Какой выбрать 3d принтер для дома и бизнеса
Не так давно 3D принтеры казались изобретением почти из научно-фантастического фильма. Сегодня, они доступны для дома и могут быть куплены обычным пользователем.
Единственным ограничением является цена, хотя и она медленно падает из месяца в месяц. Нужен ли 3d принтер для дома?
Должны ли предприниматели или обычные частные лица инвестировать в него? Для чего вы можете его использовать и что делать, когда выберете?
При выборе 3D принтера возникает много вопросов, поэтому следующий текст призван развеять большинство из них.
Как работает 3D принтер
Чтобы воспользоваться возможностями 3D-принтера, вам необходимо создать проект с использованием программного обеспечения САПР.
Следующим шагом является экспорт файла в формат STL, открытие его в программе, подготовленной для работы, и отправка ее на устройство.
Только теперь 3D принтер может работать. В зависимости от размера и сложности проектируемого объекта, печать может длиться от нескольких минут до нескольких десятков часов.
В это время устройство создает один слой определенной толщины и применяет его к назначенной рабочей области, затем накладывает следующий и последующий слои до тех пор, пока не будет создан спроектированный объект.
Приложение для 3D принтера
3D-принтеры в основном используются для создания прототипов и моделей в промышленности и на крупных предприятиях.
Если выбирать для дома, то они позволяют создавать индивидуальные и уникальные проекты, в которых количество и уникальность не учитываются.
Создается все больше и больше проектов, которые позволяют создавать, а затем распечатывать элементы в отдельных экземплярах.
Только следует помнить, что они не позволяют создавать объекты с развитыми системами или состоящие из нескольких разных материалов.
Кроме бизнеса и дома, его можно использовать в медицине — все чаще и чаще мы слышим о реконструкции, например, черепа с использованием элементов, напечатанных на 3D принтере.
Также подойдет для различных предметов быта, простых игрушек или ювелирных изделий.
В настоящее время предпринимаются первые попытки печати продуктов питания и даже жилых зданий.
На что обратить внимание при покупке 3D-принтера
В зависимости от размера портфеля вы можете выбрать одно из двух решений:
kit kit — средство для самостоятельной сборки. Большим преимуществом такого решения является низкая цена.
Только необходимо убедиться, что вы можете установить его самостоятельно, не только саму конструкцию, но и другие важные элементы, такие как электроника и конфигурация программного обеспечения.
Комплексная комплектация — такой готов к работе сразу. К сожалению, это также включает в себя потратить больше денег.
Технология печати — хотя 3D печать является довольно молодой областью, она развивается очень динамично. Благодаря этому уже созданы многие технологии печати, среди которых:
- FDM — печать из пластика. Это самая популярная и в то же время самая дешевая технология, которая также характеризуется относительно быстрой печатью и прочностью получаемых изделий, но у него есть недостатки, среди прочего: низкая точность и качество печати.
- SLA — очень точная 3D печать с использованием смолы для печати.
- CJP — использует порошковый гипс, благодаря которому можно печатать в цвете.
Тип материала — выбирая самое дешевое решение, предназначенное в первую очередь для малого бизнеса и дома, стоит рассмотреть тип пластика. Вы можете выбрать из:
- ABS — хорошо работает как промышленный материал, но требует все более дорогих принтеров из-за более сложной обработки.
- PLA — легче печатать. Идеально подходит для производства игрушек или гаджетов.
На этом этапе также стоит подумать, для чего он будет использоваться и из каких материалов он должен печатать.
Некоторые модели позволяют использовать только один тип материала, другие универсальны и не имеют слишком много ограничений.
Благодаря этому в 3d принтере могут использоваться такие необычные нити, как нейлон, непромокаемая древесина или эластичные материалы.
Простота использования — вы можете взять простое правило — чем выше цена, тем легче использовать.
Это в первую очередь зависит от установленного программного обеспечения, которое разрабатывается производителями.
Дешевые используют наиболее часто с открытым исходным кодом, который имеет большой потенциал, но в то же время должны быть универсальными (и в то же время содержит множество опций конфигурации) для работы с различными устройствами.
Скорость печати — параметр указан в мм / с. Чем выше значение, тем быстрее будет напечатан разработанный предмет.
Существует большое расхождение между принтерами, поэтому стоит проверить, как данная модель может печатать быстро.
Толщина слоя — детальность распечатки зависит от толщины слоя, а также от его скорости. Чем ниже значение (заданное чаще всего в микронах), тем лучше будет отображаться объект.
Таким образом, принтер будет работать медленнее. Поэтому в самом начале вы должны подумать, что важнее и что будет напечатано.
Рабочая область — чем больше рабочее место, тем больше принтер, но и больше возможности печати.
Это зависит от того, сколько объектов вы можете распечатать с помощью устройства. Успехов.
Какой бизнес на 3D-печати будет успешным? / Хабр
Какой же успешный бизнес можно открыть с использованием 3D-принтеров? Оговорюсь сразу, что пока таких примеров немного. Расскажу о некоторых из них.
Студия 3D-печати
Первое, что приходит на ум, – создание студии 3D-печати. Ее бизнес-модель строится на моделировании и печати моделей по заказу клиента. Главный фактор успеха – обеспечение стабильно высокого уровня загрузки оборудования. Для подобного проекта важнее ориентироваться на массовое тиражирование, нежели на печать единичных экземпляров, пусть даже в больших объемах. Стоимость печати небольшой модели должна быть невысокой, а трудозатраты большие. Основные процессы производства заключаются в качественной разработке технологии печати под каждую конкретную деталь или проект, подбор нужного материала. Модель клиента проверяется на ошибки, выбирается и материал, и принтер.
Остается согласовать цену и, собственно, напечатать модель. Необходимо утвердить ее у заказчика, а при необходимости, и доработать.
Строить такую студию можно практически с любым уровнем инвестиций: начинать с одного-двух принтеров, постепенно увеличивая парк оборудования или сразу инвестировать в парк 3D-принтеров. Можно также закупить промышленное оборудование для создания функциональных прототипов и мелкосерийного производства. Но в любом случае, самое важное – это правильно выстроить бизнес-модель предприятия.
Мелкосерийное производство
Вторая по популярности бизнес-идея – студия, ориентированная на мелкосерийное производство. В данном случае основная задача: не найти клиента, а понять, какой продукт будет пользоваться спросом. Примеров таких студий много, и их успех, прежде всего, зависит от качества и оригинальности предлагаемых продуктов. Для наглядности рассмотрим производство форм для изготовления кондитерских изделий. Их легко моделировать, кастомизировать, печатать и продавать.
Целевая аудитория этого продукта понятна и устойчива, продукт легко продвигается в соцсетях, себестоимость низкая, и для производства подойдут самые бюджетные 3D-принтеры. Главное тут — оптимальное соотношение количества аппаратов с объёмами производства. Другой популярный пример: аксессуары для геймеров. Игровое оружие, маски, элементы костюмов из компьютерных игр для косплееров. Продукт не настолько массовый, но стабильно спросовый, и ценовая ниша его существенно выше. Больше времени уйдет на моделирование и печать, но взамен вы получаете рынки всего мира, так как студия не ограничена локацией вашего региона.
3D-печать медицинских изделий
Третий вариант студии 3D-печати – медицинский. Сегодня он очень востребованный. Протезы, ортезы, ортопедические стельки, слуховые аппараты, временные коронки, элайнеры, оправы очков сложны в обычном производстве, но наши технологии кратно упрощают этот процесс. Оборудование здесь подбирается исходя из конкретной задачи. Обычно одна компания сосредоточена на печати конкретной линейки моделей.
Накапливаемый опыт позволяет создавать продукт с уникальными свойствами максимально эффективно. В данном направлении бизнес идет в тандеме с наукой. Успех предприятия напрямую зависит от новаторских подходов в ортопедии и медицине в целом.
3D-печать арт-объектов
Четверное место отдадим искусству. 3D-печать скульптур – еще один способ заработать на этой технологии. Создание арт-объекта большого размера – задача не из легких, и уж точно не из дешевых. Тем не менее, многие интерьеры или общественные пространства нуждаются в эстетическом апгрейде. Современные скульпторы стали использовать новую технологию в своей работе именно для создания конечных изделий, а не прототипов или макетов, как можно было бы подумать. Для реализации подобной цели нужны крупноформатные принтеры, работающие по технологии FDM (модель формируется из расплавленного пластика). Обычно компьютерная модель делится на части и печатается на нескольких 3D-принтерах, после чего склеивается, шлифуется, грунтуется и красится в нужные цвета, иногда с добавлением фактуры.
Это делает скульптуру практически неотличимой от выполненной из природных материалов.
Другим вариантом является демонстрация модели в натуральную величину, без постобработки, что дает возможность зрителям увидеть 3D-печатную модель на разных этапах ее создания.
Сложно вместить в короткую статью всё многообразие возможностей, которое предлагает 3D-печать энтузиастам этой технологии, но мы видим, что с каждым днем появляется все больше новых интересных историй ее применения. Она дает импульс для развития новых технологий и привносит инновации в, казалось бы, такие устоявшиеся сферы, как создание скульптур или пряников. Как сказал американский изобретатель Чак Халл, запатентовавший первый 3D-принтер: «У меня нет хрустального шара, который расскажет мне, что должно произойти в будущем, но одно я знаю точно: когда умные люди работают над какой-то конкретной задачей, они постепенно продвигаются вперед».
Александр Корнвейц
Основатель и генеральный директор компании «Цветной мир»
Как выбрать промышленный 3D-принтер
В начале 2010-х индустрия 3D-печати пережила самый яркий период ажиотажа, когда промоутеры заявили, что технология найдет широкое применение в потребительских приложениях.
Однако вдали от бурного потребительского рынка 3D-печати технологии аддитивного производства продолжали быстро развиваться.
