השרפים הטובים ביותר להדפסת תלת מימד

מגוון החומרים המשמשים בהדפסת תלת מימד הולך וגדל כל הזמן. שרף הוא חומר נוזלי עבה ורגיש לאור המשמש בשרף מדפסת תלת מימדו שרף נוזלי הוא תערובת של כימיקלים ותוספים המשפרים את התכונות המכניות והכימיות של השרף.
הדפסת תלת מימד היא תהליך יצירת אובייקטים פיזיים תלת מימדיים מקבצים דיגיטליים. אובייקטים מודפסים תלת -ממדיים מיוצרים בתהליך ייצור תוסף בו מוסיפים חומרים שכבה לפי שכבה ליצירת צורות שונות. להדפסת תלת מימד מגוון רחב של יישומים בענפים רבים, כולל מוצרי רכב, תעופה וחלל, רפואה וצריכה.

 

 

מדפסת שרף תלת מימד

התפוקה האיכותית של הדפסת שרף תלת מימד אינה ניתנת להפרדה מתמיכה של ציוד מתקדם. נכון לעכשיו, לארבע הטכנולוגיות המיינסטרים בשוק יש יתרונות משלהם, המכסים את כל מגוון התרחישים, החל מאבות-טיפוס בעלי דיוק גבוה לייצור המוני מהיר.

 

מדפסת תלת מימד של SLA

 

 

 

טכנולוגיית סטריאוליתוגרפיה (SLA) היא שיטת הדפסת התלת מימד המוקדמת ביותר של שרף. עיקרון הליבה שלו הוא להשתמש בלייזרים כדי לסרוק נקודת שרף נוזלים אחר נקודה כדי לחזק את שכבת השרף לפי שכבה. טכנולוגיה זו ידועה ברמת הדיוק הגבוהה ביותר שלה (עד ± 0. 1 מ"מ) וגימור פני השטח העדינים. ניתן להשתמש בחלקים המודפסים כמעט ללא ליטוש לאחר מכן. בשדות כמו תבניות תכשיטים ודגמי שיניים הדורשים פרטים קפדניים,מדפסת תלת מימד של שולחן העבודה SLAהם תמיד הציוד המועדף. עם זאת, בשל המאפיינים של סריקת לייזר, ל- SLA יש מהירות הדפסה איטית יחסית והיא מתאימה יותר לצרכי ייצור דיוק קטן ואצבע גבוה.

 

מדפסת DLP 3D

טכנולוגיית עיבוד אור דיגיטלי (DLP) מקרינה שכבה שלמה של דפוס למיכל השרף בפעם אחת באמצעות מקרן דיגיטלי, כך ששכבת השרף מתמצקת בו זמנית, ומשפרת מאוד את יעילות ההדפסה. בניגוד ל"סריקת הנקודות "של SLA, DLP משתמש בשיטת" חשיפת פני השטח ", ומהירות ההדפסה אינה מושפעת מהמורכבות של החלק, אלא קשורה רק לעובי השכבה. לדוגמה, כדי להדפיס חלק מכני מורכב, DLP עשוי לקחת מספר שעות בלבד, בעוד SLA לוקח יותר מיום. בנוסף, העלות שלמדפסת תלת מימד שיניים DLPבדרך כלל נמוך מזה של ציוד SLA באותה רמה, והם נמצאים בשימוש נרחב בחינוך, דמויות אנימה ושדות אחרים.

 

מדפסת 3D LCD

 

תצוגת קריסטל נוזלית (LCD) מדפסות תלת מימד משתמשות במסכי LCD כצילומים כדי לאפשר באופן סלקטיבי לקרני אולטרה סגול לחדור למסך כדי להקרן את השרף כדי להשיג ריפוי שכבה. העיקרון שלו דומה ל- DLP, אך משתמשים בלוחות LCD זולים יותר במקום מקרנים מקצועיים, כך שעלות הציוד נמוכה יותר.מדפסת 3D של שרף LCDיש דיוק של עד 0. 05 מ"מ, איכות משטח קרוב ל- SLA, ומהירות הדפסה הדומה ל- DLP. עם זאת, למסכי LCD יש חיי שירות מוגבלים (בדרך כלל 1000-2000 שעות) ויש להחליף אותם באופן קבוע, המתאים לאולפנים אישיים ולעסקים קטנים.

