Типы 3D-принтеров: технологии, материалы, применение

Домашние 3D-принтеры | Профессиональные 3D-принтеры | Промышленные аддитивные установки | Как правильно выбрать и купить 3D-принтер

Исходя из их функциональных возможностей и областей применения 3D-принтеры можно разделить на три основные группы:

1. домашние (потребительские),
2. профессиональные,
3. производственные (промышленные).

Более детально аддитивное оборудование классифицируется по технологиям и принципу действия, а также по используемым расходным материалам. Подробнее о технологиях и материалах 3D-печати читайте в публикациях нашего блога.

Основные технологии 3D-печати

• SLM – cелективное лазерное плавление металлического порошка по математическим CAD-моделям при помощи иттербиевого лазера;
• FDM – метод послойного наплавления с использованием пластиковой нити или гранул, самая популярная и доступная аддитивная технология.
• SLA – лазерная стереолитография, основанная на послойном отверждении жидкого фотополимера под действием лазера;
• DLP/LCD – методы стереолитографической 3D‑печати: засветка фотополимерной смолы осуществляется УФ‑проектором или светодиодной ультрафиолетовой матрицей через маску ЖК‑экрана;
• SLS – селективное лазерное спекание под лучами лазера частиц порошкообразного материала (полистирол, полиамид, нейлон и др. пластики, керамика, стекло, композитные материалы, песчаные составы);
• MJP – многоструйное моделирование с помощью фотополимерного или воскового материала.

Домашние 3D-принтеры – несложные бюджетные устройства, печатающие пластиковой нитью (чаще всего это термопластики ABS или PLA). Принцип их работы основан на технологии FDM (Fused Deposition Modeling) – методе послойного наплавления материала на столе построения 3D-принтера, в результате чего получается готовое изделие. 

Благодаря низкой стоимости оборудования и материалов, FDM сегодня – самая распространенная технология 3D-печати, с помощью которой в бытовых условиях изготавливают такие изделия, как игрушки, сувениры, украшения. Однако эта технология также используется в профессиональных и промышленных установках для решения сложных задач прототипирования и производства функциональных деталей.

Потребительские 3D-принтеры не подходят для использования на предприятиях, поскольку:

• производители не дают гарантий на качество работы;
• требуется постоянная настройка и калибровка оборудования;
• мощности 3D-принтеров хватает только для печати единичных малогабаритных изделий.

Профессиональные 3D-принтеры – аддитивные установки более высокого класса, предназначенные для специализированного использования на предприятиях. Они особенно полезны на производствах, когда необходимо изготовить мелкосерийную продукцию или единичные изделия сложной геометрии и высокого качества. Профессиональные машины более автономны по сравнению с домашними, но нуждаются в определенном контроле оператора-специалиста.



Примеры высокоточной печати воском на 3D-принтерах FlashForge WaxJet



В каталоге iQB Technologies вы найдете: 

1. крупноформатные восковые 3D-принтеры FlashForge WaxJet (Китай);
2. линейку FDM-машин Wiibox для печати деталей до 1200 мм, а также LCD-принтер Wiiboox Light 280 Plus с разрешением 5К (Китай);
3. компактные DLP-принтеры китайской компании RAYSHAPE;
4. настольные FDM-принтеры российских производителей PICASO 3D и Imprinta;
5. широкий ассортимент высокопроизводительных установок от итальянской компании Sharebot (печать пластиками, фотополимерами и металлами).

К самым сложным и габаритным аддитивным установкам относятся промышленные 3D-принтеры, созданные для использования на крупных производствах. Эти машины не только требуют больших первоначальных вложений, но и должны удовлетворять особым условиям безопасности (в частности, работать в отдельных помещениях, оснащенных системами обеспечения). Производственные принтеры имеют неоспоримые преимущества для внедрения в производственный цикл предприятий – высокую производительность, точность печати и стабильность работы. На промышленных установках могут работать специалисты (инженеры-технологи, инженеры-конструкторы), прошедшие базовый курс обучения на 3D-принтерах.

Наша компания предлагает следующее промышленное 3D-оборудование: 

1. SLM-принтеры HBD (Китай) и 3DLAM (Россия);
2. SLA-принтеры компании ProtoFab (Китай);
   
3. 3D‑принтеры для печати литейных форм из песка Robotech и ZIAS Machinery (Россия);
   
4. крупноформатные FDM/FGF-машины IEMAI 3D и Piocreat (Китай).

---

Читайте в блоге: Лучшие 3D-принтеры для производства и бизнеса в 2023-2024

---

Профессиональные 3D-принтеры: работоспособность и надежность

Если предприятие поставило задачи модернизировать традиционные технологии, сократить расходы или увеличить количество поставок продукции, профессиональный 3D-принтер стоит рассматривать как идеальное решение для достижения этих целей. Установки профессионального класса гораздо дешевле промышленных, при этом сфера их применения исключительно широка. В качестве материалов в этих устройствах используются пластики, в том числе фотополимерные смолы, воск, гипс и пр.

Профессиональный 3D-принтер сокращает время изготовления изделия: например, деталь до 3 см любой возможной геометрии в среднем можно напечатать за пару часов. При этом количество отходов после постобработки минимально.

DLP-принтер RAYSHAPE Shape 1+ – лучший выбор для 3D‑печати небольших изделий из фотополимеров

Благодаря разнообразию и уникальным свойствам материалов профессиональные принтеры решают широкий спектр задач в авиационной, автомобильной, ювелирной промышленности, в медицине, науке, дизайне, архитектуре и проектировании. Эти машины позволяют значительно сэкономить время и расходы при создании прототипов, моделей для литья по выплавляемым и выжигаемым моделям, макетов, оснастки, конечных изделий.

В машиностроении, например, 3D-принтеры используются для проверки функциональности прототипа, его совместимости с оригинальной конструкцией. Помимо этого, они применяются в создании архитектурных макетов с подробной детализацией и конечных продуктов для потребителей: запчасти, пластиковая тара, ювелирные изделия и прочее. 

---

Обратите внимание на метериал Как рассчитать окупаемость 3D-принтера: 9 шагов

---

Производственные 3D-принтеры: печать в промышленных масштабах

Стереолитографические 3D-принтеры ProtoFab зарекомендовали себя как надежное и экономичное решение для прототипирования и создания выжигаемых моделей

Производственные 3D-принтеры, они же промышленные или индустриальные, – самый высокий класс систем для аддитивного производства. Преимущественно это оборудование для крупных производств, которое используются в машиностроении, авиакосмической, оборонной, металлургической промышленности и других отраслях, где требуются прототипы и конечные детали, в том числе крупногабаритные, выполненные с высокой точностью и эталонным качеством.

• Binder Jetting – селективное лазерное плавление металлических порошков при помощи иттербиевого лазера.

Промышленные 3D-принтеры в полной мере реализуют возможности технологии 3D-печати металлами. Используя металлические порошки, можно изготавливать прототипы моделей, а также конечный продукт – готовые детали для сборки или части металлических изделий, в том числе объекты сложнейшей формы и фактуры, которые нельзя получить традиционными методами.

3D-принтеры этой категории полностью автоматизированы, поэтому не требуют для работы штата специалистов. Помимо этого, они автономны. За установкой не нужно следить во время работы – вы запускаете процесс печати и ждете, когда деталь будет выращена. 3D-принтеры готовы к работе 24 часа 7 дней в неделю – их не нужно постоянно настраивать.

Аддитивные установки 3DLAM (Россия) позволяют создавать цельнометаллические изделия сложнейших форм и конфигураций

Ограничивающие факторы, связанные с использованием промышленных 3D-принтеров, – высокая цена оборудования и материалов, особые условия эксплуатации, а также трудности при адаптации к существующим технологическим циклам. Несмотря на стоимость, промышленные 3D-принтеры в конечном счете окупают расходы в разы, сокращая циклы технологического процесса и, соответственно, время производства.

По мнению экспертов, в ближайшее десятилетие все крупные промышленные предприятия модернизируют свои производства аддитивными установками, так как уже сейчас их выгоды очевидны.

Стоматологический SLM-принтер HBD-150 с безопасной системой очистки и напечатанные образцы

Выбирая 3D-принтер, нужно понимать, что:

1. нет универсальной аддитивной технологии, которая бы оптимально решала любые производственные задачи;
2. у каждой из технологий 3D-печати (и у каждого типа принтеров) есть свои преимущества и недостатки;
3. чтобы правильно выбрать и купить 3D-принтер, следует исходить из задач, которые четко определены вашим предприятием.

Сделать грамотный выбор вам помогут высококвалифицированные специалисты компании iQB Technologies. Мы разработаем и внедрим уникальные 3D-решения для вашего промышленного предприятия, исследовательского центра, а также проектов малого и среднего бизнеса. Звоните нам +7 (495) 269-62-22 или отправьте онлайн-заявку на бесплатную консультацию.

Статья опубликована 09.04.2018 , обновлена 24.09.2024