3D druku sauc arī par piedevu ražošanu. Tā ir vispārēja tehnoloģija, kas izmanto pulverveida metālus vai nemetālus un citus saistītus materiālus, lai būvētu objektus, drukājot slāni pa slānim, pamatojoties uz digitālā modeļa failiem. 3D printeris šķēlēs digitālo modeli un pēc tam ļaus drukas galviņai atkārtoti novietot materiālu uz drukas plāksnes atbilstoši pašreizējai trajektorijai un apvienot nepārtrauktos materiāla slāņus, līdz tiek izveidots galīgais trīsdimensiju modelis. Kausēto nogulsnēšanās tehnoloģija (FDM, kausētās nogulsnēšanās modelēšana) un gaismas cietēšanas tehnoloģija (SLA, Stereolitogrāfija) pašlaik ir divas visizplatītākās 3D drukāšanas tehnoloģijas tirgū. Tā kā abām tehnoloģijām ir sena attīstības vēsture, neatkarīgi no tā, vai tās ir profesionāļi vai amatieri, tās parasti izmanto šīs divas tehnoloģijas kā ieejas iespējas, saskaroties ar 3D printeriem, tāpēc tās ir arī nobriedušākās no pašreizējām 3D drukāšanas tehnoloģijām. Neatkarīgi no tā, vai tas ir prototipēšanai, modeļu displejam vai vispārējai detaļu ražošanai, lai gan abi var izdrukāt salīdzinoši līdzīgas detaļas lietotājiem, kā izvēlēties vispiemērotāko 3D procesu un materiālus faktiskajā ražošanas procesā, joprojām ir nepieciešams Pievērsiet uzmanību daudzām detaļām. Salīdzināsim šo divu procesu priekšrocības un trūkumus un tos, kādos apstākļos tie jāizmanto.
FDM tehnoloģijas 3D printera darbības princips ir izkausēt termoplastisko izkausēto termoplastiku uz 3D drukas platformas un novietot to slāni pa slānim pa slānim, līdz izveidojas galīgais 3D modelis. Ir daudz veidu 3D printeru materiāli, kas izmanto FDM tehnoloģiju, sākot no biežāk sastopamajiem ABS un PLA līdz kompozītmateriāliem, kas pārklāti ar dažādiem uzlabotiem pulveriem, padarot FDM 3D printeru pielietojuma laukus ļoti plašus. Tajā pašā laikā FDM tehnoloģijas atvērtā pirmkoda dēļ entuziasti var arī pielāgot 3D printeri, lai drukāšanas iestatījumus un aparatūras piederumus varētu mainīt atbilstoši dažādām vajadzībām, lai apmierinātu specializētāku scenāriju vajadzības. SLA tehnoloģijas 3D printeris izmanto UV lāzeru vai gaismas projektoru, lai nepārtraukti izsekotu katru objekta šķēles slāni un izārstētu gaismjutīgo sveķu slāni rūdītā plastmasā, līdz izveidojas galīgais 3D modelis.
FDM tehniskās priekšrocības
FDM 3D printerim ir lielāks būvējuma izmērs nekā SLA printerim. Papildus prototipēšanai un drukāšanai liela izmēra, praktiskas detaļas un modeļus, tas var veikt arī mazu partiju ražošanas uzdevumus. Viena veida 3D drukas materiālam parasti ir zema izturība, zema berze, augsta izturība un noteiktas pretkorozijas īpašības, savukārt kompozītmateriāli parasti attiecas uz materiāliem, kas satur pastiprinātu materiālu pulveri vai sasmalcinātu šķiedru maisījumu galvenajā materiālā, piemēram, polikarbonātu un oglekļa šķiedru, var izmantot, lai drukātu detaļas, kas ir spēcīgākas, vieglākas un izmērus stabilas. FDM 3D drukāšanas diapazons ir no modeļu displejiem un mazām automobiļu rezerves daļām līdz instrumentu armatūrai kosmiskās aviācijas uzņēmumiem, padarot to par spēcīgāku izvēli objektiem, kuriem nepieciešamas mehāniskas funkcijas un veiktspēja. Dažiem FDM3D printeriem ir augstas precizitātes drukas īpašības, tāpēc drukāto daļu virsma ir gluda un vienmērīga, kas var atbilst vispārējām lietošanas testa prasībām.
3D printerī drukāšanas procesā vienlaikus darbojas vairāki iekšējie komponenti, un visas problēmas ar drukas galviņu, ekstrūzijas sistēmu vai karstās klases komponentiem radīs problēmas drukāšanas procesa vidū. Tāpēc, sagatavojot un sagriežot 3D modeļus, īpaša uzmanība jāpievērš drukāšanas iestatījumu, aparatūras un materiālu specifikāciju iespējamai ietekmei uz 3D drukātajiem objektiem.
SLA tehniskās priekšrocības
SLA 3D drukāšana var sasniegt minimālo izšķirtspēju 25 mikroni, lai panāktu vienmērīgu un rūpīgu virsmas apstrādi. Virsmas detaļas ir nepārspējamas ar FDM un līdzīgas tradicionālo iesmidzināšanas veidoto daļu izskats. Tas ir vispiemērotākais produktu displejam vai konceptuālai modeļu izgatavošanai, organiskai struktūrai, detaļām ar sarežģītām ģeometriskām formām, figūriņām un citiem unikāliem produktu prototipiem. Tā kā UV lāzers tiek izmantots kā datu kalibrēšanas komponents, SLA 3D printera drukāšanas kļūda ir mazāka. Tas ir tāpēc, ka slāņu saplūšanas laikā nav termiskās izplešanās, padarot to ideāli piemērotu augstas precizitātes modeļu drukāšanai, piemēram, rotaslietas, medicīniskos implantus, sarežģītus arhitektūras modeļus un citas mazas detaļas.
Kā saprātīgi izmantot abas tehnoloģijas
FDM un SLA ir savas priekšrocības un trūkumi, un tos var izmantot dažādu uzdevumu veikšanai vai apvienot ar daudzkomponentu montāžas konstrukciju. Ja vēlaties izgatavot demonstratīvu dizaina modeli ar smalku virsmu, tad SLA ir labāka izvēle. FDM būs vairāk piemērots detaļu ražošanai, kur galvenās vajadzības ir no projektēšanas un ražošanas līdz vēlākai nelielas partijas ražošanai.