Como uma inovação importante na manufatura moderna,Impressão de modelos 3Dtem sido amplamente utilizado em muitos campos, demonstrando suas vantagens exclusivas desde o design do protótipo até a fabricação do produto final. À medida que a tecnologia continua avançando, otipos de impressão 3Destão se tornando cada vez mais diversificados. Este blog apresentará vários tipos principais deModelo de impressão 3Dem detalhes para ajudar todos a entender melhor este campo.
O que é impressão 3D?
A impressão 3D, o nome completo da impressão tridimensional ou tecnologia de manufatura aditiva, é uma tecnologia que constrói entidades tridimensionais acumulando materiais camada por camada. Diferente da fabricação subtrativa tradicional (como corte) ou fabricação de material igual (como fundição, forjamento),impressão 3Dcomeça diretamente do modelo digital e usa equipamentos de precisão sob controle de computador para empilhar materiais na forma necessária. Forma e tamanho. Este processo não requer moldes ou ferramentas, aumentando muito a liberdade de design e a flexibilidade de fabricação.
Quantos tipos de impressão 3D existem?
1. Modelagem de Deposição Fundida (FDM)
FDM é um método de aquecimento, fusão e formação de vários materiais filamentares de fusão a quente (como cera, ABS e nylon, etc.). Seu princípio de funcionamento é derreter o material filamentar de baixo ponto de fusão em um líquido através da cabeça de extrusão do aquecedor e, em seguida, extrudá-lo através do bico e mover-se com precisão de acordo com o contorno de cada seção da peça, de modo que o material termoplástico derretido seja depositado e solidificado em uma forma precisa. Camadas finas de peças reais. Esse processo prossegue camada por camada, eventualmente empilhando-se em um modelo ou peça sólida.
Vantagem
- Não tóxico, mas alguns filamentos como o ABS produzem vapores tóxicos. Geralmente é um processo ambientalmente seguro.
- Ampla gama de materiais de impressão coloridos, não tão caros e com alta utilização.
- Custos baixos ou moderados de equipamentos.
- Custos de pós-processamento baixos ou moderados (remoção de suporte e acabamento de superfície).
- Melhor para elementos de tamanho médio.
- A porosidade dos componentes é praticamente zero.
- Alta estabilidade estrutural, propriedades químicas, de resistência à água e à temperatura dos materiais.
- Volume de construção bastante grande em comparação com outras tecnologias de desktop: 600 x 600 x 500 mm.
Desvantagens
- Opções de design limitadas. Não é possível produzir paredes finas, ângulos agudos, arestas vivas no plano vertical.
- Os modelos impressos são os mais fracos na direção de construção vertical devido à anisotropia nas propriedades do material devido ao método da camada aditiva.
- Suportes são necessários.
- Não muito preciso, com tolerância entre 0,10 a 0,25 mm.
- A resistência à tração é de aproximadamente dois terços do mesmo material que foi moldado por injeção.
- Difícil de controlar a temperatura da câmara de construção, o que é crucial para melhores resultados.
- Problema de "degrau de escada" no plano de construção vertical.
2. Estereolitografia (SLA)
Uma técnica conhecida como fotopolimerização é utilizada por estereolitografia (SLA), umMétodo de impressão 3D, para produzir objetos tridimensionais. Foi um dos primeiros métodos de manufatura aditiva a ser criado e ainda está em uso hoje. O SLA é comumente usado em aplicações que exigem protótipos de alta resolução, modelos detalhados, joias, aplicações odontológicas e outras indústrias onde a precisão e os detalhes finos são cruciais.
Vantagem
- Maturidade:É a primeira tecnologia prática de prototipagem rápida com alta maturidade.
- Velocidade de processamento:Os protótipos são feitos diretamente de modelos digitais CAD, com velocidade de processamento rápida e ciclo de produção de produto curto.
- Estrutura complexa:Pode processar protótipos e moldes com formas estruturais complexas ou difíceis de moldar usando meios tradicionais.
- Visualização:Torne os modelos digitais CAD intuitivos e reduza o custo do reparo de erros.
- Verificação e verificação:Forneça amostras para experimentos, que podem verificar e verificar os resultados dos cálculos de simulação computacional.
Desvantagens
- Custo do sistema:Os sistemas SLA são caros de construir e seus custos de uso e manutenção são muito altos.
- Ambiente de trabalho:O ambiente de trabalho é exigente e condições como temperatura e umidade precisam ser controladas.
- Desempenho das peças moldadas:As peças moldadas são feitas principalmente de resina e têm resistência, rigidez e resistência ao calor limitadas, o que não é propício ao armazenamento a longo prazo.
