Какие решения используются при печати смолой 3D?
При фотополимерной печати у пользователя возникает несколько задач. Первая, это каким образом создать модель в цифровом формате, какое программное обеспечение использовать. Вторая, это при помощи какой технологии напечатать качественную и точную модель, расходуя минимум средств. Третья, какая постобработка потребуется модели, чтобы комфортно ее использовать продолжительное время.
Моделирование
Первая задача решается либо при помощи своего, либо арендованного 3D-сканера. Также вам понадобятся специальное ПО для санирования, а также программа инженерного анализа CAD/CAM/CAE систем. Хороший вариант — это обращения к фрилансерам. Ну и последний, это поиск и скачивание готовой модели из интернета.
Сканирование
Понятно, что овладеть сканированием, конструированием и моделированием на специальном оборудовании очень круто. Но это требует дополнительных временных затрат. Ну и конечно, расходов на приобретение или аренду сканера и специального программного обеспечения – ПО. В настоящее время на рынке представлено много CAD систем. Но, наиболее упоминаемого среди любителей 3D-печати являются Solidworks и Компас 3D. Естественно, чтобы установить лицензионную версию, вам нужно их купить. Другим решением является обратиться к профессионалу, который предоставляет услуги по 3D-моделированию. Заплатив относительно небольшие деньги за чужое время и навыки, вы получите 3D-модель в нужном формате. Третий вариант – найти и скачать уже готовые 3D-модели в интернете. Например, такие модели выкладывают на ресурсе Thingiverse.
Программная обработка файла
После сканирования вам понадобится специальное ПО для обработки информации, полученной после сканирования. При помощи данного ПО устранить ошибки после сканирования модели, создать модели поверхностей, в том числе твердые, провести анализ погрешностей, контроль размеров, геометрии и качества физических объектов. Например, для этого может быть использован Geomagic Control X и Desing X.
При моделировании вам понадобится правильно расставить поддержки. Это решается при помощи того же программного обеспечения, которое предложит оптимальное количество поддержек. Основным является, правильно разместить модель в пространстве и расставить модели в наименее заметном месте. Где будет легче всего удалить следы поддержек. Чем больше у вас будет опыта, тем проще будет справиться с этой задачей.
Выбор оборудования и фотополимера для 3D-печати.
Когда 3D-модель вашего прототипа готова, вы можете перейти к выбору 3d-принтера.
Для этой задачи, а именно печати модели из 3D-смолы есть три решения. 3D-принтеры, работающие по технологии SLA, DLP и LCD. Эти три технологии имеют свои плюсы и минусы. Если SLA подразумевает под собой высокоточную и качественную печать. Фотополимерами, специально разработанными для этих принтеров. То, LCD принтеры хоть и менее точные, но они более бюджетные, также как и 3D-смолы для них. Также к минусам этой технологии можно отнести менее надежные LCD излучатели. При этом, DLP принтеры очень надежные, позволяют печатать точные модели. Но, до последнего времени данные 3D-принтеры были не очень бюджетными.
У вас есть готовая модель, 3d-принтер, нужно выбрать фотополимер для 3д-печати. И хотя на рынке представлено очень много разных смол, когда у вас есть конкретная задача и обозначена технология 3д-печати, выбор резко сужается. Фактически вам остается определиться с бюджетом и производителем. Для некоторых задач рынок представляет одно или два решения. Особенно это касается инженерных смол. В интернет-магазине Мультисмол мы разбили смолы по тем областям применения, для которых они разработаны, чтобы облегчить ваш выбор. Вы можете выбирать из категорий инженерные смолы, смолы для стоматологии, смолы для хобби и фотополимеры для дизайнеров.
Поможем выбрать расходные материалы для 3D
Подготовка к 3D-печати и печать фотополимером.
После того, как модель будет готова в 3D формате, вам нужно заняться слайсингом – разбивкой на слои. Программное обеспечение разрезает модель на слои. Толщина слоя зависит от вашего принтера. Обычно это слои толщиной 0,1 мм, но уже есть 3D-принтеры способные печатать слоем 0,05мм. Как правило, производители вместе в 3D-принтером предлагают слайсер. Но, если вы хотите использовать другое решение, то можете обратить внимание на проект Chitubox.