Технологии промышленной 3D-печати быстро совершенствуются во многих конкретных направлениях, преодолевая критические пороги в отношении качества печати, надежности и структуры затрат. Недавние достижения в области машин, материалов и программного обеспечения сделали 3D-печать доступной для более широкого круга предприятий, что позволяет все большему количеству компаний использовать инструменты, ранее ограниченные несколькими высокотехнологичными отраслями.
Сегодня промышленные 3D-принтеры ускоряют инновации и поддерживают бизнес в различных отраслях, включая машиностроение, производство, стоматологию, здравоохранение, образование, развлечения, ювелирные изделия и аудиологию.
Промышленный 3D-принтер может произвести революцию в бизнесе, а также снизить производственные затраты и сроки выполнения заказов. Вот как выбрать тот, который лучше всего соответствует потребностям вашей компании.
Промышленная 3D-печать доступна предприятиям для различных целей, от прототипов до производственных деталей. Эти технологии включают моделирование методом наплавления (FDM), стереолитографию (SLA), селективное лазерное спекание (SLS), распыление материала и 3D-печать металлом.
Общей темой для многих из этих технологий является недавнее появление высокопроизводительных, но более компактных и доступных промышленных 3D-принтеров, которые помогли снизить первоначальные инвестиционные затраты со 100 000–200 000 долларов США до менее чем 10 000 долларов США.
FDM, также известный как изготовление плавленых нитей (FFF), представляет собой метод печати, при котором детали создаются путем плавления и экструзии термопластичной нити, которую сопло принтера наносит слой за слоем в области сборки.
FDM является наиболее широко используемой формой 3D-печати на потребительском уровне, чему способствует появление 3D-принтеров для любителей. Однако промышленные FDM-принтеры также популярны среди профессионалов.
Преимущества FDM
FDM работает с рядом стандартных термопластов, таких как ABS, PLA и их различные смеси. Это приводит к низкой цене входа и материалов. FDM лучше всего подходит для базовых экспериментальных моделей и недорогого прототипирования более простых деталей.
FDM имеет самое низкое разрешение и точность по сравнению с другими промышленными технологиями 3D-печати для пластмасс, такими как SLA или SLS, что означает, что это не лучший вариант для печати сложных конструкций или деталей со сложными характеристиками. Более качественная отделка требует трудоемких и длительных процессов химической и механической полировки. Некоторые промышленные 3D-принтеры FDM используют растворимые подложки для смягчения некоторых из этих проблем и предлагают более широкий спектр инженерных термопластов, но они также имеют высокую цену. Для больших деталей печать FDM также имеет тенденцию быть медленнее, чем SLA или SLS.
FDM-принтеры (слева) идеально подходят для печати простых форм, но с трудом справляются со сложными конструкциями или деталями со сложными функциями по сравнению с другими процессами, такими как SLA-принтеры (справа).
Принтеры SLA используют лазер для отверждения жидкой смолы в затвердевший пластик в процессе, называемом фотополимеризацией. SLA является одним из самых популярных процессов среди профессионалов благодаря высокому разрешению, точности и универсальности материала.
Form 3L, широкоформатный 3D-принтер SLA от Formlabs, способен 3D-печатать большие прототипы размером с полноразмерный шлем.
Раньше технология SLA была доступна только в крупных сложных промышленных 3D-принтерах стоимостью более 200 000 долларов, но сейчас этот процесс стал намного доступнее. С принтером Formlabs Form 3+ предприятия теперь имеют доступ к SLA промышленного качества всего за 3750 долларов. Стоимость SLA для крупноформатных устройств с Form 3L начинается всего от 11 000 долларов.
Преимущества SLA
Детали
SLA имеют самое высокое разрешение и точность, самые четкие детали и самую гладкую поверхность среди всех технологий 3D-печати пластиком.
SLA — отличный вариант для высокодетализированных прототипов, требующих жестких допусков и гладких поверхностей, а также форм, инструментов, шаблонов, медицинских моделей и функциональных деталей. Он также предлагает материал с самой высокой температурой деформации 238 градусов по Цельсию, что делает его идеальным выбором для определенных инженерных и производственных приложений, а также самый широкий выбор биосовместимых материалов для стоматологических и медицинских применений. Благодаря Draft Resin принтеры Formlabs SLA также являются самыми быстрыми вариантами для 3D-печати крупных деталей, до 10 раз быстрее, чем FDM.
Широкая универсальность SLA имеет несколько более высокую цену, чем FDM, но все же более доступна, чем все другие промышленные процессы 3D-печати.
Некоторые примеры больших 3D-печатных деталей, изготовленных на Form 3L.
Образец детали
Убедитесь сами и убедитесь в качестве Formlabs. Мы отправим бесплатный образец детали в ваш офис.
Запросить бесплатный образец, часть
Принтеры SLS используют мощный лазер для сплавления мелких частиц полимерного порошка. Нерасплавленный порошок поддерживает деталь во время печати и устраняет необходимость в специальных опорных конструкциях, что делает SLS особенно эффективным выбором для сложных механических деталей.
