Технологии 3D-прототипирования: предназначение и разновидности

Изначально аддитивные технологии позиционировались как способ быстрого и качественного прототипирования. Лишь позже они стали восприниматься еще и как сверхэффективная методика производства.

Прототипирование: значение и функции

Создание прототипа предмета или конструкции – один из важнейших этапов производства. Именно на этой промежуточной стадии исследователь, инженер или дизайнер может максимально оценить геометрию, эргономичность и целостность своей разработки, прежде чем затратить значимые ресурсы на ее производство.

Принципы 3D-прототипирования

Технология 3D-прототипирования позволила максимально сократить время, расходуемое на создание опытных моделей. По этой причине аддитивное производство даже получило статус «обходной технологии».

3D-прототипирование – это методика создания физического объекта на базе цифровой 3D-модели.

Для получения вещественного макета перед печатью создается его компьютерная CAD-модель в STL-формате. Прототипирование 3D-моделей, чаще всего, происходит при помощи бюджетных моделей принтеров, но с использованием весьма широкого спектра материалов.

Основные виды трехмерного прототипирования:

• стереолитораграфия;
• послойное наплавление;
• выборочное лазерное спекание;
• многоструйное моделирование.

Методика SLA (Stereolithography) заключается в полимеризации жидких фотополимеров ультрафиолетовым лазером при последовательном построении слоев. Главное достоинство – высокая детализация печатного изделия. Основной же ее недостаток заключается в том, что полимеризация – относительно длительный процесс.

Технология FDM (Fused deposition modeling) предполагает послойное построение изделия из расплавленного сырья. Она наиболее популярна на рынке аддитивных технологий. Причиной тому – довольно низкая стоимость пластиковых расходных материалов, которые чаще всего используются при этом типе печати. Из недостатков – невысокая скорость и низкое разрешение работ.

3D-прототипирование и печать по типу SLS (Selective laser sintering) основываются на послойном распределении нагретой порошковой массы с последующим спеканием ее отдельных участков лазерным лучом. Из главных достоинств: высокая скорость печати, широкий выбор расходного сырья, возможность создания крупных моделей. К недостаткам относят необходимость предварительных работ и дополнительного оборудования.

Прототипирование MJM (Multi-jet Modeling) проходит по принципам струйной печати. Расплавленный материал подается через экструдер, послойно застывая и придавая изделию форму. Если говорить о плюсах технологии, то MJM-принтеры довольно компактны и способны на многоцветную печать тонкими слоями. Используемые материалы можно комбинировать, но их число весьма ограничено.

Таким образом, трехмерная печать моделей и макетов – верх современного прототипирования. Для любой из потенциальных сфер найдется нужный тип технологии, который сделает производственный процесс быстрее, эффективнее и надежнее.

 

Узнать больше на 3D Print Expo 2017