Anzahl Durchsuchen:0 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2024-11-21 Herkunft:Powered
3D-Druck- oder Additive Manufacturing (AM) -Technologien erstellen dreidimensionale Teile aus computergestützten Designmodellen (CAD), indem sie nacheinander Materialschicht hinzufügen, bis der physische Teil erstellt wird.
Während 3D-Drucktechnologien seit den 1980er Jahren vorhanden sind, haben die jüngsten Fortschritte in Maschinen, Materialien und Software den 3D-Druck für ein breiteres Spektrum von Unternehmen zugänglich gemacht, sodass immer mehr Unternehmen Tools verwenden können, die zuvor auf einige High-Tech-Branchen begrenzt waren.
Heute beschleunigen professionelle, kostengünstige Desktop- und Benchtop-3D-Drucker die Innovation und unterstützen Unternehmen in verschiedenen Branchen, darunter Ingenieurwesen, Fertigung, Zahnmedizin, Gesundheitswesen, Bildung, Unterhaltung, Schmuck und Audiologie.
Alle 3D -Druckprozesse beginnen mit einem CAD -Modell, das an Software gesendet wird, um das Design vorzubereiten. Abhängig von der Technologie kann der 3D -Drucker die Teilschicht für Schicht erzeugen, indem er Harz oder Sinterpulver verfestigt. Die Teile
werden dann aus dem Drucker entfernt und für die spezifische Anwendung postverarbeitet.
3D-Drucker erstellen Teile aus dreidimensionalen Modellen, die mathematischen Darstellungen aller dreidimensionalen Oberflächen, die mit CAD-Software (computergestützter Design) erstellt wurden oder aus 3D-Scan-Daten entwickelt wurden. Das Design wird dann als STL- oder OBJ -Datei exportiert, die durch Druckvorbereitungssoftware lesbar ist.
3D-Drucker umfassen Software, um Druckeinstellungen anzugeben und das digitale Modell in Schichten zu schneiden, die horizontale Querschnitte des Teils darstellen. Einstellbare Druckeinstellungen umfassen Orientierung, Stützstrukturen (falls erforderlich), Schichthöhe und Material. Sobald die Einrichtung abgeschlossen ist, sendet die Software die Anweisungen über eine drahtlose oder Kabelverbindung an den Drucker.
Einige 3D -Drucker verwenden einen Laser, um flüssiges Harz in gehärteten Kunststoff zu heilen. Andere verschmelzen kleine Partikel von Polymerpulver bei hohen Temperaturen, um Teile zu bauen. Die meisten 3D -Drucker können unbeaufsichtigt ausgeführt werden, bis der Druck abgeschlossen ist, und moderne Systeme füllen das für die Teile von Patronen erforderliche Material automatisch nach.
Abhängig von der Technologie und dem Material müssen die gedruckten Teile möglicherweise in Isopropylalkohol (IPA) gespült werden, um jegliches ungeschicktes Harz von ihrer Oberfläche zu entfernen, nach der Hülle zu stabilisieren, um mechanische Eigenschaften zu stabilisieren, manuelle Arbeiten zum Entfernen von Stützstrukturen oder Reinigen mit Druckluft oder einem Medienblaster, um überschüssiges Pulver zu entfernen. Einige dieser Prozesse können mit Zubehör automatisiert werden.
3D-gedruckte Teile können direkt oder postbearbeitet für bestimmte Anwendungen und die erforderliche Finish durch Bearbeitung, Grundierung, Malen, Befestigung oder Verbindungsmittel verwendet werden. Oft dient der 3D -Druck neben herkömmlichen Fertigungsmethoden auch als Zwischenstufe, wie z. B. positive Einrichtungen für Investitionsguss -Schmuck und Zahngeräte oder Formen für benutzerdefinierte Teile.
Kunststoff -3D -Druckprozesse fallen hauptsächlich in drei Kategorien: Materialextrusion (z. FFF und SLA sind in Verbraucher- und professionellen Desktop -Maschinen leicht erhältlich, während die Pulverbettfusion (PBF) am besten für den industriellen Gebrauch geeignet ist.
Die häufigste Art der Plastik -3D -Drucktechnologie ist die Ablagerungsmodellierung (FDM) oder die FEFF (Fused Filament Herstellung). Der FDM -Name wird von der Stratasys Company, deren Gründer Scott Crump die Technologie erfunden, als Markenzeichen versehen. Bei diesem Prozess schmilzt eine erhitzte Düse und extrudiert das thermoplastische Filament auf einer Bauplatte.
Einige Material -Extrusionsdrucker können 3D -Plastikpellets anstelle von Filament drucken. Pellets werden angepriesen, um die Druckzeiten zu verkürzen und, da sie bei herkömmlichen Herstellungsmethoden wie Injektionsformungen und drastisch niedrigeren Kosten massenproduziert werden.