Его способность производить детали с превосходными механическими характеристиками делает SLS наиболее распространенной технологией производства полимерных добавок для промышленного применения.
Как и SLA, SLS раньше был доступен только в широкоформатных сложных системах 3D-печати по цене около 200 000 долларов.
С принтером Formlabs Fuse 1 SLS предприятия теперь могут получить доступ к промышленному SLS по цене от 18 500 долларов США с объемом сборки 30 x 16,5 x 16,5 см.
Детали, напечатанные на 3D-принтере Fuse 1 SLS.
Преимущества SLS
Поскольку SLS-печать не требует специальных опорных структур, она идеально подходит для сложной геометрии, включая внутренние элементы, подрезы, тонкие стенки и отрицательные элементы. Детали, изготовленные с помощью SLS-печати, обладают превосходными механическими характеристиками, а по прочности напоминают детали, изготовленные методом литья под давлением.
Наиболее распространенным материалом для SLS является нейлон, популярный инженерный термопласт с превосходными механическими свойствами. Нейлон легкий, прочный и гибкий, а также устойчив к ударам, химическим веществам, теплу, ультрафиолетовому излучению, воде и грязи.
Сочетание низкой стоимости детали, высокой производительности и проверенных материалов делает SLS популярным выбором среди инженеров для функционального прототипирования и экономичной альтернативой литью под давлением для изготовления ограниченных партий или изготовления мостов.
Начальная цена SLS выше, чем у технологий FDM или SLA. Хотя нейлон является универсальным материалом, выбор материалов для SLS также более ограничен, чем для FDM и SLA. Детали выходят из принтера со слегка шероховатой поверхностью и требуют пескоструйной обработки для получения гладкой поверхности.
Струйная печать материалов В 3D-принтерах используется печатающая головка, аналогичная той, что используется в традиционных струйных принтерах, для нанесения и отверждения капель фотополимерного материала, которые затвердевают под действием ультрафиолетового излучения. Некоторые более совершенные принтеры для струйной печати материалов также могут создавать детали из нескольких материалов.
Струйная обработка материала позволяет получить точный и гладкий готовый продукт. Общая точность в сочетании с тем фактом, что это один из немногих процессов печати, который предлагает многоцветную и многоцветную печать, делает его идеальным вариантом для реалистичных прототипов, таких как полноцветные прототипы или анатомические модели.
Струйные принтеры для материалов могут работать только с материалами с низкой вязкостью, что ограничивает выбор материалов. Готовые изделия имеют тенденцию быть хрупкими, светочувствительными и чувствительными к теплу. Их постепенный износ делает их менее подходящими в качестве функциональных прототипов. Для 3D-печати смолой SLA предлагает более широкий спектр функциональных материалов, в том числе смолы, содержащие такие частицы, как воск и стекло, для придания им определенных свойств.
Помимо пластика, существует несколько промышленных процессов 3D-печати, доступных для 3D-печати металлом.
Металл FDM
Металлические FDM-принтеры работают так же, как и традиционные FDM-принтеры, но в них используются экструдированные металлические стержни, скрепляемые полимерными связующими. Готовые «зеленые» детали затем спекают в печи для удаления связующего вещества.
Принтеры SLM и DMLS работают аналогично принтерам SLS, но сплавляют частицы металлического порошка слой за слоем с помощью лазера вместо полимеров.
Хотя цены на металлические 3D-принтеры также начали снижаться, стоимость которых колеблется от 100 000 до 1 миллиона долларов, эти системы по-прежнему недоступны для большинства предприятий.
Кроме того, SLA 3D-печать хорошо подходит для рабочих процессов литья, которые позволяют производить металлические детали с меньшими затратами, с большей свободой проектирования и за меньшее время, чем традиционные методы.
Информационный документ
Ознакомьтесь с рекомендациями по созданию 3D-печатных моделей, пройдите пошаговый процесс литья по прямым выплавляемым моделям и изучите рекомендации по литью по непрямым выплавляемым моделям и литью в песчаные формы.
Загрузить информационный документ
FDM, SLA, SLS, струйная обработка материалов и 3D-печать металлом имеют уникальные преимущества и недостатки в различных областях применения.
