Струйная технология 3D печати

Струйная технология 3D печати была разработана в Массачусетском Технологическом Институте, а первым и основным производителем оборудования стала компания Z Corporation Inc.

По своей сути, процесс выращивания 3D детали по струйной технологии, напоминает обычную струйную печать. После отправки CAD файла на 3D принтер, программа делит CAD модель на множество горизонтальных сечений (слоев). После этого, программа задает алгоритм работы печатающей головки (кстати, адаптированные из струйных принтеров Hewlett-Packard). В процессе работы такой движущейся печатающей головки, в гипсовый порошковый материал поступает клеящее вещество. В местах попадания клеящего вещества, порошковый материал застывает, образуя твердую поверхность (слой). Если упрощенно сравнить с обычной работой струнного 2D принтера, то печать одного слоя – это ни что иное как печать одного листа бумаги. Следующий слой печатается сверху, на уже имеющийся слой. Постепенно, слой за слоем, распределяя клеящее вещество, 3D принтер выращивает деталь из СAD модели. После печати всех слоев, пользователь вынимает деталь из камеры, заполненной порошковым составом. Остается только тщательно очистить (обдуть) деталь от остатков порошка и покрыть жидким закрепителем (это делается кисточкой, вручную) для придания твердости детали.

Необходимо отметить, что в цветном 3D принтере от ZCorporation - Z450 установлены 4 струйные головки с чернилами основных цветов, так что полученная модель может воспроизводить не только форму, но и окраску получаемого прототипа. А в следующей модели - Z650 уже само клеящее вещество поставляется в различных основных цветах.



MJM (MultiJet Modeling)



В основе MJM – технологии 3D печати, лежит послойное сечение СAD файла на горизонтальные слои, которые последовательно отправляются на 3D-принтер. Каждый слой формируется печатающей головкой, которая через группы сопел выпускает на горизонтальную движущуюся платформу или расплавленный (температура около 80 C) фотополимер или расплавленный воск. Фотополимер или воск расплавляются в системе подачи материала до того как попадают в печатающую головку. Если 3D печать выполняется из фотополимера, то после печати каждого слоя, платформа, на которой выращен слой, отъезжает за печатающую головку под ультрафиолетовую лампу. Вспышка ультрафиолетовой лампы вызывает реакцию фотополимера, вследствие которой материал твердеет. После этого платформа отъезжает опять под печатающую головку и цикл формирования слоя повторяется. Печатающая головка образует новый слой. Если используемый материал – воск, то ультрафиолетовая лампа отсутствует и происходит естественное твердение слоя под действием температуры, так как температура в рабочей камере ниже, чем в системе подачи материала в печатающую головку. Особенностями технологии MJM является возможность воспроизводить 3D модели с высокой точностью. В процессе 3D печати используется материал поддержки: воск (поставляется отдельными картриджами). Если 3D печать выполняется из фотополимера, то материал поддержки удаляется посредством высокой температуры: деталь с поддержкой помещается в печь с температурой ~60 C. Если 3D печать выполняется из воска, то поддержка удаляется с помощью специального раствора.



Возможно одновременное изготовление нескольких деталей, расположенных на рабочей плате. Модели, размеры которых превосходят габариты рабочей зоны, можно строить по частям, а затем собирать в единое целое (например, склеивая отдельные части).

FDM (Fused Deposition Modeling)

Принцип создания моделей-прототипов по технологии FDM (Fused Deposition Modeling) заключается в послойной укладке расплавленной полимерной нити в соответствии с геометрией математической модели детали, разработанной в системе CAD.

Математическая модель передается в формате STL в специальное программное обеспечение InsightTM или CatalystTM , под управлением которого работают установки FDM. Программа ориентирует модель оптимальным для построения образом, разбивает ее на горизонтальные сечения (слои) и рассчитывает пути перемещения головки, укладывающей нить. При необходимости автоматически генерируются опорные элементы (поддержка) для нависающих фрагментов модели.

Через одну фильеру головки поступает основной материал. Через другую фильеру подается материал поддержки. Модель создается последовательным наращиванием слоем до ее полного завершения.

Простота технологии моделирования прототипов на установках фирмы Stratasys позволяет затрачивать на их изготовление считанные часы (в зависимости от размера модели). По окончанию построения изделие можно практически сразу использовать: ему не требуется длительная последующая доработка.

Благодаря безопасным технологиям и экологически чистым моделирующим материалам для эксплуатации оборудования Stratasys не требуются специальные условия. Это оборудование обычно размещают непосредственно в помещениях конструкторских отделов рядом с рабочими местами разработчиков.

Точность изготовления моделей-прототипов на установках Stratasys достигает 0,127мм, что сопоставимо с точностью пластмассовых деталей, изготовленных в обычных инжекционных пресс-формах.



По информации 3d-format.ru

Автор: