site logo 3D–решения
для промышленности и бизнеса
Блог 3D–экспертов
+7 (495) 223-02-06 info@iqb.ru

Мы в социальных сетях:

7 технологий 3D-печати, которые увеличат конкурентоспособность вашего предприятия

detail_img

Моделирование методом послойного наплавления (FDM) | Стереолитография (SLA/DLP/LCD) | Селективное лазерное спекание (SLS) | Селективное лазерное плавление (SLM) | Послойное склеивание композитного порошка связующим веществом (Binder Jetting) | Многоструйная печать (MJP) | Полноцветная струйная печать (CJP) | Заключение

Изготовить мастер-модель для литья, прототип или готовое изделие из высокопрочного сплава? 3D-печать на производстве может решать широкий круг задач, позволяя в несколько раз сократить временные и материальные затраты.

В этом посте мы решили сделать системный обзор аддитивных технологий, которые используются в предлагаемых нашей компанией решениях.

Моделирование методом послойного наплавления

Бампер, напечатанный на fdm принтере

Бампер автомобиля, созданный на крупноформатной FDM-установке Super Discovery 3D Printer из ABS-пластика с углеволокном (размеры 1800 х 600 х 4500 мм, вес 12 кг)

Оригинальные наименования: FDM (Fused Deposition Modeling) / FFF (Fused Filament Fabrication).

Принцип действия: послойная экструзия (выдавливание) расплавленного пластикового материала. Экструдер (печатающая головка) перемещается снизу вверх по осям X и Y, по оси Z движется рабочая платформа.

Сферы применения: изготовление прототипов и функциональных изделий.

Отрасли: автомобилестроение, авиакосмическая индустрия, машиностроение, судостроение, бытовые товары и техника, строительство и архитектура, медицина, наука и образование, промышленный дизайн.

Главные преимущества:

  • высокая производительность;
  • возможность изготавливать крупногабаритные изделия;
  • относительно небольшая стоимость оборудования и расходных материалов.

Особенности: наиболее доступная и популярная аддитивная технология; ассортимент материалов (пластиков и композитов) очень разнообразен и позволяет выбрать наиболее подходящие для решаемых задач по физико-механическим свойствам материалы – ABS, PLA, нейлон, поликарбонаты, полиамиды, полистирол, полиэтилен и многие другие.

Минусы технологии:

  • наибольшая среди всех аддитивных технологий степень шероховатости поверхности (качество зависит от диаметра сопла и от материалов);
  • риск растекания пластика;
  • повышенная чувствительность к перепадам температур.

Тип оборудования: промышленные/профессиональные 3D-принтеры.

cta

Модельный ряд:


Подробнее о технологии

История внедрения:  FDM-печать для нужд военно-морского флота


Стереолитография

3D печать методом лазерной стереолитографии
Модель позвоночника и трахеи для подготовки хирургической операции, напечатанная на стереолитографическом 3D-принтере ProtoFab SLA450

Оригинальные наименования: Stereolithography Apparatus (SLA) / Digital Light Processing (DLP) / Liquid Crystal Display (LCD).

Принцип действия: послойное выращивание моделей из жидкого фотополимера, который засвечивается и затвердевает под лазерным лучом (SLA), ультрафиолетовым проектором с использованием микрозеркал (DLP) либо УФ-матрицей через маску ЖК-экрана (LCD). Лазерные принтеры дороже, надежнее и способны обеспечивать более высокую точность и качество печати. В свою очередь, DLP- и LCD-машины более доступны, быстры в работе, компактны и подходят для решения задач в профессиональной или потребительской сфере. 

Сферы применения: создание прототипов, приспособлений и оснастки, литье по выжигаемым моделям, макетирование.

Отрасли: авиакосмическая промышленность, автомобилестроение, приборостроение, ювелирное дело, медицина, наука, дизайн и искусство.

Главные преимущества:

  • быстродействие 3D-принтеров;
  • высокая точность и прочность, а также идеальное качество поверхности изделий;
  • возможность построения моделей сложной формы и структуры;
  • большой объем рабочей камеры (у 3D-принтера ProtoFab SLA2400 – 2400 × 800 × 800 мм);
  • выращенный прототип можно использовать как готовое изделие.

Особенности: не требуется специальная оснастка и промежуточные этапы обработки; несложная постобработка, с том числе промывка полученной модели и ее дополнительное отверждение в УФ-камере.

cta

Минусы технологии:

  • значительные первоначальные инвестиции (SLA);
  • особые требования к помещению и условиям эксплуатации и необходимость в обучении технического специалиста (промышленная SLA-печать);
  • быстрая изнашиваемость LCD-экранов и громоздкость DLP-проекторов.

Тип оборудования: промышленные/профессиональные 3D-принтеры.

Модельный ряд SLA: 

DLP: 

LCD: 

  • Sharebot BIG
  • Sharebot VIKING
  • Sharebot Cassini

  • Подробнее о технологии

    История внедрения: Концепт-кар по технологии SLA – как это делают в Китае


    Селективное лазерное спекание

    Изделие, напечатанное по SLS-технологии
    Изделие из полиамида, наполненного алюминием (SLS-технология)

    Оригинальное наименование: Selective Laser Sintering (SLS).

    Принцип действия: точечное спекание пластиковых порошков с разными компонентами лазерным лучом.

    Сферы применения: функциональное прототипирование, мелкосерийное производство, литье по выплавляемым моделям.

    Отрасли: машиностроение, авиакосмическая промышленность, литейное производство, строительство, архитектура.

    Главные преимущества:

    • высокая скорость печати;
    • возможность создавать изделия сложнейших форм и фактур;
    • отличные механические характеристики напечатанных моделей;
    • большой размер камеры построения.

    Особенности: отсутствие поддержек; может требоваться финишная шлифовка или полировка.

    Минусы технологии:

    • высокая стоимость материалов и оборудования;
    • необходимость обработки шероховатых или пористых поверхностей напечатанных на 3D-принтере изделий;
    • особые требования к помещению и условиям эксплуатации.

    Тип оборудования: промышленные/профессиональные 3D-принтеры.

    Модельный ряд: 


    Подробнее о технологии

    История внедрения: Как сократить срок изготовления деталей в 6 раз, используя селективное лазерное спекание


    Селективное лазерное плавление

    3D-печать металлами в аэрокосмической индустрии
    3D-печать металлами на службе авиакосмической индустрии

    Оригинальные наименования: Selective Laser Melting (SLM), Direct Metal Laser Sintering (DMLS), Direct Metal Printing (DMP) и др.

    Принцип действия: последовательное послойное расплавление металлического порошкового материала  посредством мощного лазерного излучения.

    Сферы применения: изготовление компонентов узлов и агрегатов, геометрически сложных конструкций, прототипов, деталей пресс-форм, ювелирных и стоматологических изделий и др.

    Отрасли: машиностроение, авиакосмическая индустрия, энергетика, нефтегазовая промышленность, металлообработка, медицина, ювелирное дело, наука.

    Главные преимущества:

    • высокая точность, плотность и повторяемость изделий;
    • возможность печати уникальных сложнопрофильных объектов, в том числе мельчайших деталей и изделий с внутренними полостями;
    • уменьшение массы изделий;
    • экономия материала;
    • сокращение цикла НИОКР.

    Особенности: требуется минимальная механическая обработка, нет необходимости использовать дорогостоящую оснастку; топологическая оптимизация позволяет управлять физико-механическими свойствами изделий, которые могут превосходить результаты, доступные традиционным технологиям.

    cta

    Минусы технологии:

    • большие первоначальные вложения;
    • особые требования к помещению и условиям эксплуатации;
    • сложность в интеграции 3D-решений в традиционные технологические процессы.

    Тип оборудования: промышленные 3D-принтеры.

    Модельный ряд: 


    Подробнее о технологии

    История внедрения: SLM-технология бьет рекорды: напечатан самый большой ракетный двигатель


    Послойное склеивание композитного порошка связующим веществом

    Литейная форма из песка
    Литейная форма из силикатного песка, произведенная на отечественном 3D-принтере Robotech

    Оригинальные наименования: Binder Jetting / DoP (Drop on Powder).

    Принцип действия: технология заключается в послойном склеивании композитного порошка связующим веществом (как правило, на основе гипса или кварцевого песка). В качестве расходных материалов могут использоваться песок, гипс, полимеры, металлы, керамика. В камере построения 3D-принтера рекоутер разравнивает порошок до образования тонкого слоя, после чего печатающая головка наносит на слой связующее вещество. Затем порошок наносится повторно, и процесс повторяется.

    Сферы применения: создание сложных форм (например, из силикатного песка) для последующего литья металлов.

    Отрасли: машиностроение, автомобилестроениесудостроение, наука и образование.

    Главные преимущества:

    • изготовление промышленных изделий с уникальной сложной геометрией, в том числе крупногабаритных;
    • быстрое и экономичное производство высокоточных литейных форм;
    • возможность полноцветной печати (путем добавления красителя в связующее вещество);
    • качество печати выше, чем у FDM-принтеров;
    • в отличие от большинства других аддитивных технологий, Binder Jetting не требует генерации поддержек.

