Typy 3D tisku Část 2

3D tisk vytváří zcela nový svět výroby se schopností vytvářet složité návrhy s kvalitou a přesností a poskytovat rychlejší a cenově dostupnější výsledky. V tomto článku se budeme i nadále učit další základní typy technologie 3D tisku.

Digitální zpracování světla (DLP)

Larry Hornbeck z Texas Instruments vynalezl technologii pro digitální zpracování světla v roce 1987. A tato technologie se stala populární pro své použití při výrobě projektorů.

Jakmile je 3D model vytvořený v softwaru pro 3D modelování odeslán do tiskárny, je káď s kapalným polymerem vystavena světlu z projektoru DLP za bezpečných světelných podmínek. Projektor DLP zobrazuje obraz 3D modelu na kapalném polymeru. Exponovaný kapalný polymer ztvrdne a stavební deska se pohybuje dolů a kapalný polymer je opět vystaven světlu. Proces se opakuje, dokud není 3D model dokončen a nádrž není vypuštěna z kapaliny, což odhaluje ztuhlý model. DLP 3D tisk je rychlejší a může tisknout objekty s vyšším rozlišením.

DLP je velmi podobný SLA s jedním významným rozdílem - kde stroje SLA používají laser, který sleduje vrstvu, stroj DLP používá digitální světelný projektor k blikání jednoho obrazu každé vrstvy najednou (nebo více záblesků pro větší části). Mezitím má DLP rychlejší dobu tisku než SLA ve světle skutečnosti, že každá vrstva je odkryta současně, spíše než následovat křížovou část zóny s účelem laseru.

Tisk DLP lze použít k tisku extrémně složitých pryskyřičných designových předmětů, jako jsou hračky, šperkařské formy, zubní formy, figurky a další předměty s jemnými detaily.

Selektivní laserové tavení (SLM)

Selektivní laserové tavení (SLM), nazývané také přímé laserové tavení kovů (DMLM), je jednou z nových technik aditivní výroby, která se používá jak pro rychlé prototypování, tak pro hromadnou výrobu.

Během procesu SLM vzniká produkt selektivním tavením po sobě jdoucích vrstev prášku interakcí laserového paprsku. Po ozáření se práškový materiál zahřeje a pokud je aplikován dostatečný výkon, roztaví se a vytvoří kapalný bazén. Poté roztavená nádrž rychle ztuhne a ochladí a konsolidovaný materiál začne tvořit produkt. Po naskenování průřezu vrstvy se stavební plošina sníží o množství rovnající se tloušťce vrstvy a nanese se nová vrstva prášku. Tento proces se opakuje, dokud není produkt dokončen.

SLM má své vlastní výhody a nevýhody.

SLM má schopnost realizovat složité tvary nebo vnitřní vlastnosti (což by bylo neuvěřitelně obtížné nebo drahé dosáhnout prostřednictvím tradiční výroby). A prášek během tohoto procesu se roztaví pouze lokálně laserem a zbytek prášku může být recyklován pro další výrobu.

Náklady na SLM jsou však drahé, zejména pokud díly nejsou optimalizovány nebo navrženy pro tento proces. Kromě toho je SLM v současné době omezen na relativně malé díly a je zapotřebí specializovaný design, výrobní dovednosti a znalosti.

Tavení elektronovým paprskem (EBM)

V roce 1993 Arcam spolupracoval s Chalmers University of Technology v Göteborgu při podání přihlášky patentu na principy EBM. V roce 1997 byla založena společnost Arcam AB a společnost pokračovala ve vývoji EBM a komercializaci tisku EBM.

Práškový kov je roztaven vysokoenergetickým paprskem elektronů v EBM. Soustředěný elektronový paprsek skenuje přes tenkou vrstvu prášku, což způsobuje lokalizované tavení a tuhnutí nad specifickou oblastí průřezu. Tyto oblasti jsou vytvořeny tak, aby vytvořily pevný objekt. Výroba probíhá ve vakuové komoře, která chrání před oxidací, která může ohrozit vysoce reaktivní materiály.

EBM vyrábí vysoce pevné díly, které maximálně využívají nativní vlastnosti kovů používaných v procesu, čímž eliminují nečistoty, které se mohou hromadit při použití odlévacích kovů nebo při použití jiných metod výroby. Používá se k tisku komponent pro letecký, automobilový, obranný, petrochemický a lékařský průmysl.

Multi Jet Fusion (MJF)

3D tisk Multi Jet Fusion (MJF), vyvinutý společností HP, se používá jako výrobní strategie k vytvoření jedinečných dílů s vynikající povrchovou úpravou v krátkém čase.

Multi Jet Fusion používá inkoustové pole k selektivní aplikaci fixačních a detailovacích činidel přes lůžko nylonového prášku, které jsou pak roztaveny topnými prvky do pevné vrstvy. Po každé vrstvě je prášek distribuován na horní část lůžka a proces se opakuje, dokud není díl dokončen. Po dokončení stavby se celé práškové lože se zapouzdřenými částmi přesune do zpracovatelské stanice, kde je většina sypkého prášku odstraněna integrovaným vakuem. Díly jsou pak otryskány kuličkami, aby se odstranil veškerý zbývající zbytkový prášek, než se nakonec dostanou do dokončovacího oddělení, kde jsou barveny černě, aby se zlepšil kosmetický vzhled.