| Fused Deposition Modeling (FDM) | Stereolithography (SLA) | Selective Laser Sintering (SLS) | Material Jetting | Metal 3D Printing (Metal FDM, DMLS, SLM) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Объем сборки | До 300 x 300 x 600 мм (настольные и настольные 3D-принтеры) | До 300 x 335 x 200 мм (настольные и настольные 3D-принтеры) | До 165 x 165 x 300 мм (настольные промышленные 3D-принтеры) | До 300 x 200 x 150 мм (настольные промышленные 3D-принтеры) | До 300 x 200 x 200 мм (металлический FDM), 400 x 400 x 400 мм (крупный промышленный DMLS/SLM) | ||||||
| Ценовой диапазон | Начиная с $ 2 500 | , начав с $ 3,750 | 878787.800138, стартовая $ 3,750 | 8, | , от 3,750, 9013,,, от 3,750, | , | ,, от 3,75010138, | $ | , | . от 20 000$ (мультиматериал от 100 000$) | От $100 000 |
| Материалы | Стандартные термопласты, такие как ABS, PLA и их различные смеси. | Разновидности смолы (термореактивные пластмассы). Стандартные, инженерные (абс-подобные, полипропиленовые, силиконовые, гибкие, термостойкие, жесткие), литьевые, стоматологические и медицинские (биосовместимые). | Технические термопласты, обычно нейлон и его композиты (нейлон 12 биосовместим + совместим со стерилизацией). | Разновидности смолы (термореактивные пластмассы). | Нержавеющая сталь, инструментальная сталь, титан, кобальт-хром и алюминий. | ||||||
| Идеальные приложения | Базовые экспериментальные модели, недорогое прототипирование простых деталей. | Прототипы с высокой детализацией, требующие жестких допусков и гладких поверхностей, пресс-форм, оснастки, моделей, медицинских моделей и функциональных деталей. | Сложная геометрия, функциональные прототипы, мелкосерийное производство или изготовление мостов. | Высокодетализированные прототипы, в том числе мультиматериальные и полноцветные реалистичные прототипы. | Прочные, долговечные детали сложной геометрии; Идеально подходит для аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности. | ||||||
| Недостатки | Самое низкое разрешение и точность; не идеально подходит для сложных конструкций или деталей со сложными функциями. | Некоторые материалы чувствительны к длительному воздействию УФ-излучения. | Слегка шероховатая поверхность, ограниченный выбор материалов. | Ограниченные варианты материалов. Готовые продукты имеют тенденцию быть хрупкими и светочувствительными; менее подходит для функциональных прототипов. | Высокая стоимость и сложность, строгие требования к помещению. |
Интерактивный
Попробуйте наш интерактивный инструмент ROI, чтобы увидеть, сколько времени и денег вы можете сэкономить при 3D-печати на 3D-принтерах Formlabs.
Подсчитайте свою экономию
Существует несколько приложений, которые извлекают выгоду из промышленных 3D-принтеров, таких как прототипирование, гибридное производство и производство.
Благодаря быстрому прототипированию дизайнеры и инженеры могут создавать прототипы непосредственно из данных САПР быстрее, чем когда-либо прежде, и выполнять быстрые и частые изменения своих проектов на основе реальных испытаний и отзывов.
Поскольку эти детали или узлы обычно изготавливаются с использованием методов аддитивного производства, а не традиционных субтрактивных методов, эта фраза стала синонимом аддитивного производства и 3D-печати.
Быстрый прототип руки робота рядом с конечным продуктом конечного использования.
Аддитивное производство идеально подходит для создания прототипов. Он обеспечивает почти неограниченную свободу форм, не требует инструментов и позволяет производить детали с механическими свойствами, близко подходящими к различным материалам, изготовленным с помощью традиционных процессов.
С помощью собственных промышленных 3D-принтеров инженеры и дизайнеры могут создавать реалистичные и функциональные прототипы быстрее и с меньшими затратами, чем любой другой метод производства, чтобы быстро переходить от цифровых моделей к физическим прототипам.
Теперь можно создавать прототипы в течение дня и выполнять несколько итераций дизайна, размера, формы или сборки на основе результатов реальных испытаний и анализа. В конечном счете, процесс быстрого прототипирования помогает компаниям выпускать более качественные продукты на рынок быстрее, чем их конкуренты.
Гибридное производство сочетает 3D-печать с традиционными производственными процессами, такими как литье под давлением, термоформование или литье. Он улучшает производственный процесс за счет повышения его гибкости, динамичности, масштабируемости и экономической эффективности. В результате это позволяет производителям быстро удовлетворять меняющиеся потребности бизнеса.
3D-печатная форма для вакуумной формовки упаковки продуктов.
Промышленные 3D-принтеры обеспечивают быстрое и экономичное производство приспособлений, приспособлений и инструментов собственными силами, что позволяет сэкономить дни или недели времени выполнения заказа, повысить оперативность и значительно снизить затраты по сравнению с аутсорсингом деталей внешним поставщиком для обработки от сплошная заготовка из пластика или металла.
Инструменты
Создавайте индивидуальные инструменты, которые выдерживают суровые условия заводского цеха и помогают решать самые сложные производственные задачи. Проверяйте производственные процессы, решайте проблемы DFM и повышайте гибкость за счет прямой печати инструментов для самых разных областей применения, от литья под давлением до гибки труб с ЧПУ.
Приспособления и приспособления
Сократите расходы и повысьте гибкость за счет производства приспособлений и приспособлений собственными силами без минимального количества заказа, без программирования траекторий, с широким выбором материалов и низкими капитальными затратами на оборудование. Постоянно улучшайте продукты и быстро и эффективно реагируйте на проблемы на вашей производственной линии с помощью шаблонов и приспособлений, которые улучшают процессы сборки или контроля качества.
