3D nyomtatás fajtái, típusai

A 3D nyomtatásnak a kezdetek óta számos változata, fajtája alakult ki. Mindegyiknek megvan a maga előnye és hátránya. A mi feladatunk a nyomtatási fajta kiválasztásakor, hogy ismerjük ezeket, ezáltal a legoptimálisabb módon tudjuk a nyomtatást elvégezni. Ebben a cikkben egy átfogó képet szeretnék adni a napjainkban elérhető nyomtatási technológiákról. A bejegyzésem végén megtalálható az eredeti cikk forrása, amely alapján dolgoztam.

Material Extrusion – Anyag extrudálás

A legelterjedtebb nyomtatási technológia a hőre lágyuló filament szállal nyomtató gépek. Népszerűségük az alacsony ár és egyszerű felépítés, üzemeltetésnek köszönhetik az ilyen elven működő gépek.
Működésük alapelve, hogy a nyomtató fej egy fűtőelemmel ellátott fúvóka, amivel a gép egy tárgyasztalon rétegről-rétegre végigrajzolja a modellt. Ezeket a rétegeket egymásra építve megkapjuk a 3 dimenziós modellt. Az eljárást ismerjük FDM (Fused/Filament Deposition modelling), vagy FFF (Fused Filament Fabrication) néven is.

Material Extrusion – Anyag extrudálás
Forrás: all3dp.com

Hőre lágyuló műanyag szálakkal működtethető az ilyen típusú gép, igen széles választékkal: PLA, ABS, PETG, TPU …stb.
Aki szeretne a 3D nyomtatás világába betekintés nyerni, annak erősen ajánlott egy ilyen géppel kezdenie az alacsony ár és könnyű üzemeltetés miatt.
Ezeknek gépeknek két fő hátránya van. A réteges kialakítás erősen befolyásolja a kész modell mechanikai tűrőképességét. Főleg, hogy a rétegek kialakítása és a várható terhelés között milyen összefüggés lesz. Másik hátránya a felületi részletesség és annak minősége, amely bizonyos trükkökkel javítható, de például az SLA/DLP elven működő társaihoz képest sokkal rosszabb lesz az ár/várható minőség aránya.

FDM/FFF 3D nyomtató
Prusa i3 MK3S

Vat polymerization – Kádas fotopolimerizáció

A kádas fotopolimerizációnál egy fényforrás segítségével szilárdítunk meg fényre érzékeny oldatot. Az így megkeményített rétegekkel szinkronban, fokozatosan emeljük ki a kád oldatból a testet. Magas felületi minőség és pontosság érhető el. Gyógyászati alkalmazásban már bizonyított technológia.

Vat Polymerization – Kádas Fotopolimerizáció
Forrás: all3dp.com


Két fő típusa létezik. SLA (Stereolitography) esetén a fényforrás egy lézer, amelyet tükrökkel irányítanak a megfelelő pozícióba, ezzel megrajzolva a rétegeket. A legelső bejegyzett 3D nyomtató is ezen az elven működött.
Másik a DLP (Digital/Direct Light Processing) elven működő gépek, amelyek esetén a fényforrás nem pontszerű, hanem egy kijelző segítségével egyszerre egy réteget vetítve keményíti meg azt.
Mindkét eljárás esetén igaz, hogy kezdőknek nem ajánlott. A oldat mérgező. használata, tárolása, valamint a nyomtatás elő-és utómunkálatai fokozott fegyelmet és elővigyázatosságot igényelnek. A kinyomtatott darabot végleges használat előtt alaposan meg kell tisztítani, valamint UV lámpa alatt megfelelő ideig végleges állapotra kell szilárdítani.
A technológia hátránya a relatív kicsi nyomtatási tér, cserébe nagyobb felbontás. Másik hátrány tervezésnél, hogy nagyobb, egybefüggő térfogat esetén biztosítani kell, hogy az anyag belseje is kellő mértékig meg tudjon szilárdulni. Erre többnyire üreges kialakítást alkalmaznak.

DLP Fotopolimer nyomtató
Creality LD-002R

Powder Bed Fusion – Porágyas fúzió

Porágyas fúzió esetén hőforrás segítségével olvasztjuk meg az egymásra felvitt por réteg adott részeit. Az eljárás egyik előnye, hogy ezzel az eljárással műanyag és fém alkatrészek is készíthetőek. Funkcionális alkatrészek gyártására használható.

Powder Bed Fusion – Porágyas Fúzió
Forrás: all3dp.com

Az eljárás másik előnye, hogy a folyamat során meg nem olvasztott por a nyomtatás során támaszként alkalmazható. Ezáltal a támaszelem szerepéről a fel nem használt por gondoskodhat.

Porágyas fúzióval készített alkatrész

Material és Binder Jetting – Anyag és Kötőanyag sugaras nyomtatók

Material Jetting eljárás esetén a fotopolimer cseppeket visznek fel szelektíven, amelyet UV lámpa segítségével szilárdítanak meg. Ez az eljárás áll talán a legközelebb a klasszikus tintasugaras nyomtatókhoz. Az eljárás előnye is ebből jön, hogy különböző fajta és színű anyagok egyszerre vihetők fel. Egyszerre lehet a támaszanyagot és a modellt nyomtatni.

Material Jetting – Anyag sugaras nyomtató
Forrás: all3dp.com

Kötőanyag sugaras nyomtatók esetén az egymásra felvitt por rétegekre szelektíven juttatunk kötőanyagot a rétegek megszilárdítására. Ezzel az eljárással is funkcionális, fém alkatrészek készíthetőek. Valamint a klasszikus öntészet részére öntőforma készíthető.

Binder Jetting – Kötőanyag sugaras nyomtató
Forrás: all3dp.com

A kötőanyag sugaras nyomtatás legnagyobb előnye, hogy kis szériában, nagyobb mennyiségben gyárthatóak magas felbontású alkatrészek. A nyomtatott alkatrész mechanikai terhelhetősége alkalmas funkcionális szerep betöltésére, de nem lesz olyan erős, mint a porágyas fúzió esetén készített társai.

Kötőanyag sugaras nyomtató fém alkatrészek készítésére

Cikkemhez az All3DP.com weboldal idetartozó anyagát használtam fel. A cikk eredeti forrása itt található:
https://all3dp.com/1/types-of-3d-printers-3d-printing-technology/

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük