מבוא
הדפסת 3D הוא הצוות הכללי של תהליך ריבוי, לכל טכנולוגיה יש את שלה יתרונות ו מגבלות, כך שכל תהליך הדפסת תלת מימד מתאים ליישומים מיוחדים יותר מאחרים. אנו ניישם כמה גישות כדי לסייע לך לבחור את הדרך המושלמת. ננתח את בחירת הטכנולוגיה משלוש זוויות שונות:
- דרישת חומר.
- מאפיינים פיזיים או חזותיים.
- יכולת טכנולוגית כמו דיוק, גודל חלקים.
בחירת טכנולוגיה לפי חומר
חומרי הדפסה תלת מימדית הם צורה נורמלית בפילמנט, אבקה לשרף, אשר תלוי בתהליך ההדפסה התלת מימדית בפועל. פולימרים ומתכת הם שני חומרי הדפסה תלת מימדיים עיקריים, חומרים אחרים כולל קרמיקה וחומרים מרוכבים. פולימרים כוללים גם תרמופלסטיים ותרמוסטים.
לאחר אישור החומרים הדרושים, ה בחירת תהליך הדפסה תלת מימדית זה קל, בגלל רק כמה טכנולוגיות ליישם את אותם חומרים. אז אנחנו רק צריכים להשוות את העלות והמאפיינים, ולבחור את טכנולוגיות ההדפסה התלת-ממדיות החסכוניות ביותר.
תרמופלסטיים
תרמופלסטיים הם החומרים המתאימים ביותר ליישומים פונקציונליים, כולל חלקים לשימוש קצה ואבות טיפוס פונקציונליים. לחומרים אלו תכונות מכניות מצוינות, עמידות גבוהה בפני פגיעה, שחיקה גבוהה ועמידות כימית. אנו יכולים גם להוסיף פחמן, זכוכית או תוספים אחרים בתרמופלסטיים כדי לשפר את התכונות הפיזיקליות הסופיות. תרמופלסטיים הנדסיים כמו ניילון, PEI ו-AS מיושמים באופן נרחב לייצור חלקי יישומים תעשייתיים.
SLS יכול לייצר חלקים בעלי תכונות מכניות ופיזיות טובות יותר עם דיוק ממדי גבוה יותר. עם זאת, FDM היא טכנולוגיה חסכונית יותר עם פחות זמן מוביל.
כמו הניסיון שלנו עם חומרים תרמופלסטיים בהדפסת תלת מימד, ככל שהחומרים מאפיינים מכאניים טובים יותר, כך קשה יותר לייצר בעלות גבוהה יותר.
תרמוסטים
תרמוסים או שרפים מתאימים יותר לחלקים עם דרישה אסתטית, חומרים אלו יכולים לייצר חלקים עם משטח חלק דמוי הזרקה ופרטים עדינים. בדרך כלל, לתרמוסטים יש קשיחות גבוהה בעוד שהם שבירים יותר מתרמופלסטיים. אז יש חומרים שאינם מתאימים ליישומים פונקציונליים. MJF יכול לייצר חלקים עם דיוק ממדים גבוה יותר ומשטחים חלקים יותר, אך העלות תהיה גבוהה יותר מ-SLA. שתי הטכנולוגיות מיישמות שרפים ניתנים לריפוי דומים.
| טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית | חומרים |
| MJF | שרף סטנדרטי שרף קשוח (דמוי ABS) שרף עמיד (דמוי PP) שרף שקוף שרף שיניים |
| SLA | שרף סטנדרטי שרף קשוח (דמוי ABS) שרף עמיד (דמוי PP) שרף שקוף שרף שיניים |
מתכות
לחלקי הדפסת תלת מימד מתכת יש תכונות מכניות מצוינות, שיכולות לפעול כרגיל בטמפרטורות גבוהות. זה מעודד אותם להיות הטכנולוגיה האידיאלית ביותר עבור יישומים קלים בתעשיות התעופה והרפואה. לחלקי DMLS יש תכונות מכניות וסובלנות מעולות, בעוד ש-Binder Jetting זול יותר, וגם יכול לייצר חלקים גדולים יותר.
| טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית | חומרים |
| DMLS | נירוסטה טיטניום אלומיניום |
| קלסר Jetting | פלדת אל - חלד |
חומרים אחרים
מכיוון שחומרים כמו קרמיקה ואבן חול אינם מיושמים באופן נרחב, היישום שלהם מוגבל. הטכנולוגיה הזמינה היחידה היא Binder Jetting.
| טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית | חומרים |
| קלסר Jetting | קֵרָמִי |
בחירת טכנולוגיה לפי אפליקציה
ברגע שתפקוד או מראה חזותי הופכים לשיקול העיצובי העיקרי בהדפסת תלת מימד, עלינו להתמקד בבחירת התהליך המתאים ביותר, שהוא המרכיב החשוב ביותר לקביעת תהליך הבחירה. כמו מניסיוננו, פולימרים תרמופלסטיים מתאימים יותר ליישומים פונקציונליים בעוד שתרמוסטים מתאימים יותר למראה חזותי.
פונקציונליות
אנו נספק לך לזהות את תהליך ההדפסה התלת מימדית המתאים ביותר, המבוססים על דרישת עיצוב לפונקציות.
| פונקציונליות | סוֹבלָנוּת | נמוך (±0.5 מ"מ) | FDM |
| בינוני (±0.3 מ"מ) | SLS | ||
| גבוה (±0.1 מ"מ) | MJFSLA | ||
| חוזק גבוה | נמוך (<30MPa) | FDM | |
| בינוני (30-85MPa) | SLS | ||
| גבוה (> 85MPa) | DMLSBinder JettingFDM | ||
| נכסים מיוחדים | עמידות כימית | SLS | |
| עמיד לחום | SLSSLA | ||
| תואם ביו | DMLSFDMSLA | ||
| גָמִישׁ | התארכות גבוהה | FDMSLS | |
| רך/דמוי גומי | MJFSLA |
בנוסף, אנו ממליצים גם על מידע מסוים כדלקמן:
- לאחר שנתכנן חלקים שיפריעו לרכיבים אחרים, עלינו להגדיר את רמת הסובלנות הדרושה. למרות זאת, דיוק ממדי גבוה יותר יגדיל את העלות. אפשרויות חלופיות הן לסיים תכונות עם ממדים קריטיים או פרטים קטנים לאחר תהליך הדפסה תלת מימד.
- חוזק החלק הכולל תלוי בתכונות מכניות ופיזיות שונות. אנו יכולים להשתמש בחוזק המתיחה כהנחיה לבחירה, על מנת לפשט את הבחירה. לחוזק וקשיחות גבוהים, DMLS או FDM עם סיבי פחמן רציפים הם הבחירה המושלמת.
- לחומרים הנדסיים תכונות מיוחדות, כמו עמידות בחום, עמידות כימית או תאימות ביולוגית.
- גמישות היא ההתארכות הגבוהה בשבירה, יש TUP זמין ב-SLS ו-FDM.
מראה חיצוני
ברגע שהמראה החזותי הוא הדאגה העיקרית של חלקי ההדפסה התלת מימדית שלנו, נוכל לבחור את הטכנולוגיה המתאימה ביותר לפי התרשים הבא.
| מראה חיצוני | משטח חלק | סימני תמיכה | SLA |
| אין סימני תמיכה | MJF | ||
| שָׁקוּף | סימני תמיכה | SLA | |
| אין סימני תמיכה | MJF | ||
| מרקם | מילוי עץ | FDM | |
| מילוי מתכת | FDM | ||
| צבע מלא | פּוֹלִימֵר | MJF | |
| חוֹל | קלסר Jetting |
בנוסף, אנו ממליצים גם על מידע מסוים כדלקמן:
- גם SLA וגם MJF מסוגלים לייצר חלקים עם משטח חלק ודמוי הזרקה. ההבדל העיקרי בין שתי הטכנולוגיות הללו הוא מבני תמיכה, תמיכת MJF מסיס, בעוד שיש להסיר ידנית תמיכת SLA.