Информационный документ
Загрузите наш технический документ с рекомендациями по использованию 3D-печатных форм в процессе литья под давлением для снижения затрат и времени выполнения заказов, а также ознакомьтесь с реальными примерами использования приложений Braskem, Holimaker и Novus.
Прочтите информационный документ
Информационный документ
Загрузите информационный документ, позволяющий сократить затраты и время производства приспособлений и приспособлений.
Загрузить информационный документ
По мере того, как экономика 3D-печати улучшается, а порог цены за деталь смещается: становится практичным использовать эту технологию в приложениях с постепенно снижающейся стоимостью и большими объемами. Подпитываемое технологическими инновациями и улучшением свойств материалов, аддитивное производство должно выйти за рамки быстрого прототипирования и перейти к деталям для конечного использования и массовому производству.
Некоторые отрасли уже внедрили 3D-печатные материалы в свои производственные процессы для создания форм и моделей для литья или даже для печати деталей для конечного использования.
Массовая настройка
Без необходимости вкладывать средства в дорогостоящие инструменты, используйте 3D-печать для изготовления разнообразных сложных конструкций, используя не больше времени, энергии или материалов, чем изготовление простых деталей.
Решения для автоматизированной 3D-печати могут помочь масштабировать персонализированные продукты для возможностей массового рынка, таких как модели для конкретных пациентов в здравоохранении, для потребительских товаров, таких как обувь и наушники.
Мелкосерийное производство с помощью 3D-печати обеспечивает гибкость для изменения конструкции без больших затрат на оснастку и представляет собой экономически эффективную производственную альтернативу для производства десятков и сотен деталей для конечного использования.
Веб-семинар
На этом брифинге руководитель отдела глобального развития бизнеса Formlabs Дэн Рехт покажет вам, как выявлять, оценивать и извлекать выгоду из возможностей использования аддитивного производства в качестве производственной технологии.
Посмотреть вебинар сейчас
Информационный документ
В этом техническом документе мы оцениваем преимущества использования 3D-принтеров SLS собственными силами по сравнению с аутсорсингом деталей SLS в сервисном бюро.
Загрузить информационный документ
Как выбрать широкоформатный 3D-принтер
Широкоформатные 3D-принтеры — один из самых быстрорастущих секторов рынка 3D-печати. Хотя некоторые могут подумать, что широкоформатные 3D-принтеры недоступны — всего несколько лет назад цены начинались примерно со 100 000 долларов, — правда в том, что сегодня возможности широкоформатной 3D-печати гораздо более доступны.
Сегодня на рынке представлены три различных процесса 3D-печати в доступном настольном формате по цене от 5000 до менее 20 000 долларов. Учитывая высокую стоимость аутсорсинга крупных деталей и прототипов, это означает, что инвестиции в крупный 3D-принтер могут окупиться за несколько месяцев.
Поскольку варианты широкоформатных 3D-принтеров постоянно расширяются, как компании могут выбрать правильный?
В этом руководстве для покупателя объясняется, как выбрать лучший широкоформатный 3D-принтер, подходящий для любой ценовой категории и области применения.
По сути, широкоформатная 3D-печать сегодня означает создание объемов, выходящих за пределы кубических размеров 15–20 см (5,9–7,9 дюйма), обычных для настольных 3D-принтеров.
Оптимальный размер для большинства крупных 3D-принтеров сегодня составляет около 30 см (11,8 дюйма) в одном из размеров и около 15–30 см (5,9–11,8 дюйма) в двух оставшихся. Эта доступная настольная широкоформатная 3D-печать позволяет создавать полномасштабные прототипы, модели и производственные детали для самых разных областей применения, включая потребительские товары, здравоохранение, производство и многое другое.
На рынке также есть 3D-принтеры, которые выходят далеко за рамки этого размера и могут печатать детали размером 50–100 см (19,5–39 дюймов), но это часто означает, что возможности ограничены промышленными 3D-принтерами, где цены стремительно растут, а сложность возрастает. , а требования к объектам ужесточаются.
Доступны три процесса широкоформатной 3D-печати по доступным ценам: моделирование методом наплавления (FDM), стереолитография (SLA) и селективное лазерное спекание (SLS).
Рассмотрим подробнее каждую технологию.
Моделирование наплавления (FDM), также известное как изготовление плавленых нитей (FFF), строит детали путем плавления и экструзии термопластичной нити, которую сопло принтера наносит слой за слоем в области сборки. FDM является наиболее широко используемой формой 3D-печати на потребительском уровне, чему способствует появление 3D-принтеров для любителей.
Крупноформатные FDM-принтеры среднего класса доступны по цене от 4000 долларов США и обычно могут печатать объекты размером до 30 x 25 x 30 см, в то время как более крупные системы, которые могут создавать детали высотой до 60 см, стоят около 6000 долларов США.
FDM работает с рядом стандартных термопластов, таких как ABS, PLA и их различные смеси. Этот метод хорошо подходит для базовых моделей проверки концепции, а также для недорогого прототипирования простых деталей, таких как детали, которые обычно могут подвергаться механической обработке.
