3D-Druck wird heute in fast allen Branchen eingesetzt, darunter in der Automobil-, Immobilien-, Zahnmedizin- und Schmuckbranche. Die Qualität Ihrer 3D-Drucke kann jedoch durch die von Ihnen verwendete Drucktechnologie beeinträchtigt werden.
Es gibt viele 3D-Drucktechnologien, mit denen Sie 3D-gedruckte Objekte erstellen können. Zu den gängigen Druckarten gehören selektives Lasersintern und Fused Deposition Modeling. verifizieren So erstellen Sie XNUMXD-druckbare Modelle in Blender.
In diesem Artikel werden die verschiedenen 3D-Drucktechnologien erörtert.
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1. Stereolithographie (SLA)
Stereolithografie oder SLA ist eine der ältesten 3D-Drucktechniken und wird auch heute noch verwendet. Bei dieser Technologie wird durch Photopolymerisation Wasser eingearbeitet, um 3D-Objekte zu erstellen.
Bei SLA wird das Objekt durch die Einwirkung von Licht, meist UV-Licht, auf Photopolymerharz erzeugt. Bei diesem Verfahren wird ein Laserstrahl durch ein Reservoir (Gefäß) mit flüssigem Photopolymer geleitet, dieses selektiv ausgehärtet und jeweils eine Schicht aufgebaut.
Der Laserstrahl wird in die gerichtet Sobald die Schicht fertiggestellt ist, senkt sich die Geräteplattform um eine Distanz ab, die der Dicke einer Schicht (auf der Z-Achse) entspricht. Diese Einstellung wird fortgesetzt, bis das gesamte Objekt erstellt wurde und die Plattform zum Entfernen aus dem Gefäß gehoben werden kann.
Aufgrund der Art des SLA-Prozesses sind Strukturen erforderlich, um einige hervorstehende Teile in den Modellen zu stützen. Diese Strukturen müssen manuell entfernt werden. Was die Verarbeitungsschritte betrifft, müssen viele SLA-gedruckte 3D-Objekte gereinigt und verarbeitet werden. Beim Aushärten wird das Teil in einer ofenähnlichen Maschine intensivem Licht ausgesetzt, um das Harz härter zu machen.
Mit dieser Technologie gedruckte Teile sind in der Regel maßhaltig und haben eine glatte Oberfläche, obwohl sie Stützstrukturen enthalten. SLA wird unter anderem in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Medizinindustrie eingesetzt.
2. Selektives Lasersintern (SLS)
Selektives Lasersintern (SLS) ist eine weitere Art der 3D-Drucktechnologie, die auf einem Pulverbettschmelzverfahren basiert. Diese Technologie wird überwiegend industriell eingesetzt und eignet sich ideal für komplexe Konstruktionsarbeiten, einschließlich Produktentwicklung und Rapid Prototyping in zahlreichen kommerziellen Branchen. Die bei SLS verwendeten Materialien können von Nylon, Glas und Keramik bis hin zu Aluminium, Silber und sogar Stahl reichen.
Beim Sintern entsteht durch Erhitzen eine feste Materialmasse, jedoch nicht bis zum Schmelzpunkt. Als Wärmequelle dient ein leistungsstarker Laser, mit dem zerkleinerte Thermoplaste zu Funktionsteilen gesintert werden. Nylon ist ein häufig verwendetes Material in SLS.
Der Nachteil besteht darin, dass die Abkühlzeiten aufgrund der hohen Temperatur, die beim Lasersintern erforderlich ist, lang sein können. Darüber hinaus war Porosität ein historisches Problem bei diesem Verfahren, und obwohl es erhebliche Verbesserungen bei dichten Teilen gab, erfordern einige Anwendungen immer noch die Abscheidung mit einem anderen Material, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.
Sowohl SLS als auch SLA basieren auf dem Pulverbettschmelzverfahren und haben eine ähnliche Funktionsweise. Aber im Gegensatz zu SLA benötigt SLS keine Stützstrukturen, da das Teil von untragbarem Pulver umgeben ist. Außerdem sind SLA-Teile im Allgemeinen steifer als SLA-Teile und haben eine rauere Oberflächenbeschaffenheit als letztere. Verifizieren Die besten 500D-Drucker für Einsteiger unter XNUMX $.
3. Fused Deposition Modeling (FDM)
FDM, manchmal auch als Fused Filament Fabrication (FFF) bezeichnet, ist eine beliebte 3D-Drucktechnik, bei der ein Ziehverfahren für thermoplastische Materialien verwendet wird. Diese Technologie ist eine der kostengünstigsten Möglichkeiten zur Herstellung thermoplastischer Teile und Prototypen.
Ein FDM-Drucker erstellt Objekte, indem er Schichten geschmolzenen Thermoplasts über eine bewegliche, beheizte Düse auf eine Bauplattform aufträgt, wo er abkühlt und aushärtet. Obwohl sie normalerweise funktionieren, neigen fertige Blöcke dazu, raue Oberflächen zu haben und erfordern eine zusätzliche Aushärtung und Endbearbeitung.
FDM ist eine der am weitesten verbreiteten Technologien für Heimdruckermodelle. Sie können beispielsweise einen FDM-Drucker verwenden, um Tischminiaturen zu Hause zu drucken.
FDM ist eine der wenigen 3D-Drucktechnologien, die thermoplastische Kunststoffe in Produktionsqualität verwendet, um Teile mit hervorragenden thermischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften zu drucken. Zu den verwendeten thermoplastischen Filamenten gehören Polyethylenterephthalat (PET), Polymilchsäure (PLA) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS). Zu den gängigen Anwendungen von FDM gehören der 3D-Druck von Gebäuden und die Herstellung von Süßwaren.
