Otto tipi di tecnologie di stampa 3D Introduzione e principi di funzionamento
Sinterizzazione laser selettiva (SLS)
La sinterizzazione laser selettiva (SLS) fonde la polvere a base di nylon in plastica solida. Poiché le parti SLS sono realizzate in materiali termoplastici, sono durevoli, adatte per test funzionali e possono supportare cerniere e bottoni automatici. Rispetto alla SL, le parti sono più robuste, ma la finitura superficiale è più ruvida. La SLS non richiede strutture di supporto, quindi più parti possono essere annidate in una singola build utilizzando l'intera piattaforma di build, rendendola adatta a un numero maggiore di parti rispetto ad altri processi di stampa 3D. Molte parti SLS vengono utilizzate per la prototipazione e un giorno saranno stampate a iniezione.
Principio: sotto il controllo del computer, il raggio laser sinterizza selettivamente in base alle informazioni trasversali stratificate. Dopo che uno strato è completato, viene sinterizzato lo strato successivo. Dopo che tutta la sinterizzazione è completata e la polvere in eccesso è stata rimossa, è possibile ottenere una parte sinterizzata.
Stereolitografia (SLA)
La stereolitografia (SLA) è il processo di stampa 3D industriale originale. Le stampanti SLA sono adatte a produrre parti con dettagli elevati, finitura superficiale liscia e tolleranze rigorose. La finitura superficiale delle parti SLA non solo ha un bell'aspetto, ma aiuta anche la funzionalità delle parti, ad esempio testando la vestibilità dell'assemblaggio.
Principio: la tecnologia stereolitografica consiste nel fatto che un raggio laser è controllato da un computer e la resina fotosensibile liquida viene polimerizzata strato per strato tramite i dati di progettazione forniti dal sistema CAD. Questo metodo di legame strato per strato combina il movimento planare del laser con il movimento verticale della piattaforma per produrre oggetti tridimensionali.
Tecnologia a getto d'inchiostro (PolyJet)
PolyJet è un altro processo di stampa 3D in plastica, ma con una svolta. Può produrre parti con più attributi, come colore e materiale. I progettisti possono usare questa tecnologia per prototipare elastomeri o parti sovrastampate. Se il tuo progetto è una singola plastica rigida, ti consigliamo di attenerti a SL o SLS: è più economico in questo modo. Tuttavia, se stai prototipando un progetto sovrastampato o in gomma siliconica, PolyJet ti consente di evitare di investire in strumenti all'inizio del ciclo di sviluppo. Questo può aiutarti a iterare e convalidare il tuo progetto più velocemente e a risparmiare denaro.
Principio: Ogni strato di materiale polimerico fotosensibile si solidifica immediatamente dopo essere stato spruzzato con luce ultravioletta, in modo da produrre un modello solidificato, che può essere trasportato e utilizzato immediatamente senza post-solidificazione. Il materiale di supporto simile al gel, appositamente progettato per supportare geometrie complesse, può essere facilmente rimosso a mano o spruzzando acqua.
Modellazione a deposizione fusa (FDM)
La Fused Deposition Modeling (FDM) è una comune tecnologia di stampa 3D desktop per parti in plastica. La funzione di una stampante FDM è quella di estrudere filamenti di plastica strato per strato sulla piattaforma di costruzione. Questo è un metodo economico e veloce per realizzare modelli fisici. In alcuni casi, la FDM può essere utilizzata per test funzionali, ma questa tecnologia è limitata a causa della finitura superficiale relativamente ruvida e della resistenza insufficiente delle parti.
Principio: il processo FDM fonde ed estrude il filo di plastica attraverso un ugello ad alta temperatura, quindi il filo viene accumulato, raffreddato e solidificato sulla piattaforma del prodotto lavorato e l'entità viene ottenuta accumulando strato per strato.
Elaborazione digitale della luce (DLP)
Digital Light Processing è simile a SLA perché usa la luce per polimerizzare la resina liquida. La differenza principale tra queste due tecnologie è che DLP usa uno schermo di proiezione di luce digitale, mentre SLA usa un laser ultravioletto. Ciò significa che una stampante 3D DLP può creare un'immagine di un intero strato di costruzione in una volta, aumentando la velocità di costruzione. Sebbene spesso usata per la prototipazione rapida, la maggiore produttività della stampa DLP la rende adatta alla produzione di piccoli lotti di parti in plastica.
Principio: il principio consiste nel proiettare la sorgente luminosa emessa dalla lampada attraverso la lente di condensazione per uniformare la luce, e poi attraverso una ruota dei colori per dividere la luce in tre colori RGB (o più colori), quindi proiettare il colore sul DND attraverso la lente e proiettare un'immagine attraverso la lente di proiezione.
Fusione a fascio di elettroni (EBM)
Electron Beam Melting è un'altra tecnologia di stampa 3D in metallo che utilizza un fascio di elettroni controllato da una bobina elettromagnetica per fondere la polvere di metallo. Durante il processo di costruzione, il letto di stampa viene riscaldato e si trova in uno stato di vuoto. La temperatura a cui il materiale viene riscaldato è determinata dal materiale utilizzato.
Principio: importare i dati del modello solido 3D del pezzo nell'apparecchiatura EBM, quindi distribuire uno strato sottile di polvere metallica fine nella camera di lavoro dell'apparecchiatura EBM e utilizzare l'energia ad alta densità generata nel fuoco del fascio di elettroni ad alta energia dopo la deflessione e la focalizzazione per far sì che lo strato di polvere metallica scansionato generi un'alta temperatura in una piccola area locale, con conseguente fusione delle particelle di metallo; la scansione continua del fascio di elettroni farà sì che piccole singole pozze di metallo fuso si fondano e si solidifichino, collegandosi per formare strati di metallo lineari e planari.
Fusione a getto multiplo (MJF)
Simile a SLS, anche Multi Jet Fusion utilizza polvere di nylon per produrre parti funzionali. Invece di usare un laser per sinterizzare la polvere, MJF usa una matrice a getto d'inchiostro per applicare un agente di fusione al letto di polvere di nylon. Quindi l'elemento riscaldante passa attraverso il letto per fondere ogni strato. Rispetto a SLS, questo si traduce in proprietà meccaniche più costanti e una finitura superficiale migliorata. Un altro vantaggio del processo MJF è il tempo di costruzione più rapido, che riduce i costi di produzione.
Principio: la modalità di funzionamento di questa tecnologia è molto interessante: prima si stende uno strato di polvere, poi si spruzza il flusso e contemporaneamente si spruzza una specie di agente di dettaglio per garantire la finezza del bordo dell'oggetto stampato, quindi si applica di nuovo una fonte di calore su di esso. Questo strato è considerato completato. E così via fino al completamento dell'oggetto 3D.
Sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS)
La stampa 3D in metallo apre nuove possibilità per la progettazione di parti in metallo. Viene spesso utilizzata per ridurre assemblaggi multicomponente in metallo in componenti singoli o parti leggere con canali interni o caratteristiche scavate. La DMLS può essere utilizzata per la prototipazione e la produzione perché la densità delle parti è densa quanto quella prodotta dai tradizionali metodi di produzione dei metalli come la lavorazione o la fusione.
Principio: utilizzando un raggio laser ad alta energia e controllato da dati di modelli 3D per fondere localmente la matrice metallica e, allo stesso tempo, sinterizzare e solidificare il materiale metallico in polvere e impilarlo automaticamente strato per strato per generare una parte solida densa e geometricamente sagomata.
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