Thiết bị và nguyên tắc hoạt động của máy in 3D, các phương pháp và loại hình in 3D chính

Hiện nay, công nghệ in 3D đang ngày càng được sử dụng để tạo ra các yếu tố trang trí, bộ phận máy và bộ máy và các đơn vị chức năng khác nhau. Và những phát triển có liên quan nhất cho phép bạn in toàn bộ các tòa nhà và thậm chí các bộ phận và bộ phận giả cho con người. Đồng thời, trên thị trường, bạn có thể tìm thấy máy in bắt đầu từ vài trăm đô la, cho sử dụng trong nước và hàng chục ngàn đô la - cho sử dụng công nghiệp. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đề cập đến thông tin cơ bản về các loại và thiết kế của máy in 3D.

Loài

Khái niệm về in 3D không quá rõ ràng. Nó được chia thành nhiều loại, khác nhau trên nguyên tắc hình thành một vật thể có thể in và các vật liệu được sử dụng cho việc này. Họ như thế nào?

In FDM (Mô hình lắng đọng hợp nhất) - Đây là cách phổ biến nhất để có được các đối tượng thể tích trong cuộc sống hàng ngày, và là lựa chọn rẻ nhất cho in thể tích. Trong trường hợp này, máy in 3D in phần bằng nhựa nóng chảy. Các loại nhựa được sử dụng phổ biến nhất là PLA và ABS. Độ dày của 1 lớp in trung bình từ 50 đến 100 micron (trong hầu hết các kiểu máy). Những gì máy in này bao gồm chúng tôi sẽ xem xét sau.

In SLA (Laser lập thể) - âm thanh như "quang khắc âm thanh nổi." Việc lắp đặt cho loại in 3D này bao gồm một tia laser (đây là một cơ quan cố định di chuyển dọc theo các thanh với sự trợ giúp của động cơ) của cơ sở trên đó phần và bồn tắm có photopolyme lỏng được in. Nguyên tắc hoạt động là sử dụng các từ photopolyme làm vật liệu.

Các tia laser vẽ trên nhựa từng lớp của đối tượng trong tương lai. Sau mỗi lớp, nền tảng làm việc được ngâm trong bồn tắm với một photopolyme đến độ sâu bằng với độ dày của lớp tiếp theo. Sự tương tác giữa chùm tia laser và photopolyme cứng lại ở những nơi tia laser chiếu vào bề mặt của nó.

Phương pháp này cho phép bạn đạt được kết quả chính xác và độ dày lớp có thể đạt tới 15 micron. Điều này cho phép sử dụng ảnh lập thể cho các mục đích y tế (nha khoa) và đồ trang sức. Công nghệ SLA không yêu cầu in các yếu tố hỗ trợ và sau khi in, sản phẩm được ngâm trong bồn tắm với các giải pháp để làm sạch mô hình. Giai đoạn cuối cùng là chiếu xạ tia cực tím để cố định hoàn toàn các photopolyme. Nhược điểm chính là chi phí cao của máy in và vật tư, khiến nó không phù hợp để sử dụng tại nhà.

Công nghệ SLS - Thiêu kết laser chọn lọc. Một lớp bột được đưa lên bề mặt làm việc, tùy theo nhiệm vụ - đó có thể là kim loại, nhựa và thậm chí là gốm và thủy tinh, sau đó diện tích lớp của phần tương lai được xử lý bằng laser, sau đó nền tảng được hạ xuống và quá trình được lặp lại. Nhắc nhở SLA, theo nguyên tắc hành động. Khi kết thúc quá trình, cần phải xử lý nhiệt của phần tử. Cũng không phù hợp để sử dụng trong nước và đắt tiền.

Nóng chảy chùm điện tử hoặc công nghệ EBM. Nó khác với công nghệ trước đó ở chỗ bột kim loại được nung chảy bởi một chùm electron trong chân không và kết quả là không cần xử lý nhiệt.

SLM - nóng chảy laser chọn lọc, chỉ hoạt động với bột kim loại, theo nguyên tắc hoạt động, nó tương tự như SLS, nhưng, giống như trong EBM, không cần xử lý nhiệt cuối cùng.

3Dp - sự khác biệt so với những cái trước đó là vật liệu làm việc không bị nóng chảy, nhưng các lớp keo được áp dụng bằng cách sử dụng in phun. Bằng cách này, in 3D màu là có thể.

Máy in 3D FDM

In bằng công nghệ FDM là phổ biến nhất trong số cả nghiệp dư và để giải quyết nhiều nhiệm vụ chuyên nghiệp. Phương pháp tương tự là một trong những phương pháp lâu đời nhất. Do đó, chúng tôi sẽ kiểm tra chi tiết hơn chính xác loại in thể tích rất phù hợp cho gia đình và xưởng.