Die häufigsten FDM -3D -Druckmaterialien sind ABS, PLA und ihre verschiedenen Mischungen. Fortgeschrittene FDM -Drucker können auch mit anderen speziellen Materialien drucken, die Eigenschaften wie höhere Wärmefestigkeit, Schlagresistenz, chemische Resistenz und Steifigkeit bieten.
| Materialmerkmale | Anwendungen | ABS (Acrylnitril -Butadien -Styrol) |
|---|---|---|
| PLA | Harte und langlebige Wärme und wirkungsbeständige erfordert ein erhitztes Bett zum Drucken erfordert Belüftung | Funktionelle Prototypen |
| -PETG (Polyethylen -Terephthalatglykol) | Die einfachsten FDM -Materialien zum Drucken starrer, starker, aber spröde weniger resistent gegen Wärme- und Chemikalien biologisch abbaubar geruchlos | Konzeptmodelle sehen ähnliche Prototypen aus |
| Nylon | Kompatibel mit niedrigeren Drucktemperaturen für schnellere Produktionsfeuchtigkeit und chemisch resistenter hoher Transparenz kann Lebensmittel sicher sein | Wasserdichte Anwendungen Schnappfit-Komponenten |
| -TPU (thermoplastische Polyurethan) | Starke, langlebige und leichte, harte und teilweise flexible Wärme und wirkungsbeständige sehr komplexe für den Drucken auf FDM | Funktionelle Prototypen tragen resistente Teile |
| PVA -Hüften (Polyvinylalkohol) -Kompos ( | Flexible und dehnbare wirkungsbeständige exzellente Vibrationsdämpfung | Flexible Prototypen |
| Carbonfaser, Kitfaser | Lösliches Trägermaterial löst sich in Wasser auf | Stützmaterial |
| ) | Lösliches Stützmaterial, der am häufigsten verwendet wird, das bei ABS in chemischer Limonen auflöst | Stützmaterial |
| , Keuchfaser, Kitfaser, Kitfaser, Kitfaser, Kitfaser, Kitfaser) | Starr, stark oder äußerst schwierige Kompatibilität beschränkt auf einige teure industrielle FDM -3D -Drucker | Funktionelle Prototypen Jigs, Vorrichtungen und Werkzeuge |
Die Stereolithographie (SLA) -Pinter sind auch für Plastik -3D -Druck sehr beliebt. Sie sind in den letzten Jahren sehr erschwinglich geworden, wobei einige Modelle für weniger als 200 US -Dollar erhältlich sind. Der SLA -Druck ist ein Mehrwertsteuerpolymerisationsprozess: ein Laser- oder Lichtquelle polymerisiert (verfestigt) einen Mehrwertsteuer (Tank) von Harz.
SLA -Photopolymermaterialien umfassen einen Bereich verschiedener thermischer und mechanischer Eigenschaften. Zu den Optionen gehören spröde Materialien zu haltbareren Polycarbonat-, Polypropylen- und ABS-ähnlichen Materialien.
Der SLA -3D -Druck ist sehr vielseitig und bietet Harzformulierungen mit einer Vielzahl von optischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften, die denen von Standard-, Ingenieur- und Industrie -Thermoplastik entsprechen. Der 3D -Druck von Harz bietet auch das breiteste Spektrum an biokompatiblen Materialien.
Die spezifische Materialverfügbarkeit hängt stark vom Hersteller und Drucker ab. Formlabs bietet die umfassendste Harzbibliothek mit 40 SLA 3D -Druckmaterialien.
| Formlabs Materials | Merkmale | Anwendungen |
|---|---|---|
| Standardharze | Hochauflösende glatte, matte Oberfläche Finish | Konzeptmodelle sehen ähnliche Prototypen aus |
| Clear | Das einzig wirklich klare Material für Plastik -3D -Druckpolierungen für nahezu optische Transparenz | Teile, die optische Transparenz Millifluidik erfordern |
| Harzablauf | Eines der schnellsten Materialien für den 3D -Druck 4x schneller als Standardharzen, bis zu 10x schneller als FDM | Erste Prototypen schnelle Iterationen |
| Harz | Starke, robuste, funktionale und dynamische Materialien können Komprimierung, Dehnung, Biegung und Auswirkungen bewältigen, ohne verschiedene Materialien mit ähnlichen Eigenschaften wie ABS oder PE zu brechen | Gehäuse und Gehäuse Jigs und Armaturenanschlüsse Verschleißprototypen |
| Härte | Hochgefüllte, starke und steife Material | Jigs, Armaturen und Werkzeugturbinen und Lüfterblätter Flüssigkeits- und Luftstromkomponenten Elektrische Gehäuse und Automobilgehäuse |
| und | Ausgezeichnete Langzeitdauer-Haltbarkeit UV, Temperatur und Luftfeuchtigkeit stabile Flammschutzmittel, Sterilisabilität sowie chemische und Abriebfestigkeit | Hochleistungs-Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Maschinenkomponenten robuste und robuste Endverbrauchsteile schwierige, länger anhaltende funktionelle Prototypen |
