov 3D tlačiarní, existujú tri hlavné technológie, ktoré nadšenci 3D tlače používajú doma. To zahŕňa FDM (modelovanie tavenej depozície), SLA (selektívne laserové spekanie) a SLS (selektívne laserové spekanie).

Technológia 3D tlače dostupná v roku 2022

Nižšie nájdete zbierku všetkých najdôležitejších technológií 3D tlače dostupných v roku 2022. Toto sa zameriava na typy 3D tlačiarní, ktoré si bežní ľudia môžu kúpiť a používať doma, no zahrnuli sme aj 3D tlačiarne, ktoré majú výrobcovia k dispozícii.

Typy 3D tlače: Extrúzia materiálu

Extrúzia materiálu je najpopulárnejším typom 3D tlače pre domáce použitie. FDM (modelovanie taveného depozície)/FFF (výroba taveného vlákna) je jediný typ tlačiarne, ktorý spadá do tejto kategórie, ale stojí za to mať na pamäti, že tlačiarne ako táto prichádzajú v rôznych tvaroch a veľkosti.

3D tlačiarne FDM/FFF

3D tlačiarne FDM/FFF sú cenovo dostupné a relatívne ľahko sa s nimi pracuje, najmä s modernými pokrokmi, ako sú vyhrievané postele a kryty. FDM 3D tlačiarne fungujú tak, že ukladajú vrstvu po vrstve materiálu pomocou portálu alebo sady ovládačov. Materiál prichádza vo forme pevného vlákna, ktoré je vložené do tlačiarne a prechádza cez vyhrievaný extrudér, ktorý spôsobuje jeho roztavenie.

Typy 3D tlače: Vat Polymerizácia

Na rozdiel od extrúzie materiálu sa pri polymerizácii v kade používa kvapalný východiskový materiál, ktorý pri vystavení svetlu stuhne. Lasery a iné typy presného osvetlenia sa používajú na vytvrdzovanie fotopolymérových živíc, ktoré sedia vo vani, zvyčajne s lôžkom, ktoré pomaly zdvíha predmet pri jeho výrobe. Vat polymerizácia 3D tlač je známa výrobou neuveriteľne detailných dielov bez viditeľných línií vrstiev SLA a DLP sa veľmi líšia od 3D tlače FDM.

3D tlačiarne SLA (stereolitografia).

SLA bola prvýkrát vynájdená v roku 1986 a bola prvou technológiou 3D tlače patentovanou v USA. Tento typ tlačiarne má ako hlavné komponenty nádobu z fotopolymérovej živice, sadu zrkadiel nazývaných galvanometre a výkonný laser. Laser a zrkadlá spolupracujú pri vytvrdzovaní špecifických častí živice a vytvárajú tak detailný model. Podobne ako 3D tlačiarne FDM, aj tlačiarne SLA tvoria jednu vrstvu po druhej s lôžkom, ktoré sa presúva do polohy pre ďalšiu vrstvu.

3D tlačiarne DLP (Direct Light Processing).

DLP 3D tlačiarne sú veľmi podobné tlačiarňam SLA, až na to, že na vytvrdzovanie živice používajú skôr digitálny svetelný projektor než laser. To má výhodu v zrýchlení času tlače, pretože digitálne svetelné 3D tlačiarne dokážu vytvrdiť celé vrstvy jediným zábleskom svojich svetelných projektorov, namiesto toho, aby sa museli zameriavať na jednotlivé body.

Iné typy 3D tlačiarní s polymerizáciou vane

• Programovateľná fotopolymerizácia (P3)
• Maskovaná stereolitografia (MSLA)
• Rýchla tlač veľkých plôch (HARP)
• Litografická výroba kovov (LMM)
• Light Enabled Additive Production (LEAP)
• Projekčná mikrostereolitografia (PµSL)
• Digitálna kompozitná výroba (DCM)

Typy 3D tlače: Powder Bed Fusion

Fúzia v práškovom lôžku je jedinečná v tom zmysle, že namiesto vlákna alebo živice tieto tlačiarne používajú práškové materiály, ktoré sa spájajú tepelnou energiou. Nielenže to otvára dvere kovovej a keramickej 3D tlači, ale tiež odstraňuje potrebu otravných podpier; prášok robí prácu za vás.

3D tlačiarne SLS (selektívne laserové spekanie).

Selektívne laserové spekacie 3D tlačiarne začínajú každý výtlačok položením jemnej vrstvy polymérového prášku, ktorý je takmer pri svojom bode topenia na vyhrievanom lôžku. Potom sa použije laser, podobným spôsobom ako SLA, na selektívne spojenie častí prášku. Po dokončení vrstvy sa pridá ďalšia vrstva prášku a proces začína znova.