- Operação do software:O software de pré-processamento e o software de driver exigem uma grande quantidade de cálculos, são complexos de operar e difíceis de começar.
3. Sinterização seletiva a laser (SLS)
O SLS usa o controle preciso de feixes de laser de alta energia para escanear e sinterizar materiais em pó camada por camada, alcançando a construção precisa de entidades tridimensionais complexas. A vantagem da tecnologia SLS é que ela amplia o escopo da seleção de materiais (como metais, cerâmicas, polímeros, etc.), possui alta precisão de moldagem e poderosos recursos de processamento de complexidade estrutural. Isso faz com queSLS amplamente utilizado em campos de fabricação de ponta, como aeroespacial e fabricação de automóveis. No entanto, o equipamento SLS também enfrenta desafios como maior custo e maior dificuldade técnica.
Vantagem
- Seleção de material:Uma variedade de materiais pode ser usada, incluindo pó de metal, pó cerâmico, etc.
- Força da peça:A peça tem alta resistência e é adequada para a fabricação de peças de alta precisão e alta resistência.
- Taxa de utilização do material:A taxa de utilização do material é alta e o pó não sinterizado pode ser reutilizado sem desperdício.
- Não são necessários suportes:Não são necessárias estruturas de suporte, simplificando o processo de impressão.
Desvantagens
- Estrutura solta:A estrutura do protótipo é solta, porosa e possui tensões internas, tornando-a instável na produção.
- Pós-processamento:O pós-processamento para produzir peças de cerâmica e metal é difícil.
- Pré-aquecimento e resfriamento:São necessários processos de pré-aquecimento e resfriamento, o que aumenta o tempo de impressão.
- Poluição ambiental:O processo de moldagem pode produzir gases tóxicos e poeira, portanto, medidas precisam ser tomadas para proteger o meio ambiente.
4. Impressão multi-bico
A tecnologia de impressão multibicos usa vários bicos paramateriais de impressãosimultaneamente ou alternadamente durante o processo de impressão 3D. Essa tecnologia pode aumentar significativamente a velocidade e a eficiência da impressão, permitindo a impressão mista de vários materiais. A tecnologia de impressão multibico tem vantagens importantes na fabricação de estruturas complexas, componentes multimateriais e impressão 3D colorida.
Vantagem
- Qualidade de impressão:Os produtos impressos são de alta qualidade e suportam a produção de peças de alta definição.
- Impressão multimaterial:Suporta impressão com vários materiais, incluindo argila, plasticina, cerâmica, ABS, PLA, etc.
- Estrutura de suporte:Estrutura de suporte exclusiva à base de cera, remoção fácil e rápida.
Desvantagens
- Estrutura complexa:A estrutura complexa de vários bicos aumenta a dificuldade de manutenção do equipamento.
- Dificuldade de manutenção:A manutenção é difícil e requer habilidades e ferramentas profissionais.
- Preços dos consumíveis:Os consumíveis são monopolizados e os preços são mais altos.
- Velocidade de impressão:A velocidade de impressão é relativamente lenta e leva mais tempo para imprimir.
5. Pulverização de aglutinante
A tecnologia de jateamento de aglutinante consiste em pulverizar o aglutinante no material em pó através de um bico, de modo que o material em pó se solidifique sob a ação do aglutinante e forme a forma desejada. Essa tecnologia tem as vantagens de alta utilização de material, baixo custo e capacidade de imprimir estruturas grandes e complexas. No entanto, sua precisão e velocidade de impressão podem ser limitadas pelo jato de aglutinante e pelas propriedades do material em pó.
Vantagem
- Taxa de utilização do material:A taxa de utilização do material é alta e os materiais restantes podem ser peneirados e reutilizados.
- Eficiência de formação:A eficiência de conformação depende do número de bicos de impressão. Quanto maior o número de bicos, maior a eficiência de conformação.
- Não é necessário suporte:Não há necessidade de projetar suportes especiais. O material em pó autoportante pode realizar a formação repetida de várias peças.
Desvantagens
- Seleção de material:Embora teoricamente essa tecnologia seja adequada para muitos tipos de materiais, na prática os materiais metálicos disponíveis são limitados.
- Processo de sinterização desengordurante:O processo de sinterização desengordurante é o ponto-chave do controle de qualidade, mas também é a principal dificuldade do controle.
- Tamanho da peça:Peças médias e grandes não podem ser formadas e o tamanho da peça é limitado.
- Desempenho após desengorduramento:A densidade do material após o desengorduramento não é alta, resultando em baixo desempenho, especialmente o baixo limite de escoamento.
Tecnologia | Velocidade | Custar | Materiais utilizados | Complexidade |
FDM | relativamente lento | abaixar | fio termoplástico | Média |
SLA | Mais rápido (para modelos pequenos de alta precisão) | Maior | resina fotossensível | alto |
SLS | Médio (depende do tamanho e da complexidade do objeto) | Maior | Pó de metal, pó plástico | alto |
Impressão multi-bico | Médio a lento (dependendo da cor da impressão e da quantidade de material) | médio a alto | Fio ou pó plástico em várias cores | médio a alto |
Jateamento de aglutinante | Médio (depende do tamanho e da complexidade do objeto) | abaixar | Pó cerâmico, pó de metal, etc. | alto |
Quais são os 3 tipos de modelagem na impressão 3D?
3Dmodelagem de impressãorefere-se ao uso de software de computador para criar tridimensionaisdigitalModelos de impressão 3D,que são então usados por uma impressora 3D para gerar objetos físicos. Esse processo envolve o uso de ferramentas e técnicas de modelagem específicas para construir a geometria, a estrutura e as características da superfície de um objeto no espaço virtual. A seguir estão alguns métodos de modelagem comumente usados no processo de modelagem:
Modelagem sólida
Crie criando geometrias (como cubos, esferas, cilindros, etc.) e, em seguida, execute operações booleanas (como união, interseção, diferença) para gerar modelos complexos.
- Modo de utilização:No software CAD, os usuários podem usar ferramentas de modelagem sólida para criar objetos com tamanhos e formas definidos com precisão.
- Exemplos da indústria:Os arquitetos podem usar modelagem sólida para criar modelos tridimensionais de edifícios para análise e visualização estrutural. Além disso, os engenheiros podem usar modelagem sólida para projetar peças e montagens mecânicas, garantindo que tenham o tamanho e a forma corretos e se encaixem.
Modelagem de superfície
Construa modelos através de curvas e superfícies de forma livre com maior flexibilidade e precisão, adequadas para formas orgânicas complexas.
- Modo de utilização:Em CAD ou software de modelagem de superfície profissional, os usuários podem usar ferramentas de curva e superfície para criar superfícies de objetos suaves e contínuas.
- Exemplos da indústria:Os designers automotivos podem usar a modelagem de superfície para criar a carroceria e a pele de um carro, garantindo que eles tenham uma aparência simplificada e um espaço interno confortável. Os artistas podem usar a modelagem de superfície para criar obras de arte complexas e bonitas, como esculturas e joias.
Modelagem de grade
A modelagem de malha é um método de construção de modelos criando malhas poligonais que simulam a forma da superfície e os detalhes de um objeto.
- Modo de utilização:EmSoftware de modelagem 3D, os usuários podem usar a ferramenta Malha para criar e editar malhas poligonais para criar geometrias detalhadas e complexas.
- Exemplo de indústria:Na produção de filmes e jogos, a modelagem de malha é usada para criar modelos tridimensionais de personagens, cenas e adereços para animação e renderização. Além disso, os designers podem usar a modelagem de malha para criar modelos de produtos com formas e detalhes complexos, como invólucros e móveis de produtos eletrônicos.
Quais materiais são usados na impressão 3D?
1. Material plástico
- PLA (ácido polilático): Um plástico biodegradável derivado de recursos vegetais renováveis, como amido de milho. Não é tóxico e inodoro e não produz um cheiro pungente durante a impressão, tornando-o ideal para uso doméstico. As peças impressas em PLA têm uma superfície lisa e cores brilhantes, mas têm um baixo ponto de fusão e baixa resistência a altas temperaturas.
- ABS (Acrilonitrila-Butadieno-Estireno): Um plástico de engenharia comum com boas propriedades mecânicas e resistência química. Tem um ponto de fusão mais alto e pode imprimir peças com um certo grau de tenacidade e resistência. No entanto, o ABS pode produzir um odor pungente durante o processo de impressão, por isso precisa ser usado em um ambiente bem ventilado. PA (Poliamida): Também conhecido como nylon, é um material de alta resistência e alta tenacidade amplamente utilizado em campos industriais. As peças impressas em materiais de nylon têm alta resistência e tenacidade, tornando-as adequadas para a fabricação de peças que precisam suportar altas tensões e desgaste. No entanto, o preço dos materiais de nylon é relativamente alto e o controle de alta temperatura e umidade também é necessário durante o processo de impressão.
- TPU (poliuretano termoplástico): um material macio especial cujos produtos impressos têm um certo grau de elasticidade. O efeito de impressão TPU é excelente, a moldagem é lisa, sem bolhas, a superfície é lisa e delicada e a cor é precisa. Além disso, o TPU é um produto ecologicamente correto, não tóxico e não tem cheiro irritante.