    Особенности: напечатанные песчаные формы не нуждаются в обжиге, их можно сразу использовать для литья.

    Минусы технологии:

    • невысокая прочность напечатанных моделей;
    • усадка в процессе печати;
    • ограниченный выбор материалов.

    Тип оборудования: промышленные 3D-принтеры.

    Модельный ряд:

    Многоструйная печать

    Восковые модели, напечатанные на 3D-принтере
    Восковые модели, напечатанные на 3D-принтере по технологии MJP

    Оригинальное наименование: MultiJet Printing (MJP).

    Принцип действия: послойное построение изделий из восковых или фотополимерных материалов.

    Сферы применения: создание прототипов, оснастки, моделей для испытаний, проверки на собираемость или утверждения дизайна; литье по выплавляемым и выжигаемым моделям.

    Отрасли: литейное производство, автомобилестроение, ювелирное дело, медицина, производство потребительских товаров.

    Главные преимущества:

    • высокая скорость печати;
    • исключительная детализация и точность построения;
    • разнообразие модельных материалов;
    • простота эксплуатации аддитивных установок.

    Особенности: наличие поддержек.

    Минусы технологии:

    • ограниченный ассортимент расходных материалов;
    • модели уязвимы к солнечному свету.

    Тип оборудования: профессиональные 3D-принтеры.

    Модельный ряд:

    Хотите заказать услугу 3D-печати воском? Тестовая печать бесплатно! Оставьте онлайн-заявку прямо сейчас


    Подробнее о технологии

    История внедрения: как сократить цикл проектирования и снизить себестоимость производства с помощью 3D-печати


    Полноцветная струйная 3D-печать

    3д печать гипсом
    Изделие, изготовленное по технологии CJP

    Оригинальное наименование: ColorJet Printing (CJP).

    Принцип действия: послойное склеивание гипсового порошка специальным клеящим составом.

    Сферы применения: прототипирование, мелкосерийное производство.

    Отрасли: промышленное производство, архитектура, изготовление сувенирной продукции, производство потребительских товаров, тары и упаковки.

    Главные преимущества: 

    • широкая цветопередача;
    • доступность;
    • высокая скорость печати (в 5-10 раз быстрее по сравнению с другими технологиями);
    • низкая себестоимость;
    • безотходное использование материала.

    Особенности: отсутствие поддержек.

    Минусы технологии: 

    • хрупкость изделий из гипса;
    • необходимость постобработки.

    Тип оборудования: профессиональные 3D-принтеры.

    Закажите услугу 3D-печати гипсом!


    Подробнее о технологии

    История внедрения: 3D-печать поможет завершить строительство собора Саграда-Фамилия


    Заключение

    Технологии 3D-печати продолжают стремительно развиваться и становятся доступнее буквально на наших глазах. Разрабатываются новые материалы, улучшается производительность, надежность и удобство принтеров. Эти и многие другие преимущества позволят постепенно минимизировать недостатки 3D-технологий, в первую очередь высокую стоимость расходных материалов и оборудования. Аддитивные методы будут все глубже внедряться в производственный цикл классических производств, значительно экономя время и средства. Всё это позволит предприятиям задействовать совершенно новые, гораздо более выгодные бизнес-модели.


    iQB Technologies – официальный дистрибутор 3DLAM (Россия), SLM Solutions (Германия), FlashForge (Китай) / эксклюзивный дистрибутор Discovery 3D Printer (Испания), Sharebot (Италия) и ProtoFab (Китай) в России

    Как именно 3D-печать поможет вашему предприятию оптимизировать производственный процесс и повысить конкурентоспособность? Закажите консультацию экспертов iQB Technologies. Также доступны такие услуги, как обучение 3D-технологиям, тестовая 3D-печать/3D-сканирование, выезд специалистов на предприятие, диагностика или заказ 3D-оборудования. Звоните: +7 (495) 223-02-06.


    cta

Статья опубликована 13.11.2017 , обновлена 04.07.2022

Об авторе

Семен Попадюк Главный редактор блога iQB Technologies, копирайтер и переводчик. Интересуется 3D-индустрией, новыми технологиями и всем, что с ними связано. В блоге знакомит профессионалов рынка с актуальной информацией о мире 3D – новостями, технологиями, продуктами, трендами, экспертными мнениями и историями внедрения. В свободное время изучает иностранные языки, путешествует, смотрит старое кино, любит играть в скрэббл и на гитаре.
Оставьте комментарий
Наверх