Thiết bị và tính năng

Một máy in 3D in bằng nhựa sử dụng công nghệ FDM bao gồm:

1. Bề mặt làm việc, thường được gọi là nền tảng. Nó có thể được làm nóng.

2. Một máy đùn, nói một cách đơn giản, là một đầu in.Nó có một cơ chế nộp nhựa, máy sưởi và vòi phun.

3. Cơ chế chuyển động của máy đùn dọc theo trục. Bao gồm các thanh, một trục xoắn ốc và động cơ, ví dụ, bước.

Tùy thuộc vào thiết kế của máy in, cả máy đùn và bề mặt làm việc có thể di chuyển dọc theo trục dọc (trục Z) và nó cũng có thể di chuyển dọc theo trục Y. Máy đùn di chuyển dọc theo trục ngang.

Lưu ý:

Mô hình 3D được tạo để in bằng bất kỳ loại máy in 3D nào, nhưng không thể tải nó vào máy in để in. Trước đó, mô hình được xử lý, cái gọi là Mã G. Ý nghĩa của hành động này là chia mô hình thành các lớp và hình thành quỹ đạo theo đó máy đùn sẽ di chuyển (hoặc một yếu tố in khác, tùy thuộc vào công nghệ).

Khi in, nhựa ABS và PLA được sử dụng. Tùy thuộc vào độ phức tạp của thiết bị, máy đùn có thể chứa hai vòi phun và nhiều hơn nữa - một để in các bộ phận bằng vật liệu cơ bản và một để in hỗ trợ hỗ trợ (hỗ trợ).

Hỗ trợ là cần thiết để hỗ trợ các bộ phận của bộ phận treo trong không khí để chúng không bị chùng xuống trong quá trình làm mát và hóa rắn. Sau khi in xong, các chân hỗ trợ được gỡ bỏ.

Một phiên bản đơn giản của máy in 3D là Bút 3D. Trong thực tế, nó là một máy đùn mà chính bạn di chuyển bàn tay của bạn. Mặc dù nó là một món đồ chơi trẻ em, nhưng nó chỉ là một sản phẩm tuyệt vời để giải trí và làm quen với công nghệ, và nếu bạn có kỹ năng nghệ thuật, bạn chắc chắn sẽ có thể tạo ra những đồ trang trí nhà đẹp.

Đặc điểm

Khi chọn máy in 3D, bạn cần xem xét một số đặc điểm, trong số đó:

• Những gì vật liệu thiết bị in, mặc dù các mô hình phổ biến nhất hỗ trợ in bằng hai loại nhựa - ABS và PLA, nhưng vẫn chú ý đến vấn đề này khi mua.

• Độ phân giải in - Chất lượng và độ chính xác của bộ phận phụ thuộc vào độ dày của lớp. Độ dày lớp 50 micron được coi là tuyệt vời và ở mức 100 - hơn mức tốt.

• Tốc độ in - phụ thuộc nhiều hơn vào độ phân giải in.

Quan trọng:

Vì phần được in theo lớp, hãy nhớ rằng bề mặt của nó sẽ thô và xỉn màu, và độ bền gãy của nó sẽ thấp hơn nhiều so với các sản phẩm rắn. Chiều cao (độ dày, như bạn muốn) của lớp phụ thuộc vào mức độ thô của phần đó. Mặt khác, lớp càng mỏng - sẽ càng mất nhiều thời gian hơn cho việc in ấn và càng nhiều máy đùn sẽ tạo ra, tải cho tất cả các yếu tố của máy in sẽ tăng lên.

• Kích thước của khu vực in - vấn đề này có thể trở thành một trở ngại trong việc lựa chọn một mô hình cụ thể. Bạn không thể in sản phẩm nhiều hơn khu vực có thể in. Nó bị giới hạn bởi chiều rộng, chiều sâu và chiều cao, nói cách khác, các trục X, Y và Z.

Trong một số trường hợp, ví dụ, đối với máy in delta, đường kính và chiều cao của vùng in được chỉ định, vì nó có dạng hình trụ (xem hình bên dưới).

Kết luận

Trong bài viết này, chúng tôi đã đề cập đến các câu hỏi chung về máy in 3D và in nói chung, nếu bạn quan tâm đến bất kỳ chủ đề cụ thể nào chi tiết hơn, hãy viết về điều này trong các nhận xét và chúng tôi sẽ cho bạn biết về chúng.