Manufacturing

Która technologia jest najlepsza do drukowania miniatur 3D?

Join the forum for Designers!

Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!

Share, learn and grow with the best professionals in the industry.

Technologie druku 3D przeszły długą drogę, z udowodnioną zdolnością do dostarczania małych elementów z wysokiej jakości detalami. Doprowadziło to społeczności graczy, takich jak Dungeons & Dragons i War Hammer 40K, do rozpoczęcia drukowania 3D w celu tworzenia spersonalizowanych elementów.

Te epickie gry fabularne zazwyczaj zawierają różne tereny, unikalne struktury i małe elementy postaci, które prezentują intensywne i skomplikowane szczegóły. Podczas gdy wielu uważa te gry planszowe za zabawne i rozrywkowe, elementy gry mogą być drogie, co prowadzi poważnych graczy do wydawania setek (jeśli nie tysięcy) dolarów na figurki i akcesoria.

Niezależnie od tego, czy są Państwo graczami, którzy chcą dodać kilka unikalnych elementów, czy też działają w branży produkcyjnej i muszą wyprodukować setki lub tysiące pojedynczych egzemplarzy, wybór odpowiedniej technologii druku 3D pomoże Państwu uzyskać najwyższą jakość druku bez rozbijania banku.

Proszę zwrócić uwagę: Chociaż istnieje wiele różnych Technologie druku 3D, niniejszy artykuł skupi się wyłącznie na maszynach FDM i opartych na żywicy.

Jaka jest różnica między FDM, programowalną fotopolimeryzacją, SLA i PolyJet?

Modelowanie metodą osadzania topionego materiału (FDM) to technologia wytwarzania przyrostowego opracowana przez Scotta Crumpa, współzałożyciela firmy Stratasys. Technologia FDM wykorzystuje ciągłe pasmo filamentu z różnych materiałów termoplastycznych, które jest podawane do podgrzewanej głowicy ekstrudera w celu wytłaczania cienkich warstw (około 200 mikronów) napędzanych przez sterowany komputerowo układ współrzędnych w celu stworzenia pożądanego modelu.

Żywiczne drukarki 3D wykorzystują ciekłą kompozycję różnych termoutwardzalnych żywic epoksydowych i/lub akrylowych, które po wystawieniu na działanie promieniowania UV szybko przekształcają się w stały polimer. Żywiczne drukarki 3D również drukują warstwa po warstwie, ale dostarczają części o większej szczegółowości dzięki znacznie wyższej rozdzielczości warstwy (około 50 mikronów).

Technologia PolyJet oferuje podobne korzyści z podobnymi materiałami, ale drukuje z jeszcze wyższą rozdzielczością (około 25 mikronów) i obsługuje drukowanie w pełnym kolorze bez konieczności malowania. Ale to temat na inny artykuł.

Rozważania

Jakość druku

Co chcą Państwo wydrukować i jak dużo szczegółów jest potrzebnych? Skala obiektu również wpłynie na ilość szczegółów, które drukarka jest w stanie wydrukować. Maszyny FDM zazwyczaj mają większą objętość wydruku, są łatwiejsze w użyciu i mają bardziej przystępną cenę. Podczas gdy odpowiednio dostrojona drukarka FDM może oferować dużą szczegółowość, nadal będą Państwo widzieć linie warstw i schodkowanie wynikające z naturalnej rozdzielczości technologii.

Objętość druku & Czas

Jeśli nie potrzebują Państwo wysokiej jakości detali z małymi elementami, takimi jak duże drzewa lub konstrukcje budowlane, mogą Państwo zaoszczędzić pieniądze wybierając technologię FDM.

Drukarki żywiczne często mają mniejsze pola robocze niż FDM, ale zazwyczaj drukują z prawie taką samą prędkością, niezależnie od liczby części – zmniejszając ogólną cenę za część podczas drukowania wielu miniaturowych postaci jednocześnie. Duże drukarki stereolitograficzne mogą produkować setki części na jednej tacy roboczej.

Rodzaje materiałów i koszty

PLA i ABS to dwa powszechnie używane materiały Materiały FDM ze względu na ich użyteczność i przystępną cenę. Konsumenckie szpule filamentu FDM z PLA lub ABS można kupić już za 20 USD za szpulę o wadze 1 kg, do 100 USD/kg za więcej materiału o jakości produkcyjnej.

Żywica konsumencka ogólnego przeznaczenia kosztuje około 50 USD za butelkę o pojemności 1 litra, a w przypadku materiałów profesjonalnych nawet 100 USD za litr. Jednak drukarki żywiczne często wiążą się z innymi kosztami, które należy uwzględnić, takimi jak wymiana zbiornika żywicy, posiadanie dużego zapasu alkoholu izopropylowego, a także lamp UV i innego sprzętu ochronnego.

Proces roboczy

Zarówno technologie FDM, jak i żywiczne wymagają struktur podporowych w celu zapewnienia jakości części, które muszą zostać usunięte po wydrukowaniu. Podpory FDM mogą być usuwane ręcznie i wyrzucane, ale niektóre materiały podporowe można rozpuścić w wodzie lub detergencie, aby usunąć je bez użycia rąk. Proces ten jest podobny w przypadku technologii żywicznych, które opierają się na strukturach rusztowania wykonanych z tego samego materiału modelowego; ostrożnie usuń jak najwięcej ręcznie i za pomocą narzędzi, a następnie zanurz części w ultradźwiękowym zbiorniku roztworu czyszczącego, który rozpuszcza pozostały materiał podporowy.