Typy 3D tlače 2. časť

3D Printing is creating a whole new world of manufacturing, with the ability to create complex designs with quality and precision and deliver faster, more affordable results. In this article, let's continue to learn other basic types of 3D printing technology.

Digitálne spracovanie svetla (DLP)

Larry Hornbeck z Texas Instruments vynašiel technológiu pre digitálne spracovanie svetla v roku 1987. A táto technológia sa stala populárnou pre jej využitie pri výrobe projektorov.

Po odoslaní 3D modelu vytvoreného v softvéri na 3D modelovanie do tlačiarne sa nádoba s tekutým polymérom vystaví svetlu z DLP projektora za podmienok bezpečného osvetlenia. DLP projektor zobrazuje obraz 3D modelu na tekutý polymér. Odkrytý tekutý polymér stvrdne a stavebná doska sa posunie nadol a tekutý polymér je opäť vystavený svetlu. Proces sa opakuje, kým sa 3D model nedokončí a z nádoby sa nevypustí kvapalina, čím sa odhalí stuhnutý model. DLP 3D tlač je rýchlejšia a dokáže tlačiť objekty s vyšším rozlíšením.

DLP je veľmi podobné SLA s jedným podstatným rozdielom --, kde zariadenia SLA používajú laser, ktorý sleduje vrstvu, zariadenie DLP používa digitálny svetelný projektor na blikanie jedného obrázka každej vrstvy naraz (alebo viacero zábleskov pre väčšie časti). Medzitým má DLP rýchlejšie časy tlače ako SLA vzhľadom na skutočnosť, že každá vrstva je odkrytá súčasne, namiesto toho, aby sledovala krížovú-časť zóny za účelom lasera.

DLP tlač možno použiť na tlač extrémne zložitých predmetov so živicovým dizajnom, ako sú hračky, formy na šperky, dentálne formy, figúrky a iné predmety s jemnými detailmi.

Selektívne tavenie laserom (SLM)

Selective laser melting (SLM), also called direct metal laser melting (DMLM), is one of the new additive manufacturing techniques that is utilized both for rapid prototyping and mass production. 

Počas procesu SLM vzniká produkt selektívnym tavením po sebe nasledujúcich vrstiev prášku interakciou laserového lúča. Po ožiarení sa práškový materiál zahreje a ak sa použije dostatočný výkon, roztopí sa a vytvorí kvapalinu. Potom tavenina rýchlo stuhne a vychladne a zo spevneného materiálu sa začne vytvárať produkt. Po naskenovaní priečneho{0}rezu vrstvy sa platforma budovy zníži o hodnotu rovnajúcu sa hrúbke vrstvy a nanesie sa nová vrstva prášku. Tento proces sa opakuje, kým sa produkt nedokončí.

SLM má svoje pre a proti.

SLM má schopnosť realizovať zložité tvary alebo vnútorné prvky (čo by bolo neuveriteľne ťažké alebo drahé dosiahnuť tradičnou výrobou). A prášok počas tohto procesu sa laserom roztaví iba lokálne a zvyšok prášku sa môže recyklovať na ďalšiu výrobu.

However, the cost for SLM is expensive, especially if parts aren't optimized or designed for the process. Besides, SLM is currently limited to relatively small parts, and specialized design, manufacturing skills and knowledge are needed.

Topenie elektrónovým lúčom (EBM)

V roku 1993 Arcam spolupracoval s Chalmers University of Technology v Göteborgu pri podaní žiadosti o patent na princípy EBM. V roku 1997 bola založená spoločnosť Arcam AB a spoločnosť pokračovala vo vývoji EBM a komercializácii tlače EBM.

Práškový kov sa v EBM roztaví lúčom elektrónov s vysokou{0}}energiou. Fokusovaný elektrónový lúč skenuje cez tenkú vrstvu prášku, čo spôsobuje lokalizované topenie a tuhnutie v špecifickej oblasti prierezu-. Tieto oblasti sú vytvorené tak, aby vytvorili pevný objekt. Výroba prebieha vo vákuovej komore na ochranu pred oxidáciou, ktorá môže ohroziť vysoko reaktívne materiály.

EBM vyrába diely s vysokou{0}}pevnosťou, ktoré čo najlepšie využívajú prirodzené vlastnosti kovov používaných v procese, čím sa eliminujú nečistoty, ktoré sa môžu hromadiť pri odlievaní kovov alebo iných výrobných metódach. Používa sa na tlač komponentov pre letectvo, automobilový priemysel, obranu, petrochemické a medicínske aplikácie.

Multi Jet Fusion (MJF)

3D tlač Multi Jet Fusion (MJF) vyvinutá spoločnosťou HP sa používa ako výrobná stratégia na vytváranie jedinečných dielov s vynikajúcou povrchovou úpravou v krátkom čase.

Multi Jet Fusion využíva atramentové pole na selektívne nanášanie fixačných a detailných činidiel na vrstvu nylonového prášku, ktoré sa potom pomocou vyhrievacích prvkov spojí do pevnej vrstvy. Po každej vrstve sa prášok rozloží na vrch lôžka a proces sa opakuje, kým sa časť nedokončí. Po dokončení stavby sa celé práškové lôžko so zapuzdrenými časťami presunie do spracovateľskej stanice, kde sa pomocou integrovaného vákua odstráni väčšina sypkého prášku. Časti sú potom otryskané guľôčkami, aby sa odstránil akýkoľvek zostávajúci zvyškový prášok predtým, ako sa nakoniec dostanú do oddelenia konečnej úpravy, kde sú zafarbené na čierno, aby sa zlepšil kozmetický vzhľad.