В 1986 году Чарльз Халл получил один из первых коммерческих патентов на 3D печать методом стереолитографии (SLA). Эта технология обеспечивает аддитивное производство изделий из жидких фотополимерных смол под воздействием лазерного луча. Со временем на смену ей пришли другие способы фотополимеризации: DLP и LCD. Рабочим инструментом в них выступает не ультрафиолетовый лазер, а проектор, который облучает световой проекцией всю деталь целиком для быстрого затвердевания полимерного слоя. Фотополимерная 3D печать ценится за точность результата и высокое качество деталей, однако открытым остается вопрос выбора оптимальной технологии и оборудования. Постараемся разъяснить эту ситуацию при помощи экспертов.
Преимущества фотополимерной 3D печати
Одним из важнейших достоинств данной аддитивной технологии считается ее способность создавать максимально детализированные изделия. Впрочем, эти показатели могут различаться в зависимости от выбранного метода печати и конкретного 3D принтера, так как их характеристики напрямую зависят от бренда и модели. Например, современные LCD-принтеры в целом дешевле настольных SLA-машин, а качество их печати определяется разрешением экрана.
Также они позволяют регулировать толщину слоя печати в диапазоне от 25 до 200 микрон. С другой стороны, SLA-принтеры предоставляют более качественный результат. Еще фотополимерная 3D печать позволяет выпускать предельно точные и аккуратные модели. По мнению экспертов, технология способна максимально точно моделировать различные детали и изделия. Она обеспечивает достойный результат как в области функциональности, так и в сфере эстетичности.
Не менее важным преимуществом 3D печати считаются материалы. Хотя их выбор не столь велик, как у FDM-печати, однако все же их достаточно много. Разнообразие материалов существенно расширяет сферу применения этой технологии, в том числе при помощи настольной фотополимерной печати. На сегодняшний день многие пользователи обустраивают полноценный 3D принтер прямо на своем рабочем столе.
Эта технология оптимально подходит для изготовления функциональных прототипов. Она позволяет не отдавать прототипирование на аутсорс и не ждать результат неделями, а вместо этого решить задачу за пару часов при помощи компактного фотополимерного 3D принтера. Также здесь можно задействовать массу высокопроизводительных материалов со свойствами как у ABS, PC или силикона.
Где применяется фотополимерная 3D печать?
Аддитивное производство с каждым годом становится всё более массовым и распространенным в разных сферах. При этом ценность тех или иных технологий также напрямую зависит от области их применения. Фотополимерная 3D печать особенно востребована для производства моделей и заготовок во многих отраслях: например, в архитектуре, медицине и т.д. Отдельно стоит отметить стоматологию, где печать из полимеров активно используется в ортодонтии, реставрации зубов, производстве имплантов и т.д. Крупнейшие производители ортодонтических материалов ежедневно печатают до 700 000 изделий. Биосовместимость ряда полимеров позволяет использовать их для прототипирования протезов различных частей тела.
Помимо того, фотополимерная 3D печать весьма востребована в ювелирной индустрии. Там ее задействуют в качестве технологии производства аккуратных форм для литья по выплавляемым моделям. DLP и LCD принтеры способны печатать миниатюрные детали с высоким уровнем детализации: размером меньше человеческого волоса. Многие дизайнеры ювелирных изделий используют 3D принтеры и полимерные воски при работе в домашних условиях.
Таким образом, эта аддитивная технология имеет очень обширную сферу применения, а точность и аккуратность печати делает ее оптимальным методом визуализации разных видов изделий. Вместе с тем, создаваемые из полимеров детали обладают отменной гибкостью, твердостью и легко поддаются обработке. 3D печать из белых, серых и черных полимеров хорошо подходит для прототипирования изделий перед литьевым формованием.
Сложности и недостатки технологии
Однако фотополимерная 3D печать является довольно непростым процессом, поэтому новичкам в этой сфере лучше выбрать технологию FDM. Для производства качественных изделий из полимеров нужно уметь настраивать множество параметров: время выдержки, скорость пластины и т.д. Данный метод имеет массу специфических нюансов, включая размеры печати, точность, материал, раскрой, резку и постобработку. Еще фотополимерный принтер нуждается в регулярной мойке и сервисном обслуживании.
Другим недостатком этой технологии можно назвать обязательное применение поддержек. В процессе печати они фиксируют часть пластины и удаляются по завершению работы. Наличие поддержек усложняет этап постобработки, так как после печати нужно тщательно очистить деталь для удаления полимерных частиц.
Как выбрать фотополимерный 3D принтер?
Для правильного выбора 3D принтера сначала нужно определить сферу его применения. Что именно вы хотите печатать? Как часто? Какие свойства должны быть у готовых деталей? Если вам нужно оборудование для коммерческого производства с загрузкой 24/7, то стоит обратить внимание в сторону профессиональных моделей. А для любительской печати дома на выходных подойдут менее мощные, сложные и дорогие 3D принтеры.
Эксперты советует сопоставить свои потребности и допустимые расходы перед подбором оборудования. Желательно изучить разные марки и модели из доступных на рынке, почитать обзоры и отзывы покупателей. Также полезно будет самостоятельно протестировать несколько выбранных моделей, если их продавец предоставляет такую возможность. Тестирование поможет увидеть и оценить на практике все этапы рабочего процесса, включая как саму печать, так и постобработку деталей.