- PETG (tereftalato de polietileno): um material compósito que combina as vantagens do PLA e do ABS. Comparado com o ABS, o PETG tem maior tenacidade, é fácil de imprimir e não deforma, cheira ou borbulha. Os produtos acabados impressos pela PETG são claros e transparentes, por isso se tornou um dos materiais de impressão 3D favoritos na indústria de cartas publicitárias.
Resina fotossensível
Um material polimérico que se solidifica quando exposto à luz de um comprimento de onda específico. Geralmente é usado na tecnologia de impressão 3D SLA (estereolitografia) ou DLP (processamento digital de luz). As peças impressas com resina fotossensível têm superfícies lisas e alta precisão, e são adequadas para a fabricação de peças que exigem alta precisão e qualidade de superfície. No entanto, o preço da resina fotossensível é relativamente alto e as condições de iluminação precisam ser rigorosamente controladas durante o processo de impressão.
Materiais metálicos
como ligas de titânio, aço inoxidável, etc. Esses materiais são geralmente usados na tecnologia SLM (fusão seletiva a laser) ou SLS (sinterização seletiva a laser) e são adequados para a fabricação de peças industriais e componentes metálicos complexos. As peças impressas a partir de materiais metálicos têm resistência e condutividade metálicas, mas o equipamento de impressão 3D de metal é caro, tem velocidade de impressão lenta e requer processos especiais de pós-processamento para melhorar a precisão e a qualidade da superfície das peças.
Material cerâmico
Possui excelente resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste e resistência à corrosão. A tecnologia de impressão 3D de cerâmica geralmente usa métodos como metalurgia do pó ou fusão a laser. As peças de impressão em cerâmica podem ser usadas em ambientes de alta temperatura, alta pressão e corrosivos na indústria aeroespacial, equipamentos médicos e outros campos. No entanto, os materiais cerâmicos são relativamente quebradiços e parâmetros como temperatura e pressão precisam ser rigorosamente controlados durante o processo de impressão.
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Perguntas frequentes
1.Quantos tipos diferentes de impressão 3D existem?
Existem muitostipos de tecnologia de impressão 3D. Os principais tipos comuns incluem: SLA (estereolitografia), DLP (processamento digital de luz), FDM (modelagem de deposição fundida), SLS (sinterização seletiva a laser), SLM (fusão seletiva a laser); Além disso, existem muitos tipos, como PolyJet, fusão por feixe de elétrons (EBM), fusão a laser (LM) ou fabricação de forma livre por feixe de elétrons (EBFFF), fabricação de objetos em camadas (LOM), impressão 3D arquitetônica, impressão 3D biológica, etc. Essas tecnologias constroem objetos camada por camada de diferentes maneiras e são adequadas para uma variedade de necessidades, de plástico a metal e de protótipos a produtos finais.
2.Quais são os 3 tipos de modelagem na impressão 3D?
Na impressão 3D, modelagem sólida, modelagem de superfície e modelagem de malha são três métodos comuns de modelagem. Cada método tem suas vantagens exclusivas e escopo de aplicação, e o método de modelagem apropriado pode ser selecionado com base nos requisitos específicos da aplicação. Ao mesmo tempo, com o desenvolvimento contínuo e a popularização da tecnologia de impressão 3D,Gráficasserá cada vez mais amplamente utilizado em vários campos.
3. Quais são os 8 tipos de métodos de impressão?
Os oito métodos de impressão comuns incluem impressão de deposição fundida, impressão fotopolimerizável, impressão por sinterização em pó,impressão a jato de tinta, impressão a jato adesivo, deposição de energia direcional, impressão de acumulação de fio e laminação de folhas. Note-se que a classificação acima referida deMétodos de impressãonão é absoluto. Com o desenvolvimento contínuo de Tecnologia de impressão 3D, novos métodos e tecnologias de impressão também estão surgindo. Ao mesmo tempo, a afirmação "8 formas de impressão" pode diferir devido a diferentes padrões de classificação e perspectivas.
Resumo
Existem muitostipos de impressão 3Dtecnologia, cada uma com características e áreas de aplicação únicas. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e a expansão da amplitude de aplicações, Serviços de impressão 3Ddesempenhará um papel importante em mais campose trazer mais comodidade e criatividade para as pessoas. Ao selecionar uma tecnologia de impressão 3D adequada para necessidades específicas, fatores como propriedades do material, requisitos de precisão, velocidade de impressão e custo precisam ser considerados para garantir os melhores resultados de aplicação.
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Este artigo foi escrito por vários colaboradores de Longsheng. Longsheng é um recurso líder no setor manufatureiro, comUsinagem CNC,Fabricação de chapas metálicas,Impressão 3D,moldagem por injeção,Estampagem de metale muito mais.