Основы 3D

4 минуты

Технологии 3D-печати: многоструйное моделирование

ProJet_MJP_2500_Plus_big_4
Никита Кудряшов
ProJet_MJP_2500_Plus_big_4

Основные области применения | Какие выгоды дает MJP-технология | Принцип действия технологии многоструйной печати | Используемые материалы

Многоструйное моделирование (или многоструйная печать) – одна из фундаментальных аддитивных технологий, которая основана на послойном построении объекта из воска или фотополимера. Этот метод разработан и запатентован компанией 3D Systems под названием MultiJet Printing (MJP). Другое название технологии – MultiJet Modeling (MJM). С ее помощью изготавливают высокоточные детали и модели любой сложности, используемые в самых разных отраслях промышленности.

Одна из особенностей MJP, которая сближает ее с лазерной стереолитографией (SLA), – наличие так называемых поддержек (поддерживающих структур) для выступающих или нависающих элементов детали, предназначенной для 3D-печати. По завершении построения в 3D-принтере поддержки с легкостью удаляются.

Основные области применения:

Преимущества многоструйной печати
MJP-технология обеспечивает высокую точность печати и качественную детализацию изделий

Изделия, создаваемые с помощью многоструйного моделирования:

  • функциональные модели для проверки на собираемость;
  • прототипы;
  • модели для испытаний;
  • концептуальные модели для утверждения дизайна;
  • оснастка;
  • выжигаемые и выплавляемые модели.

Какие выгоды дает MJP-технология

Многоструйная печать обеспечивает следующие преимущества:

  • точность построения и исключительно качественная детализация изделий (толщина слоя – от 13 до 32 микрон);
  • высокая скорость получения моделей;
  • широкий выбор и высокое качество модельных материалов.

Главное достоинство технологии – способность обеспечить высочайшее качество и идеальную гладкость поверхности готовых изделий. Эти свойства крайне важны при сборке деталей, промышленных прототипов и литьевых форм.

Различные режимы позволяют выбрать наилучшую комбинацию разрешения и скорости печати. При построении моделей из жидкого фотополимера MJP-технология в плане точности превосходит возможности 3D-печати пластиками, а в отдельных случаях может соперничать с лазерной стереолитографией.

Еще один несомненный плюс многоструйной печати – простота эксплуатации принтеров. Они компактны и приспособлены к условиям офиса, что делает их идеальным решением для прямого литья из воска в ювелирном деле, стоматологии и других отраслях, где цифровые технологии обеспечивают значительную экономию времени, средств и людских ресурсов. Кроме того, MJP-принтеры – выгодная альтернатива традиционным методам производства, позволяющая обойтись без дорогостоящих и затратных по времени этапов технологического процесса.

К минусам многоструйного моделирования можно отнести: 

  • возможность использования преимущественно в функциональном прототипировании;
  • уязвимость модели к действию прямых солнечных лучей;
  • относительно высокая стоимость расходных материалов.
Принцип действия MJP-технологии
Схема 3D-принтера, использующего технологию многоструйной печати

Принцип действия технологии многоструйной печати

  1. Трехмерная модель рассекается в программном обеспечении CAD на горизонтальные слои, которые затем отправляются на печать.
  2. Технология MJP функционирует по аналогии с обычной струйной печатью. Слой наносится печатающей головкой, оснащенной множеством мельчайших сопел, через которые на горизонтальную платформу подается модельный материал. Число сопел в разных моделях 3D-принтеров варьируется от 96 до 448. Печатающая головка напыляет материал по контурам слоя модели. Еще одна головка предназначена для разравнивания каждого нового слоя.
  3. Воск или фотополимер расплавляется в подогреваемом при температуре 80 ̊С картридже еще до попадания в печатающую головку.
  4. После нанесения слоя фотополимер подвергается засвечиванию ультрафиолетовой лампой и затвердевает. Модель, напечатанная из воска, охлаждается естественным путем.
  5. Заключительный этап – удаление поддерживающих структур. Если модель печатается из воска, поддержку удаляют специальным раствором. При использовании фотополимера изделие помещается в печь, где поддержка выплавляется при высокой температуре (примерно 60 ̊С). Cложным изделиям требуется дополнительная обработка в ультразвуковой ванне.

Материалы для многоструйной печати
Слева: модели, построенные на 3D-принтере
Справа: разнотипные сложносоставные материалы в одной модели 

Используемые материалы

Изначально в устройствах многоструйной печати применялись термопластики; в современных моделях, как мы уже упомянули, используются восковые и фотополимерные материалы.

При печати воском для изделия подбирают более твердый, а для поддержек – более мягкий или легкоплавкий воск. Полученные объекты идеальны для изготовления литьевых форм.

Что касается фотополимеров, для 3D-принтеров серии ProJet выпускается специальная линейка, которая подходит для решения разнообразных задач. Эти материалы термостойки, долговечны и водонепроницаемы. Один из них  VisiJet M3 ProCast – отличается хорошими литейными характеристиками. Для точной передачи идей и создания моделей прототипы можно изготавливать из нескольких материалов, которые могут быть прозрачными либо черного или белого цвета. Помимо этого, при печати одной модели возможно комбинировать материалы с разными свойствами.

New call-to-action

Восстановление сломанных изделий с помощью 3D-технологий
Аддитивное производство и 3D-печать: что нужно знать в первую очередь

Об авторе

Никита Кудряшов
Никита Кудряшов

Никита работает продакт-менеджером 3D-направления, в его обязанности входит продвижение профессиональной линейки оборудования 3D-печати (технологии CJP, MJP и SLA). Главным в своей работе считает достижение поставленных целей и доведение дел до логического завершения. Хобби Никиты весьма разнообразны: среди них – путешествия и бизнес, автомобили и водные виды спорта. Любимая цитата: «Иногда хватает мгновения, чтобы забыть жизнь, а иногда не хватает жизни, чтобы забыть мгновение» (Джим Моррисон).

Читайте также
Быстрое прототипирование: в 15 раз быстрее традиционных технологий
Быстрое прототипирование: в 15 раз быстрее традиционных технологий
10 часто задаваемых вопросов о применении 3D-технологий в автопроме
10 часто задаваемых вопросов о применении 3D-технологий в автопроме
Во сколько на самом деле обойдется 3D-сканирование
Во сколько на самом деле обойдется 3D-сканирование

Оставьте комментарий