FDM имеет самое низкое разрешение и точность по сравнению с SLA или SLS и не является лучшим вариантом для печати сложных конструкций или деталей со сложными элементами.
Более качественная отделка требует трудоемких и длительных процессов химической и механической полировки. Некоторые широкоформатные 3D-принтеры FDM используют растворимые подложки для смягчения некоторых из этих проблем и предлагают более широкий спектр инженерных термопластов, но они также имеют высокую цену. Для больших деталей печать FDM также имеет тенденцию быть медленнее, чем SLA или SLS.
Информационный документ
Хотите узнать больше об экосистеме Form 3L и Form 3BL и о том, как они сравниваются с другими методами создания больших отпечатков?
В этом бесплатном отчете мы рассмотрим, как собственная широкоформатная 3D-печать с помощью Form 3L сочетается с другими методами производства, в основном с использованием аутсорсинга и использования FDM-принтеров.
Загрузить сейчас
Стереолитографические (SLA) принтеры используют лазер для отверждения жидкой смолы в затвердевший пластик в процессе, называемом фотополимеризацией.
SLA является одним из самых популярных процессов среди профессионалов благодаря высокому разрешению, точности и универсальности материала.
В то время как SLA раньше был доступен только для небольших настольных принтеров или крупных промышленных принтеров стоимостью более 200 000 долларов США, с принтером Form 3L от Formlabs предприятия теперь имеют доступ к SLA промышленного качества всего за 11 000 долларов США, предлагая большой объем сборки 30 x 33,5 х 20 см.
Form 3L способен печатать на 3D-принтере большие прототипы размером с полноразмерный шлем.
Детали SLA имеют самое высокое разрешение и точность, самые четкие детали и самую гладкую поверхность из всех технологий 3D-печати пластиком, но главное преимущество SLA заключается в его универсальности. Составы смол SLA обладают широким спектром оптических, механических и термических свойств, соответствующих свойствам стандартных, инженерных и промышленных термопластов.
SLA — отличный вариант для больших прототипов с высокой детализацией, требующих жестких допусков и гладких поверхностей, а также форм, инструментов, шаблонов, медицинских моделей и функциональных деталей.
Он также предлагает материал с самой высокой температурой деформации 238 градусов по Цельсию, что делает его идеальным выбором для определенных инженерных и производственных приложений, а также самый широкий выбор биосовместимых материалов для стоматологических и медицинских применений. С Draft Resin Form 3L также является самым быстрым вариантом для 3D-печати больших деталей, до 10 раз быстрее, чем FDM.
Широкая универсальность SLA сочетается с несколько более высокой ценой. Детали из смолы SLA также требуют последующей обработки после печати, которая включает промывку деталей и пост-отверждение.
Вот несколько примеров больших 3D-печатных деталей, изготовленных на Form 3L:
Некоторые примеры больших 3D-печатных деталей, изготовленных на Form 3L.
Образец детали
Убедитесь сами и убедитесь в качестве Formlabs. Мы отправим бесплатный образец детали в ваш офис.
Запросить бесплатный образец, часть
Веб-семинар
Менеджер 3D-моделей Formlabs Эван Фишер знакомит зрителей с советами по CAD и PreForm для больших деталей и представляет Form Wash L и Form Cure L для постобработки.
Посмотреть вебинар сейчас
Принтеры селективного лазерного спекания (SLS) используют мощный лазер для сплавления мелких частиц полимерного порошка. Нерасплавленный порошок поддерживает деталь во время печати и устраняет необходимость в специальных опорных конструкциях, что делает SLS особенно эффективным выбором для сложных механических деталей.
Благодаря своей способности производить детали с превосходными механическими характеристиками, SLS является наиболее распространенной технологией аддитивного производства для промышленного применения.
Как и SLA, раньше SLS был доступен только для промышленных машин по цене от 200 000 долларов. С SLS-принтером Formlabs Fuse 1 предприятия теперь могут получить доступ к промышленному SLS по цене от 18 500 долларов США с объемом печати 30 x 16,5 x 16,5 см.
Детали, напечатанные на 3D-принтере Fuse 1 SLS.
Поскольку SLS-печать не требует специальных опорных структур, она идеально подходит для сложной геометрии, включая внутренние элементы, подрезы, тонкие стенки и отрицательные элементы.
Детали, изготовленные с помощью SLS-печати, обладают превосходными механическими характеристиками, а по прочности напоминают детали, изготовленные методом литья под давлением.
Наиболее распространенным материалом для SLS является нейлон, популярный инженерный термопласт с превосходными механическими свойствами. Нейлон легкий, прочный и гибкий, а также устойчив к ударам, химическим веществам, теплу, ультрафиолетовому излучению, воде и грязи.
Сочетание низкой стоимости детали, высокой производительности и проверенных материалов делает SLS популярным выбором среди инженеров для функционального прототипирования и экономичной альтернативой литью под давлением для изготовления ограниченного тиража или изготовления мостов.