 

מדפסת MSLA 3D

טכנולוגיית מסכה סטריאוליתוגרפיה (MSLA) משלבת את הדיוק של SLA ואת היעילות של DLP. הוא שולט באזור ההקרנה האור דרך מסכה מיוחדת, ויכול להדפיס מבנים עדינים שקשה להשיג עם טכנולוגיה מסורתית (כגון {{0}}. 1 מ"מ פער, קיר דק 0.2 מ"מ). תכנון מיכל השרף של מדפסת MSLA מותאם יותר, מפחית פסולת שרף ותמיכה בגדלי הדפסה גדולים יותר. בתחומים יוקרתיים כמו שתלים רפואיים ושבבים מיקרו-פלואידים, טכנולוגיית MSLA מחליפה בהדרגה תהליכי ייצור מסורתיים.

השרפים הטובים ביותר להדפסת תלת מימד

 

 

שרף ABS

קופולימר אקרילוניטריל-בוטדיאן-סטירן (ABS) הוא שרף תרמופלסטי הנמצא בשימוש נרחב בייצור תעשייתי עם עמידות בפני השפעה מצוינת, עמידות בלאי ויציבות כימית. חלקים המודפסים עם שרף ABS יכולים לעמוד בשינויי טמפרטורה מתואר -40 ל -8 0, והם מתאימים לייצור חלקים הדורשים דרגה מסוימת של קשיחות, כמו פגמני מכוניות ובתי ציוד אלקטרוני. עם זאת, ל- ABS יש בעיות כמו הצטמקות גבוהה (בערך 0. 5-2%) ורגישות להזדקנות UV. יש להוסיף תוספים נגד UV לשימוש חיצוני לטווח הארוך. בנוסף, שרף ABS דליק ועליו להעביר הסמכת מעכב להבה כאשר משתמשים בהם בתחומים תעופה, רפואיים ואחרים.

 

שרף ניילון

שרף ניילון עשוי מפולימרים סינתטיים ארוכי שרשרת וידוע בכוחו הגבוה, בגמישות הגבוהה ועמידות העייפות. חלקי ניילון מודפסים בתלת מימד יכולים לעמוד בכיפוף חוזר מבלי לשבור בקלות, ולעתים קרובות משמשים לייצור חלקי הילוכים מכניים כמו הילוכים ומסבים. בענף הבגדים, מבנה הרשת הנושמת המודפס על ידי שרף ניילון מספק אפשרויות נוספות לעיצוב נעלי ספורט. עם זאת, לניילון יש עמידות בפני מזג אוויר לקויה, והוא יספוג בהדרגה מים ויתנפח כאשר הוא נחשף לסביבות לחות במשך זמן רב. קשה גם לעבד ודורש ציוד הדפסה מיוחד בטמפרטורה גבוהה, וכתוצאה מכך עלותו גבוהה יותר מ- ABS ו- PLA.

 

שרף פטג

גליקול פוליאתילן טרפטלט (PETG) הוא חומר שרף עם שקיפות מצוינת, עם העברת אור של יותר מ- 90%, ועמידות חום טובה (טמפרטורת הפעלה מקסימאלית 70 מעלות) ועמידות כימית. בשדות אריזות מזון, מכולות קוסמטיות וכו ', חלקים מודפסים ב- PETG יכולים ליצור קשר ישיר בנוזלים ללא עיוות. עם זאת, PETG רגיש ללחות וצריך לייבש אותו לפני ההדפסה, אחרת יתקיימו פגמים כמו בועות וסיבוב. בנוסף, פרמטרי ההדפסה של PETG קשים לשליטה, ומיטה מחוממת (60-80 מידה) ומאוורר קירור נדרשים כדי להבטיח שהקשרים הבין -שכבתיים יהיו יציבים.