| langlebige Harze | Hochtemperaturwiderstand hoher Präzision | Heiße Luft-, Gas- und Flüssigkeitsströmungsmontage , Gehäuse und Armaturenformen und Einsätze |
| Starrharze | Flexibilität von Gummi, TPU oder Silikon kann Biegung, Beugen standhalten, und die Kompression hält wiederholte Zyklen, ohne zu reißen | Konsumgüter Prototyping konforme Merkmale für Robotik -Medizinprodukte und anatomische Modelle Spezialeffekte Requisiten und Modelle |
| Polyurethanharze | Das erste zugängliche 100% Silikon 3D -Druckmaterial überlegene Materialeigenschaften von Guss Silikon | Funktionelle Prototypen, Validierungseinheiten und kleine Chargen von Silikonteilen Customized Medical Devices Flexible Armaturen, Maskierungswerkzeuge und weiche Formen zum Gießen von Urethan oder Harz |
| hohe | Eine breite Palette von biokompatiblen Harzen zur Herstellung von medizinischen und zahnärztlichen Geräten | Zahnärztliche und medizinische Geräte, einschließlich chirurgischer Führer, Zahnersatz und Prothetik |
| Temperaturharz | Materialien für Investitionsguss und vulkanisiertes Gummiforming leicht zu gießen, mit komplizierten Details und starker Formretention | Probieren Sie Stücke Masters für wiederverwendbare Formen Custom Jewelry |
| Flexible und | ESD-sicheres Material zur Verbesserung der Arbeitsabläufe der Elektronikherstellung | Werkzeug- und Leuchten für die Elektronikherstellung Antistatische Prototypen und Endverbrauchskomponenten benutzerdefinierte Tabletts für die Handhabung und Speicherung von Komponenten |
| elastische | Flammhemmende, hitzebeständige, steife und kriechende Material für Innen- und Industrieumgebungen mit hohen Temperaturen oder Zündquellen | Innenteile in Flugzeugen, Automobilen und Eisenbahnen benutzerdefinierte Geschäfte, Armaturen und Ersatzteile für industrielle Umgebungen Schutz- und interne Verbraucher- oder medizinische Elektronikkomponenten |
| Harz | 99,99% reine Aluminiumoxid -technische Keramik außergewöhnliche thermische, mechanische und leitende Eigenschaften | Wärme- und elektrische Isolatoren Hochleistungswerkzeuge chemisch resistent und abschließend beständige Komponenten |
Selektives Lasersintern (SLS) ist ein PBF-Prozess, bei dem hochwertige 3D-Kunststoffteile erzeugt werden, die für funktionelle Prototypen und sogar kleine Produktionsläufe geeignet sind. In SLS Pulverpartikel mit Lasersintern zusammen. Diese Technologie kann sehr komplexe Geometrien sowie bewegliche Teile erzeugen, für die keine Montage erforderlich ist. Ein Nachteil dieser Technologie, und der Grund, warum SLS nicht für die Verwendung von Verbrauchern geeignet ist, ist, dass Teile eine mühsame, zeitaufwändige Nachbearbeitung erfordern.
Die Materialauswahl für SLS ist im Vergleich zu FDM und SLA begrenzt, aber die verfügbaren Materialien weisen hervorragende mechanische Eigenschaften auf, wobei die Festigkeit inspritzgeflechtete Teile ähnelt. Das häufigste Material für das selektive Lasersintern ist Nylon, ein beliebter technischer Thermoplastik mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Nylon ist leicht, stark und flexibel und stabil gegen Aufprall, Chemikalien, Wärme, UV -Licht, Wasser und Schmutz. Weitere beliebte SLS -3D -Druckmaterialien sind Polypropylen (PP) und die flexible TPU.
| Materialbeschreibung | Anwendungen | Nylon 12 |
|---|---|---|
| Nylon | Stark, steif, robust und langlebig auf Impact-resistent und kann wiederholte Verschleiß durch UV, Licht, Wärme, Feuchtigkeit, Lösungsmittel, Temperatur und Wasser ertragen | Funktionelle Prototyping- Endverbrauchsteile Medizinische Geräte |
| 11 | Ähnliche Eigenschaften wie Nylon 12, jedoch mit höherer Elastizität, Dehnung bei Bruch und Schlagresistenz, aber geringer Steifheit | Funktionelle Prototyping- Endverbrauchsteile Medizinische Geräte |
| Nylonverbundwerkstoffe | Nylonmaterialien, verstärkt mit Glas, Aluminium oder Kohlefaser für zusätzliche Festigkeit und Steifigkeit | Funktionelle Prototyping Strukturelle Endnutzungsteile |
| Polypropylen | Duktile und langlebige chemisch resistente wasserdichte Schweiß | Funktionelle Prototyping- Endverbrauchsteile Medizinische Geräte |
| TPU | Flexibel, elastisch und gummiartig widerstandsfähig gegen die Verformung hoher UV -Stabilität Große Stoßdämpfung | Funktionales Prototyping flexibler, gummiartiger Endverbrauchsteile Medizinische Geräte |
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