Производство изделий на 3D-принтере

3D-принтером называется устройство для создания объемных предметов, смоделированных в специальной программе. Это могут быть игрушки, сувениры, статуэтки, элементы декора, вазы, чехлы для телефонов, посуда и другие изделия, которые выпускаются небольшими тиражами и поштучно.

В промышленности технологии применяются для изготовления точных деталей для работы в составе узлов и агрегатов, неразборных действующих механизмов, а также прототипов изделий и литьевых форм. В строительстве на 3D-принтере печатаются архитектурные и ландшафтные модели. Еще одна обширная область применения — медицина. Создаются хирургические шаблоны, зубные коронки и стоматологические модели, ушные вкладыши для слуховых аппаратов, индивидуальные протезы и другие элементы. В целом современное оборудование используется очень широко, и изделия могут быть самыми разнообразными.

Возможности печати во многом определяются технологией:

• FDM — объемное моделирование из термопластика. Пластиковый пруток расплавляется и послойно наносится на печатную платформу в соответствии с математической моделью. Оборудование позволяет работать с разными видами полимеров. ABS-пластик обладает впечатляющей прочностью, выдерживает температуру до 100 °C. PLA-пластик — экологически чистый материал на основе сырья из растительных компонентов.
• CJP — послойная печать гипсовым композитным порошком, смешанным с клеем и колером. Модели хрупкие и гигроскопичные, с шероховатыми поверхностями. Их можно шлифовать и клеить, красить, обрабатывать влагозащитными составами.
• SLA — послойное изготовление фигур из фотополимера, затвердевающего под воздействием УФ-излучения. Толщина одного слоя не превышает 50 микрон, поэтому технология отличается высочайшей точностью. Изделия не нуждаются в постобработке. Фотополимер может имитировать эластичную резину, ABS-пластик и другие материалы.
• SLS — производство изделий из нейлонового порошка, спекаемого лазером. Характерные качества материала — стойкость к химическому воздействию, жесткость и гибкость, низкие показатели трения. Для придания фигурам нужного цвета применяется травление.
• PolyJet — послойное формирование моделей из жидкой фотополимерной смолы, отвердевающей под УФ-лучами. Так создаются точные и максимально детализированные объекты. Напечатанные изделия можно склеивать и окрашивать акриловыми красками.

Основные этапы производства

Производство 3D-изделий начинается с выбора компьютерной модели. Для печати можно скачать готовый файл из интернета или заказать услуги дизайнера. Так как любой принтер формирует фигуру послойно, модель подвергается нарезке в специальной программе — слайсере. От толщины слоев зависит качество изделия: чем тоньше линии, тем ровнее поверхность и точнее контуры.

В ряде технологий 3D-печати для воспроизведения сложных и нависающих деталей формируются поддержки — специальные структуры, которые являются временными опорами. Они могут печататься из специального материала, который затем легко растворяется.

Готовое изделие подвергается обработке, которая подразумевает удаление поддержек, сглаживание поверхностей, полировку, окраску и прочие манипуляции.

Производственные линии компании Chushkovlab (CHL) оснащены передовыми компьютерными системами и специальным программным обеспечением, манипуляторами, мониторами 3D, принтерами объемной печати и сканерами для создания виртуальных трехмерных копий. В комплексе современные технологии обеспечивают максимальное качество и точность параметров макетов. Все процессы (от сбора информации об объекте до штучного/серийного производства) занимают минимум времени.

Основные технологии, которые используются на производстве:

• FDM — моделирование из ударопрочного (ABS) или пищевого (PLA) пластика. Прутки материала расплавляются и слой за слоем наносятся на печатную платформу.
• SLA — детализированное моделирование из фотополимера, затвердевающего в УФ-лучах. Готовые изделия не нуждаются в доработке, за исключением удаления опор (если они использовались). Материал внешне и по характеристикам может имитировать резину, пластик.

3D-технологии ускоряют процесс создания макетов и моделей, воспроизводства изделий, введения в эксплуатацию новых разработок. Сокращение числа промежуточных процессов минимизирует финансовые затраты.