 

שרף PLA

חומצה פולילקטית (PLA) היא כיום השרף הפופולרי ביותר ברמת הכניסה. חומרי הגלם שלו מגיעים ממשאבים מתחדשים כמו עמילן תירס וקנה סוכר. זה מתכלה לחלוטין ולא רעיל. הדפסת PLA אינה דורשת מיטה מחוממת, וקצב ההכרעה נמוך ביותר (בערך 0. 1-0. 2%), כך שפריטים יוכלו להפעיל אותה בקלות. בתחומי קישוט הבית, מודלים חינוכיים וכו ', העלות הנמוכה של PLA (בערך 60% מה- ABS) וצבעים עשירים הופכים אותו לבחירה במיינסטרים. עם זאת, המגבלות של PLA ברורות גם הן: עמידות בפני חום לקויה (התרככות מעל 60 מעלות), חוזק מכני נמוך ולא מתאימה למגע עם מזון (עלולה לשחרר חומצה לקטית עקבה), כך שלא ניתן להשתמש בה בסצינות כמו כלי שולחן וחלקי מנוע רכב.

 

שרף פוליקרבונט

שרף פוליקרבונט (PC) ידוע בכוחו ובעמידות החום המדהימה שלו. חוזק ההשפעה שלו הוא 2-3 פעמים מזה של ABS וניתן להשתמש בו במשך זמן רב בסביבה של -40 מעלות ל -120 מעלות. בשדה האווירי, חלקים מודפסים על ידי מחשב יכולים להחליף חלקי מתכת ולהפחית את משקל הציוד; בענף הרפואי, התאימות הביולוגית של המחשב הופכת אותו לחומר אידיאלי למכשירים כירורגיים. עם זאת, שרף מחשב רגיש לקרני אולטרה סגול, ויהפוך לצהוב ושביר לאחר חשיפה לטווח הארוך. קשה לעבד ודורש מדפסת ייעודית בטמפרטורה גבוהה (טמפרטורת זרבובית מעל 300 מעלות), והעלות היא 5-8 פעמים זו של PLA.

 

שרף מיוחד

בנוסף לחמשת שרפים המיינסטרים לעיל, שרפים מיוחדים כמו אפוקסי, פוליאוריתן וגומי סיליקון ממלאים תפקיד בלתי ניתן להחלפה בשדות ספציפיים. לשרף אפוקסי יש חוזק מליטה גבוה במיוחד ועמידות בפני קורוזיה, ולעתים קרובות משמש לייצור עובש; לשרף פוליאוריטן יש גמישות מצוינת ומתאים לייצור עור וחותמות מדומות; לשרף גומי סיליקון יש התנגדות גבוהה וטמפרטורה נמוכה (-60 מעלות ל -200 מעלות) ותאימות ביולוגית, והוא נמצא בשימוש נרחב בצנתרים רפואיים ובמוצרי אימהות וילדים. ציוד ההדפסה והתהליכים של שרפים מיוחדים אלה מורכבים יותר ומשמשים בדרך כלל בתרחישי מחקר תעשייתיים או מדעיים מתקדמים.

יישומים בתעשייה ומגמות עתידיות של הדפסת שרף תלת מימד

טכנולוגיית הדפסת תלת מימד של שרף מאיצרת את חדירתו מאבות -טיפוס לייצור המוני. בתעשיית הרכב, מדפסות DLP יכולות להשלים דגמי סעפת צריכת צריכה מורכבים תוך מספר שעות, ולסייע למהנדסים לאמת במהירות עיצובים; בתחום הרפואי, תותבות גולגולת בהתאמה אישית שהודפסו על ידי SLA שימשו בהצלחה בניתוחים קליניים; בענף התכשיטים, טכנולוגיית MSLA יכולה להשיג 0. 05 מ"מ חריצי שיבוץ של אבן חן, מה שמקשה על עיצובים שקשה להשלים עם תהליכים מסורתיים למציאות.

בעתיד, עם שיפור ביצועי חומרי השרף (כמו התנגדות חום גבוהה יותר, רעילות נמוכה יותר) והפחתת עלויות המדפסת, צפויה הדפסת שרף תלת מימד להחליף את הייצור המסורתי בשדות רבים יותר. לדוגמה, התפתחות של שרפים מתכלים עשויה לפתור את בעיית התנגדות החום הבלתי מספקת של PLA, ופריצות דרך בשרפים מוליכים עשויים לקדם הדפסת תלת מימד ישירה של רכיבים אלקטרוניים. עבור משתמשים, בבחירת שרפים, יש לקחת בחשבון באופן מקיף תרחישי יישומים (דיוק, חוזק, עמידות בפני טמפרטורה), תאימות ציוד ועלות להשגת אפקט ההדפסה הטוב ביותר.