4. Binder Jetting (MBJ)
https://youtu.be/NV9cVofqQ38
Binder Jetting (MBJ) ist eine 3D-Drucktechnik, bei der ein Binder-Jetting-Verfahren zur Herstellung von Metallobjekten verwendet wird. BJ-Objekte werden durch selektives Auftragen eines Bindemittels auf eine Schicht aus Pulvermaterial hergestellt.
Bei MBJ wird das Bindemittel durch Druckköpfe auf ein Metallpulverbett aufgetragen, wodurch Objekte mit komplexen Geometrien entstehen. Der Bindemittel „klebt“ das Metallpulver innerhalb und zwischen den Schichten zusammen.
Um ein Objekt zu erstellen, werden Schichten übereinander gelegt, bis das gewünschte Objekt fertig ist. Sobald Sie fertig sind, müssen Sie Nachbearbeitungstechniken wie Sintern durchführen, um funktionsfähige Metallobjekte herzustellen.
Sie können diese Technik mit verschiedenen Materialien (Sandmassen, Keramikpulver, Acryl) anwenden, sofern diese gut mit Klebstoffen verbunden sind. Beim Binder Jetting können Sie dem Bindemittel auch Farbpigmente hinzufügen, um vollfarbige Druckteile zu erzeugen.
Binder Jetting ist ein schneller Prozess. Allerdings entstehen dadurch Teile mit körniger Oberfläche, die sich nicht immer für Strukturteile eignen. Aus diesem Grund eignet sich die Technologie ideal für den 3D-Metalldruck und die kostengünstige Serienproduktion funktionaler Metallteile. verifizieren So verwenden Sie Mixamo zum Animieren benutzerdefinierter 3D-Modelle.
5. Digitale Lichtverarbeitung (DLP)
Digital Light Processing oder DLP ist eine Wasserstrahlpolymerisationstechnologie. Die 3D-Drucktechnologie arbeitet mit Polymeren und ist SLA sehr ähnlich. Bei beiden Techniken werden die Teile Schicht für Schicht geformt, indem flüssiges Harz in einem Behälter mithilfe von Licht selektiv ausgehärtet wird.
Sobald die Teile gedruckt sind, müssen sie von überschüssigem Harz gereinigt und einer Lichtquelle ausgesetzt werden, um ihre Festigkeit zu verbessern. Wie SLA kann auch DLP verwendet werden, um Teile mit hoher Maßgenauigkeit zu erstellen.
Auch an die Stützstrukturen und die Nachbearbeitung stellen beide Technologien ähnliche Anforderungen. Der Hauptunterschied zwischen ihnen ist die Lichtquelle. DLP verwendet traditionellere Lichtquellen, beispielsweise eine Bogenlampe.
DLP kann auch mit kleinen Harzmengen arbeiten, um präzise Teile herzustellen, wodurch Material- und Betriebskosten gespart werden. Manchmal schlägt der 3D-Druck jedoch fehl. Die gute Nachricht ist, dass Sie fehlgeschlagene 3D-Drucke jederzeit recyceln können.
6. Direktes Metall-Laser-Sintern (DMLS) und selektives Laserschmelzen (SLM)
Sowohl DMLS- als auch SLM-Technologien ähneln SLS, außer dass sie zur Herstellung der Teile Metallpulver anstelle von Kunststoff verwenden. Bei diesem Verfahren werden Metallpulverpartikel mithilfe eines Lasers geschmolzen und Schicht für Schicht miteinander verschmolzen. Zu den typischen verwendeten Materialien gehören Kupfer, Titanlegierungen und Aluminiumlegierungen.
Im Gegensatz zu SLS benötigen sowohl DMLS als auch SLM aufgrund der hohen Temperaturen, die während des Prozesses erforderlich sind, Stützstrukturen. Die Stützstrukturen können Sie in der Nachbearbeitung entfernen.
Darüber hinaus sind SLM- und DMLS-Endprodukte tendenziell stärker und weisen eine hervorragende Oberflächengüte auf. Ein bemerkenswerter Unterschied besteht darin, dass DMLS die Metallpartikel nur bis zum Schmelzpunkt erhitzt, während SLM sie vollständig schmilzt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass DMLS Metalllegierungsteile bearbeiten kann, während SLM Einzelteile aus einzelnen Elementen wie Titan herstellen kann. Verifizieren Ender 3 Pro Test: Ist es der beste erschwingliche XNUMXD-Drucker?
Was ist die beste 3D-Drucktechnologie für Ihr Projekt?
Bei der Auswahl einer 3D-Drucktechnologie müssen viele Faktoren berücksichtigt werden, darunter die erforderlichen Materialien, die visuellen oder physikalischen Eigenschaften des Endobjekts und seine Funktionalität.
Jede 3D-Drucktechnologie hat Stärken und Schwächen, die sie für bestimmte Projekte besser geeignet machen.
Die gängigsten 3D-Drucktechnologien sind Stereolithografie (SLA), selektives Lasersintern (SLS) und Fused Deposition Modeling (FDM). In diesem Artikel werden die verschiedenen verfügbaren 3D-Drucktechnologien erläutert, um Ihnen bei der Auswahl der Technologie zu helfen, die Ihren Anforderungen am besten entspricht. Sie können jetzt anzeigen Eine Erklärung der Funktionsweise eines 3D-Druckers und seiner wichtigsten Funktionen.
