Поява 3d принтерів відкрило нову еру технологій – тепер стало можливим надрукувати об’ємний предмет. Призначення одержуваних тривимірних виробів може бути саме різне – від іграшок до медичних протезів. В основу роботи береться цифрова модель (або креслення), яка потім втілюється в свою точну реальну копію. Подібні пристрої зустрічаються різної потужності та комплектації, в домашніх і промислових варіантах. Існуючі на сьогодні види 3d-принтерів застосовують різноманітний матеріал, щоб отримати об’ємну друк.

Технології тривимірної друку

Відносно використовуваних технологій застосовується спеціальна класифікація, яку буде корисно знати кожному майбутньому власнику 3d-принтера:

• FDM;
• Polyjet або MJM;
• LENS;
• LOM;
• SLA;
• SLS;
• 3DP;

FDM

Це найпопулярніша технологія в даних пристроях. При FDM (fused deposition modeling) агрегат буде видавлювати расходник через спеціальне сопло шар за шаром. Сюди входять:

• мэйкерботоподобные пристрою;
• Stratasys-принтери;
• агрегати, що використовуються в кулінарії (заправкою йдуть сирні продукти, тісто, глазур);
• медичні апарати (медичний гель з живими клітинами).

Polyjet

Цікавий і MJM (Multi Jet Modeling), який передбачає методику багатоструменевого моделювання. Процес схожий на звичайний офісний через подачі матеріалу через невеликі сопла (їх може бути кілька сотень). Після застигання попереднього шару і буде формуватися задана тривимірна модель.

Расходниками є фотоплимеры і пластик, підходить і спеціальний віск. Зазвичай таку об’ємну друк застосовують у виготовленні медичних імплантатів, зубних протезів і зліпків.

Реально отримання багатобарвних варіантів, а також об’єктів з різними властивостями, наприклад, еластичні в поєднанні з твердими.

Є і недоліки використання такої технології – дуже дорогий вихідний матеріал і крихкий результат. Застосування зазвичай знаходить в медицині та промисловому прототипировании.

LENS

При LASER ENGINEERED NET SHAPING видутих з сопла расходник відразу потрапляє під фокус лазерного променя, що загрожує миттєвим спіканням. Використання металевого порошку допомогло у виготовленні об’єктів із сталі і титану, що дало можливість експлуатації 3D-принтерів промисловості. Багато сплави реально перемішувати і отримувати безпосередньо в процесі. Так, наприклад, отримують турбиновые титанові лопатки для турбін.

LOM

З Laminated Object manufacturing тонкі і вже проламінують листи вирізаються лазером, склеюючи, спекаясь або спрессовываясь в тривимірний об’єкт. Так можна надрукувати пластикові, алюмінієві та паперові 3D-об’єкти.

До речі, прототипом для алюмінієвих об’єктів йде відповідна фольга – її будуть «спекать» за допомогою ультразвукової вібрації.

Незважаючи на легкість вихідного матеріалу, паперові моделі виходять дуже міцними, а їх собівартість вийде практично копійчаною. Але відразу треба приготуватися до того, що такий виріб буде супроводжуватися великою кількістю відходів. Хоча і останнього можна уникнути, якщо розташувати на одному аркуші відразу кілька невеликих об’єктів.

SLА

Щоб зрозуміти, як працює Stereolithography, треба уявити ванну, наповнену рідким полімером. Проходить по її поверхні лазерний промінь полимеризирует шар. Після готовності одного з шарів, платформа опустить деталь, щоб рідкий полімер заповнив порожнечі. Потім ситуація змінюється: деталь піднімається вгору, а сам лазер розташовується внизу.

При роботі таким методом потрібна обробка поверхні, щоб відшліфувати і видалити зайвий матеріал. Іноді результат додатково запікають в ультрафіолетових духовках.

Подібний принтер не можна тримати вдома:

• із-за токсичності фотополімеру;
• через дорожнечу обслуговування.

SLS

Selective laser sintering нагадує вищеописаний вид технологій, але тут замість фотополімеру використовується який запікають лазером порошок. Можна не побоюватися, поломки в процесі роботи деталі, а в якості расходника цілком ймовірно використовувати сталь, нейлон, бронзу, титан, кераміку, скло, ливарний віск та інші матеріали.

Технологія передбачає створення складних речей. Вона відмінно підходить, наприклад, для створення яких-небудь прототипів – наприклад, для ювелірних виробів. Незапеченный порошок буде служити підтримкою для нависають елементів – значить, не треба формувати якісь спеціальні підтримуючі корпуси.

3DP

3DP-метод полягає в нанесенні на матеріал клею, за ним шару свіжого порошку і далі все по новій. У результаті виходить схожий на гіпс матеріал (sandstone). Якщо у цей клей додати фарбу, то вийдуть кольорові об’єкти. Технологія безпечна для побутового та офісного використання. Для матеріалів підійдуть скляний, кістковий, гумовий і навіть що складається з деревної тирси порошки. Можна робити і їстівні фігурки (з використанням шоколадного або цукрового порошків) – тільки в цьому випадку береться спеціальний харчовий клей.

Не обійшлося і без недоліків – кінцевий результат може мати грубу поверхню і невисоку роздільну здатність.