En omfattende vejledning til 3D-printteknologi

3D-print revolutionerer vores liv, præcis som hvordan biler engang omdannede transport og internettet omdannede informationsformidling. Er du klar til at omfavne denne ændring og forstå 3D printteknologi nu?

Hvad er 3D Printing?

Lad os først forstå, hvad 3D print er.

Du kan sammenligne 3D-udskrivning med bagning af en kage. Bland alle ingredienserne sammen og læg dem på en bageplade. Når materialet er størknet, har du en kage. På samme måde danner 3D-udskrivning et solidt objekt ved at tilføje materiale lag for lag.

3D-print, også kendt som additiv fremstilling, bruger digitale modelfiler og en printer til at stable lag af specielle materialer som plast eller pulveriseret metal og konstruere komplekse former direkte. Udvalget af materialer, der anvendes til 3D-print, er stort, lige fra plast, keramik, metaller og endda biologiske væv, der imødekommer en række forskellige behov.

Hvilke typer af 3D Printing Technologies eksisterer?

Så hvilke typer af 3D printteknologier findes der?

Der findes mange typer 3D-printteknologier, som kan kategoriseres baseret på den anvendte materialetype og den involverede proces. Disse omfatter ekstruderingsbaseret, harpiksbaseret, pulverbaseret og jetting 3D print som følger:

1. Ekstrusionsbaseret 3D-udskrivning

Disse metoder bruger et materiale (normalt termoplastisk filament), der opvarmes og ekstruderes gennem en dyse. Materialet hærdes ved afkøling og danner et 3D objekt. Det mest typiske af disse er Fused Deposition Modeling (FDM) udskrivning.

● Fused Deposition Modeling (FDM): Dette er en af de mest almindelige 3D-printteknologier. Det ekstruderer termoplastisk filament, varmer det til sit smeltepunkt, og ekstruderer det lag for lag for at skabe et tredimensionelt objekt. De populære online videoer af 3D trykte huse bruger FDM teknologi. Denne teknologi anvendes i vid udstrækning til prototypefremstilling, delproduktion og produktion af forbrugsvarer. LEGO bruger f.eks. FDM til at lave prototyper af nye klodser.

I øjeblikket er FDM 3D-udskrivningsteknologi ganske moden, og præcisionen og udskrivningshastigheden af tilsvarende FDM-printere forbedres løbende. HPRT F210 High Precision FDM 3D Printer er et godt eksempel på dette.

Denne 3D-printer har en integreret krop i metal og bruger en V-formet remskive til jævn og stabil bevægelse, lav støj og slidstyrke, hvilket sikrer en lang levetid. Dens varmeplade anvender en gitterglasplatform af høj kvalitet med stærk vedhæftning, der forhindrer den trykte model i at vride sig og muliggør hurtig manuel fjernelse af modellen.

F210 3D-printeren har et intelligent beskyttelsessystem, der understøtter fortsat slukning, hvilket eliminerer bekymringer om uventede strømafbrydelser under udskrivningsprocessen, hvilket sparer tid, materialer og ro i sindet. Den leveres også med en UI-skærm med et brugervenligt interaktivt design, der gør betjeningsindstillingerne enkle og udskrivningsfremskridt klar med et øjeblik, så begyndere hurtigt kan komme i gang.

HPRT F210 3D-printeren er kompatibel med en række tråde som PLA, TEPG og TPU. Med en høj printpræcision på op til ±0,2 mm giver denne printer enestående kvalitet til en stor værdi. Som en hobby 3d printer, er det perfekt til at skabe personlig håndværk. Der er mange 3D-printermodeller tilgængelige online til gratis download, blot følg betjeningsvejledningen for at importere modellen til din computer, og F210 3D-printeren kan udskrive arbejdet i din fantasi.

2. Harpiks 3D udskrivning

Disse trykteknologier bruger primært lysfølsom harpiks som materiale. Når den fotofølsomme harpiks udsættes for en bestemt type lys (normalt ultraviolet lys), gennemgår den en hærdningsreaktion. På denne måde kan harpiksen stables og størknes lag for lag til fremstilling af faste emner. Almindelige typer omfatter stereolitografi (SLA) og Liquid Crystal Display (LCD) 3D printteknologier.

● Stereolitografi (SLA): SLA er den tidligste 3D printteknologi. Det udnytter hovedsageligt karakteristika ved flydende lysfølsom harpiks til hurtigt at størkne under bestråling af en ultraviolet laserstråle. Under computerkontrol scanner laserstrålen flydende overflade, hvilket får det scannede område af harpiksen til at størkne og danne et tyndt lag harpiks. Ved at gentage denne proces dannes hele produktet.

SLA teknologi bruges hovedsageligt til fremstilling af forskellige forme og modeller. Det kan også bruges til præcisionsstøbning ved at tilføje andre komponenter til råmaterialerne. Emnet efter trykning kræver efterbehandling, såsom stærk lysbestråling, galvanisering, maling eller farvning, for at opnå det endelige produkt. SLA trykte produkter har høj præcision og gode overfladebehandlingseffekter, hvilket gør dem meget velegnede til fremstilling af fine modeller som dental modeller og smykker.

● 3D-udskrivning med flydende krystalsdisplay (LCD): Dette er en nye 3D-udskrivningsteknologi. Den bruger et flydende krystalpanel som lyskilde. Ved at styre pixelskifterne på det flydende krystalpanel projiceres UV-lyskildens lys på den fotofølsomme harpiks i en forudindstillet form, hvilket får den til at størkne og danne en model. LCD 3D printteknologi er populær for sin høje effektivitet og lave omkostninger og er meget udbredt i industrier som tandpleje, smykker og legetøjsfremstilling.

3. 3D-udskrivning med pulver

Disse metoder anvender pulveriserede materialer, selektivt smeltet eller bundet sammen. De vigtigste printteknologier omfatter i øjeblikket Selective Laser Sintering (SLS), Selective Laser Melting (SLM) og Powder Bed Fusion (3DP).

● Selektiv lasersintring (SLS): SLS bruger en laser til sintring af pulveriseret materiale og kombinerer det for at skabe en solid struktur. Det bruges ofte sammen med nylon og kan producere dele med høj styrke og komplekse geometriske former. SLS anvendes almindeligt i luftfart- og bilindustrien til fremstilling af funktionelle dele. BMW bruger f.eks. SLS 3D printteknologi til at producere dele til deres biler.

● Selektiv lasersmeltning (SLM): Denne 3D-printteknologi anvendes hovedsageligt til metalpulver materialer. Dens arbejdsprincip er at bruge en højenergi laserstråle til at scanne pulversengen, smelte metalpulverlaget lag for lag i henhold til CAD-modellens tværsnitsdata, der danner et fast tredimensionelt objekt. Denne metode kan fremstille dele med komplekse geometriske former og interne strukturer, der er velegnet til forskellige industrier som luftfart, bil, medicinsk og fremstilling.

Sammenlignet med andre 3D printpulver teknologier, SLM kan skabe dele med højere densitet og overlegne mekaniske egenskaber, hvilket gør det meget nyttigt til applikationer, der kræver høj styrke og holdbarhed. På grund af de højenergiske lasere, der er involveret i SLM-printprocessen, er udstyrsomkostningerne, driftsvanskelighederne og sikkerhedsspørgsmålene imidlertid relativt betydelige.

● Powder Bed Fusion (3DP): 3DP er en 3D-printteknologi, der bruger en pulverseng og et bindemiddel. Det sprøjter et bindemiddel på pulversengen og binder pulverpartiklerne sammen til et fast lag. Derefter tilføjes et nyt lag pulver, og denne proces gentages, indtil udskriften er færdig. 3DP teknologi anvendes i vid udstrækning inden for arkitektur, kunst og biomedicin på grund af dens evne til at udskrive dele med komplekse interne strukturer.

I øjeblikket har der været nogle gennembrud i 3D-udskrivning af aluminiumslegering bindemiddel jetting. I fremtiden forventes denne teknologi at blive brugt til 3D print fremstilling af dele til elbiler, elektriske fly osv.

4. Jetting 3D printing

Disse metoder realiserer hovedsageligt udskrivning ved at kaste størknede materialedråber ud fra printhovedet. De vigtigste teknologier omfatter PolyJet 3D print, ColorJet Printing (CJP), MultiJet Printing (MJP) og Multi Jet Fusion (MJF).

● PolyJet 3D Printing: PolyJet teknologi ligner inkjet dokumentprintere, der sprøjter lag af flydende fotopolymerer på byggepladen, som derefter straks hærdes af ultraviolet lys og langsomt akkumuleres lag for lag, indtil en komplet 3D-model er bygget. Denne metode bruges ofte til at skabe detaljerede prototyper, forme og endda flerfarvede modeller. I øjeblikket bruger nogle skovirksomheder PolyJet 3D-print til at skabe detaljerede og realistiske skoprototyper.

● ColorJet Printing (CJP) og MultiJet Printing (MJP): CJP og MJP er to 3D printmetoder, der bruger jetting teknologi. CJP bruger en pulverseng og farvet bindemiddel, der giver mulighed for udskrivning af fuldfarvede dele. MJP kan stråle flere materialer samtidigt og skabe kompositdele med forskellige fysiske egenskaber. Begge teknologier er populære for deres høje præcision og gode overfladekvalitet og er meget udbredt i prototype fremstilling, uddannelse og kunstnerisk skabelse.

● Multi Jet Fusion (MJF): MJF er udviklet af HP og bruger finkornet pulver og kombinerer det med et bindemiddel. Derefter påføres et detaljeringsmiddel, som, når det kombineres med varme, størkner delen. MJF er kendt for sin hastighed og evne til at producere komplekse geometriske dele, og det bruges ofte i bil- og forbrugsvareindustrien. For eksempel bruger BMW MJF til at producere dele til deres biler.

Udviklingspotentialet for 3D-printteknologi er uendeligt. Uanset om det drejer sig om medicin, arkitektur, uddannelse eller kunst og design, åbner 3D-print nye muligheder. I denne proces innoverer producenter af 3D-printere som HPRT løbende og forpligter sig til at udvikle mere effektive og præcise 3D-printprodukter, der opfylder behovene inden for forskellige områder. Vi har al mulig grund til at tro, at fremtiden for 3D-print vil blive endnu bredere.