Печать модели
После того, как все готово и подобрана необходимая смола, можно приступить непосредственно к 3D-печати. В первую очередь, подготавливаем 3D-принтер к печати. Во-первых, вам необходимо заполнить резервуар для 3д-смолы. Обычно, резервуар заполняется не менее, чем на 95%, чтобы ПО принтера запустило печать. Нужно проследить, чтобы поверхность смолы была ровной и не имела пузырьков, если пузырьки или пена есть, то их нужно удалить. Для этого используется специальный инструмент, лопатка или шпатель. Смола должна быть неподвижной.
После инженерной проверки и дополнительной проверки расположения поддержек, вы можете перенести файл с моделью на 3D-принтер с помощью USB накопителя. На этом этапе вам необходимо окончательно определиться с расположением модели в пространстве. Это поможет вам оптимизировать длительность печати.
После этого, вы можете наконец запустить процесс печати. После окончания которого из жидкого фотополимера появится готовая модель. Наблюдать за этим процессом очень волнительно.
Извлечение модели из 3D-принтера
После окончания процесса 3D-печати вам необходимо извлечь модель с поверхности платформы. Для облегчения работы можно использовать скребок. Если вы правильно расставили поддержки, то вы можете не сильно бояться повредить модель. Поверхность платформы и скребок будут контактировать только с элементами поддержки.
Постобработка
После извлечения модели из 3D-принтера необходимо перейти к решению последней задачи – постобработки модели.
Для решения данной задачи существует целый ряд решений и процедур.
Промывка и первая шлифовка
В первую очередь, это промывка модели, которая происходит в трех спиртовых ваннах при полном контроле техники безопасности. Вы применяете все необходимые средства индивидуальной защиты, а в качестве спирта чаще всего используют изопропиловый спирт. В первой спиртовой ванне вы просто замачиваете деталь и удаляете все излишки незатвердевшего фотополимера.
Во второй ванне деталь еще больше очищается в спирте и удаляются основные части поддержки и полимер, который не затвердел. Они удаляются вручную, и если все сделано правильно, то это не требует особых усилий.
В третьей ванне все повторяется, но уже с применением инструмента, например, щетки. Задачу может облегчить компрессор с воздуходувкой, который не только удаляет излишки пластика из труднодоступных мест, но и способствует испарению спирта и сушке модели. Излишки пластика, которые не удалились раннее, нужно удалить вручную, применяя инструменты, например, долото.
На рынке представлены ультразвуковые ванны, которые призваны облегчить процесс промывки моделей.
После того, как модель промыта самые грубые поверхности необходимо отшлифовать. Для этого применяются подручные средства. При этом, на данном этапе применяется только предварительная аккуратная шлифовка, модель еще не обрела достаточной прочности. После отверждения модель проходит еще несколько этапов шлифования.
Отверждение модели
Данная обработка нужна для того, чтобы поверхность модели обрела окончательную прочность. Тем более, что на предыдущем этапе в спиртовых ваннах размягчился не только лишний фотополимер, но и сама модель. Для данного процесса используют ультрафиолетовые печи или камеры. Конечно, можно использовать и солнечные лучи, но специальное оборудование делает данный процесс намного эффективнее.
Дальнейшая постобработка
После того, как модель окончательно отвердела, проводится предварительная окраска и шлифовка модели. На модель наносится грунтовая краска, которая покажет все неровности и недостатки поверхности. Модель шлифуется специальными средствами и пастами. Если вы хотите получить зеркальную поверхность, то необходимо переходить от более грубой наждачной бумаги и паст к менее грубым.
После того, как поверхность модели получила достаточную структуру, модель подвергается финишной окраске. Обычно это акриловые краски. Если необходимо, то на окрашенную поверхность наносится лак. Лакированную поверхность можно дополнительно отшлифовать и отполировать.
Для облечения работы можно применить дополнительное оборудования пневматические пульверизаторы (краскопульты), полировальные машины, пасты и щетки. Нужно помнить, что для правильной окраски поверхность должна быть обезжирена, а помещение должно иметь идеальную чистоту и хорошую вытяжку.
Заключение
В статье мы постарались отразить многие проблемы, которые возникают при 3D-печати. Но в процессе печати у вас возникнут новые задачи, которые вам придется решать. Многие из них вы сможете решить при помощи материалов, оборудования и аксессуаров, предлагаемыми онлайн-магазином Мультисмол.