- MJF יכול לייצר חלקים שקופים לחלוטין, בעוד ש-SLA רק יכול לייצר חלקים שקופים למחצה, אותם ניתן לעבד לאחר 100% ברור אופטית.
- ניתן לייצר מרקם מיוחד כמו עץ או מתכת על ידי חוטי FDM למילוי עץ או מילוי מתכת. חלקים דמויי גומי הם רכים, אשר ניתן לכופף ולדחוס, אך חוסר ביצועים של גומי אמיתי.
- MJF ו-Binder Jetting יכולים לספק יכולות הדפסה בצבע מלא. MJF גם יכול להציע חומרים עם תכונות פיזיקליות טובות יותר ויכולת ריבוי חומרים.
בחירת טכנולוגיה לפי יכולות ייצור
לאחר סיום עיצוב הדפסת תלת מימד, יכולות הייצור של כל טכנולוגיה יקבעו את תהליך הבחירה הסופי. זה קריטי לסקור את המכניקה הבסיסית של כל טכנולוגיה, ולהבין את זה במלואו יתרונות מרכזיים ו מגבלות.
ישנם כמה כללים לפרש את הנתונים הבאים:
- דיוק מידות קובע את פרטי התכונה ואיכות החלקים. תהליך עם דיוק גבוה יותר ייצור תכונות עדינות יותר.
- גודל מבנה קובע את הממדים המקסימליים של החלקים. עבור חלקים בגודל מבנה חריג, עלינו לשקול פיצול חלק למספר רכיבים והרכבה מאוחר יותר.
- מבנה תמיכה קובע את רמת החופש העיצובי. לטכנולוגיות ללא תמיכה כמו SLS, או תמיכה מתמוססת כמו MJF, או שחול כפול כמו FDM, יש מעט מגבלות. מה שיכול לייצר יותר מבנים בצורה חופשית.
| טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית | דיוק מידות | גודל בנייה | תמיכה |
| FDM | ±0.5 מ"מ | 200×200×200 מ"מ | ניתן להמסה |
| SLA | ±0.1 מ"מ | 145×145×175 מ"מ | תמיד נדרש |
| SLS | ±0.3 מ"מ | 300×300×300 מ"מ | לא דרוש |
| MJF | ±0.05 מ"מ | 200×200×200 מ"מ | נדרש תמיד (ניתן להתמוסס זמין) |
| DMLS | ±0.1 מ"מ | 200×200×200 מ"מ | תמיד נדרש |
| קלסר Jetting | ±0.2 מ"מ | 200×200×200 מ"מ | לא דרוש |
גובה השכבה
גובה השכבה הוא מרכיב חשוב נוסף שעלינו לקחת בחשבון בבחירת הטכנולוגיה. בגלל אופי תוסף של הדפסת תלת מימד, גובה השכבה קובע את חלקות פני השטח ואת גודל התכונות המינימליות. גובה השכבה הקטן יותר יקטין את אפקט צעדת המדרגות וייצור משטח מדויק יותר.
| טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית | גובה שכבה טיפוסי |
| FDM | 50-400 מיקרון |
| SLA | 25-100 מיקרון |
| SLS | 80-120 מיקרון |
| MJF | 16-30 מיקרון |
| DMLS | 30-50 מיקרון |
| קלסר Jetting | 100 מיקרון |
סיכום
עלינו לאשר האם פונקציונליות או מראה חזותי הם העדיפות הראשונה בתהליך הבחירה המוקדם. לאחר אישור החומר, השוואת עלות מול מאפיינים היא הנקודה העיקרית בתהליך הבחירה. אם אתה מעניין בטכנולוגיית התלת מימד המקצועית שלנו, צור קשר עם צוות ההנדסה שלנו עכשיו.