У SLS самая высокая цена входа из трех технологий. Хотя нейлон является отличным универсальным материалом, выбор материалов для SLS более ограничен, чем для FDM и SLA. Детали выходят из принтера со слегка шероховатой поверхностью и требуют пескоструйной обработки для получения гладкой поверхности.
Образец детали
Убедитесь сами и почувствуйте качество Formlabs SLS. Мы отправим бесплатный образец детали в ваш офис.
Запросите бесплатный образец Деталь
Технологии широкоформатной 3D-печати не являются взаимозаменяемыми — все технологии имеют свои преимущества и недостатки, которые делают их подходящими для различных приложений.
| Fused Deposition Modeling (FDM) | Stereolithography (SLA) | Selective Laser Sintering (SLS) | |
|---|---|---|---|
| Resolution | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★ ☆ |
| Точность | ★★★★ ☆ | ★ ★ ★ ★ ★ | ★★★★ ★ |
| Поверхностная отделка | 2|||
| Поверхность | |||
| . ★ | ★★★★☆ | ||
| Пропускная способность | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
| Complex Designs | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
| Простота использования | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ ☆ |
| Объем | 30 x 25 x 30 C (12 x 9,8 x 11. 8 x 11.8 n). и больше | 30 x 33,5 x 20 см (13,2 × 7,9 × 11,8 дюйма) | 32 x 16,5 x 16,5 x см (12,6 × 6,3 × 6,3 дюйма) |
| Диапазон цен | От 4000 долларов США | От 11000 долларов США | От 18500 долларов США |
| Материалы | Стандартные термопласты, такие как ABS, PLA и их различные смеси. | Разновидности смолы (термореактивные пластмассы). Стандартные, инженерные (абс-подобные, полипропиленовые, силиконовые, гибкие, термостойкие, жесткие), литьевые, стоматологические и медицинские (биосовместимые). | Технические термопласты, обычно нейлон и его композиты. |
| Идеальное применение | Базовые экспериментальные модели, недорогое прототипирование простых деталей. | Прототипы с высокой детализацией, требующие жестких допусков и гладких поверхностей, пресс-форм, оснастки, моделей, медицинских моделей и функциональных деталей. | Сложная геометрия, функциональные прототипы, мелкосерийное производство или изготовление мостов. |
| Недостатки | Самое низкое разрешение и точность; не идеально подходит для сложных конструкций или деталей со сложными функциями. Самая медленная форма широкоформатной 3D-печати. | Детали требуют последующей обработки после печати. | Выбор материала ограничен; Детали требуют пескоструйной обработки для получения гладкой поверхности. |
Видеоруководство
Не можете найти лучшую технологию 3D-печати для ваших нужд? В этом видеоруководстве мы сравниваем технологии FDM, SLA и SLS с учетом популярных соображений покупателей.
Смотреть видео
Широкоформатный 3D-принтер требует значительных первоначальных инвестиций, но часто он может окупить первоначальные инвестиции даже быстрее, чем машины меньшего размера.
Передача производства в сервисные бюро рекомендуется, когда вашему бизнесу требуется 3D-печать лишь изредка. У бюро обычно есть несколько внутренних процессов 3D-печати, таких как SLA, SLS, FDM и металлические 3D-принтеры. Они также могут дать совет по различным материалам и предложить дополнительные услуги, такие как дизайн или улучшенная отделка.
Основными недостатками аутсорсинга являются стоимость и время выполнения заказа. Одним из самых больших преимуществ 3D-печати является ее скорость по сравнению с традиционными методами производства, которая быстро уменьшается, когда доставка детали, переданной на аутсорсинг, занимает неделю или даже несколько недель.
Аутсорсинг крупных 3D-печатных деталей также часто обходится очень дорого. В зависимости от количества деталей и объема печати инвестиции в широкоформатный 3D-принтер могут окупиться всего за несколько месяцев.
Например, производитель альпинистского и лыжного снаряжения Black Diamond добавил в свой парк широкоформатный SLA-принтер Form 3L для создания полномасштабных прототипов собственными силами.
«Мы сократили наши затраты на полноразмерные прототипы с 425 долларов за отпечаток до 70 долларов за отпечаток. С такой экономией Form 3L окупит себя всего за три месяца, сказал специалист по исследованиям и разработкам Мэтт Тецл.
| Outsourcing | In-House | |
|---|---|---|
| Time | 7 Days | 3 Days |
| Cost | ~$425 | ~$70 |
By 3D печатая полномасштабные прототипы на Form 3L, Black Diamond сократила свои затраты на прототипирование на 80-90%.
Интерактивный
Попробуйте наш интерактивный инструмент ROI, чтобы увидеть, сколько времени и денег вы можете сэкономить при 3D-печати на 3D-принтерах Formlabs.
Подсчитайте свою экономию
Широкоформатные 3D-принтеры последнего поколения ускорили и удешевили изготовление крупных прототипов и деталей, открыв двери практически любой компании для использования 3D-печати для улучшения разработки и производства продукции.