3D tlačiarne EBM (Electron Beam Melting).

3D tlačiarne EBM fungujú podobne ako tlačiarne SLS, s tým rozdielom, že pracujú s kovovými práškami a používajú skôr elektrónový lúč ako laser. Tento lúč má vyššiu hustotu energie ako laser, čo umožňuje tlačiarňam EBM pracovať rýchlejšie ako ich náprotivky a zároveň obetovať jemné detaily.

Iné typy 3D tlačiarní Powder Bed Fusion

• Priame laserové spekanie kovov (DMLS)
• Selektívne tavenie laserom (SLM)
• Multi-Jet Fusion (MJF)

Typy 3D tlače: Material Jetting (MJ)

Material jetting 3D tlačiarne fungujú veľmi podobne ako a obyčajná 2D tlačiareň. Kvapalný materiál sa nanáša na stavebnú dosku a vytvrdzuje pomocou laserov alebo digitálnych svetelných projektorov, pričom presné trysky ukladajú materiál vrstvu po vrstve. Tlačiarne DOD MJ môžu dokonca nanášať polymérové ​​aj voskové materiály na výrobu podpier.

Typy 3D tlačiarní s tryskaním materiálu

• Drop on Demand (DOD)
• Tryskanie nanočastíc (NPJ)
• Tlač ColorJet (CJP)

Typy 3D tlače: Binder Jetting

Tryskanie spojiva je ako kríženec medzi tryskaním materiálu a tavením práškového lôžka. Vrstvy poháňaného materiálu sa pridávajú na stavebnú dosku, pričom dýza rozprašuje spojovací materiál na špecifické miesta, aby sa vytvorila každá vrstva hotového modelu. Na tento proces sa používa piesok, kov a polyméry, hoci každý materiál vyžaduje na prácu svoje vlastné vybavenie.

Typy 3D tlačiarní Binder Jetting

• Otryskávanie pieskom
• Tryskanie plastového spojiva
• Tryskanie kovového spojiva

Typy 3D tlače: Priama depozícia energie

3D tlačiarne DED fungujú podobne ako FDM tlačiareň; tryska sa pohybuje po tlačovom lôžku pri ukladaní materiálu vo vrstvách, aby sa vytvoril model. Namiesto roztaveného plastového vlákna používajú 3D tlačiarne na priame nanášanie energie kovový prášok alebo drôt, ktorý sa zahrieva a spája, keď opúšťa dýzu. Tlačiarne ako táto budú mať buď laserový, elektrónový alebo plazmový lúč na ohrev materiálu.

Typy 3D tlačiarní s priamym ukladaním energie

• Výroba aditív elektrónovým lúčom (EBAM)
• Laserom navrhnuté tvarovanie siete (LENS)
• Studený sprej
• Priame nanášanie kovov (DMD)
• Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)
• Rýchla plazmová depozícia (RPD)

Typy 3D tlače: Laminovanie listov

3D tlačiarne na laminovanie hárkov sú jedinečné vo svete 3D tlače, pretože nedokážu sami dokončiť vyrobené kusy. Vrstvy papiera, plastu alebo kovu sa laminujú pomocou lepidla, tepla alebo zvuku predtým, ako sa z nich vyreže tvar pomocou laserovej rezačky alebo CNC stroja. Táto metóda 3D tlače je cenovo dostupná a rýchla v porovnaní s inými metódami.

Typy 3D tlačiarní na laminovanie listov

• Výroba laminovaných predmetov (LOM)
• Ultrazvuková konsolidácia (UC)
• Selektívna laminácia kompozitných objektov (SLCOM)
• Laminovanie plastovej fólie (PSL)
• Počítačom podporovaná výroba laminovaných technických materiálov (CAM-LEM)
• Selektívna depozičná laminácia (SDL)
• Výroba aditív založených na kompozitoch (CBAM)

Vyberte si ten správny typ 3D tlačiarne pre vás

Väčšina ľudí zostane pri 3D tlačiarňach s FDM alebo vaňovou polymerizáciou, pokiaľ ide o domáce použitie, pretože sú to najlacnejšie a najjednoduchšie tlačiarne na nákup a údržbu. To však neznamená, že ste obmedzený na tieto možnosti a odporúčame vám preskúmať všetky tieto možnosti, o ktorých sme hovorili, keď si budete najbližšie kupovať 3D tlačiareň.