Каква е точността на 3D печат на смола?
Като доставчик на услуги за 3D печат на смола, бях свидетел от първа ръка на забележителната еволюция на тази технология. 3D печатът със смола, известен също като стереолитография (SLA) или цифрова обработка на светлината (DLP), се превърна в промяна в играта в различни индустрии, от производството на бижута до автомобилното прототипиране. Но един въпрос, който често възниква, е: Каква е точността на 3D печат на смола?
Разбиране на концепцията за точност при 3D печат със смола
Точността при 3D отпечатването на смола се отнася до това колко точно отпечатаният обект съответства на оригиналния дигитален дизайн. Обикновено се измерва по отношение на точност на размерите и геометрична точност. Точността на размерите е за това колко добре отпечатаната част се придържа към определените размери в CAD (компютърно подпомогнато проектиране) модел. Например, ако CAD модел определя дължина от 100 mm, печатът с висока точност ще има дължина, много близка до 100 mm, с минимално отклонение.
Геометричната точност, от друга страна, се отнася до правилното възпроизвеждане на сложни форми, ъгли и криви. 3D принтер със смола с висока геометрична точност може вярно да копира сложни детайли като остри ъгли, гладки дъги и фини текстури.
Фактори, влияещи върху точността на 3D печат на смола
1. Резолюция на принтера
Разделителната способност на 3D принтер със смола е решаващ фактор при определяне на точността. Обикновено се определя от два параметъра: разделителна способност X - Y (най-малкото разстояние между две точки на платформата за изграждане) и разделителна способност Z (дебелината на слоя). Принтер с висока разделителна способност X - Y може да създаде по-фини детайли в хоризонталната равнина, докато ниската Z - разделителна способност (дебелина на тънък слой) води до по-гладки вертикални повърхности и по-добра прецизност на цялостната форма. Например, принтер с X - Y разделителна способност от 25 микрона може да произвежда много по-детайлни части в сравнение с такъв с разделителна способност от 100 микрона.
2. Свойства на смолата
Типът смола, използвана в 3D печата, също оказва влияние върху точността. Различните смоли имат различна степен на свиване по време на процеса на втвърдяване. Свиването се получава, когато течната смола се втвърди и свие, което може да доведе до неточности в размерите. Например, някои стандартни смоли могат да се свият с 2 - 3% след втвърдяване, докато високоефективните инженерни смоли могат да бъдат формулирани така, че да имат много по-ниски нива на свиване, понякога под 1%.
В допълнение, вискозитетът на смолата може да повлияе на това колко добре се разпространява равномерно в платформата за изграждане. Смола, която е твърде вискозна, може да не тече гладко, причинявайки неравномерно отлагане на слоя и потенциално намаляване на точността.
3. Процес на втвърдяване
Процесът на втвърдяване е друг критичен аспект. При SLA и DLP печат смолата се втвърдява с помощта на светлина. Интензитетът, продължителността и равномерността на излагането на светлина могат да повлияят на крайната точност на отпечатаната част. Ако светлината не е равномерно разпределена, някои области от смолата може да са прекомерно втвърдени, докато други са недостатъчно втвърдени. Прекомерното втвърдяване може да причини прекомерно свиване и чупливост, докато недостатъчното втвърдяване може да доведе до мека и слаба част, която лесно може да се деформира.
4. Изграждане на ориентация
Ориентацията на модела върху платформата за изграждане може значително да повлияе на точността. Когато дадена част е отпечатана под неблагоприятен ъгъл, тя може да изисква повече поддържащи структури. Тези поддържащи структури, макар и необходими за предотвратяване на срутването на частта по време на печат, могат да оставят следи върху повърхността на частта и потенциално да въведат грешки в размерите. Например, ако дълга, тънка част се отпечата вертикално, тя може да е по-податлива на изкривяване в сравнение с хоризонталното отпечатване.
Измерване на точността на 3D печат на смола
За да се оцени точността на 3D отпечатани със смола части, могат да се използват няколко метода. Един често срещан подход е използването на координатна измервателна машина (CMM). CMM е високо прецизно устройство, което може да измерва размерите на отпечатана част с голяма точност. Той работи, като използва сонда за докосване на различни точки на повърхността на детайла и след това записва координатите на тези точки. След това измерените данни могат да бъдат сравнени с оригиналния CAD модел, за да се изчислят отклоненията в размерите.
Друг метод е оптичната проверка, която използва камери и лазери за улавяне на повърхностната геометрия на отпечатаната част. Системите за оптична инспекция могат бързо да генерират 3D модел на детайла и да го сравнят с CAD модела, подчертавайки всички области на несъответствие.
Постигане на висока точност при 3D печат на смола
Като доставчик на 3D печат на смола, ние предприемаме няколко стъпки, за да осигурим отпечатъци с висока точност за нашите клиенти.
Първо, ние внимателно избираме подходящия принтер за всеки проект въз основа на необходимото ниво на детайлност и точност. За проекти, които изискват изключително висока точност, ние използваме принтери с най-високите налични разделителни способности.
Второ, ние избираме правилната смола за работата. Ние предлагаме широка гама от смоли, включителноSLA 3D печат на части от ABS смолаиSLA 3D печат на части за компютър, всяка със специфични свойства, проектирани да отговарят на различни изисквания за приложение. Ние също провеждаме задълбочени тестове на нови смоли, за да разберем степента им на свиване и други характеристики, преди да ги използваме в производството.
Трето, оптимизираме ориентацията на компилация на моделите. Нашите опитни инженери анализират всеки CAD модел, за да определят най-добрата ориентация, която минимизира нуждата от поддържащи конструкции и намалява риска от изкривяване и други дефекти.
И накрая, имаме въведен строг процес за контрол на качеството. След отпечатването всяка част се проверява с помощта на CMM или оптични методи за проверка. Ако бъдат открити някакви отклонения, ние предприемаме коригиращи действия, като коригиране на параметрите за печат или повторно отпечатване на детайла.
Приложения на високоточен 3D печат на смола
Високата точност на 3D печата на смола го прави подходящ за широк спектър от приложения.
В бижутерската индустрия 3D печатът на смола позволява създаването на сложни и детайлни дизайни с висока точност. Бижутерите могат да отпечатват восъчни модели, които след това могат да се използват за отливане, което им позволява да произвеждат уникални и сложни изделия, които биха били трудни или невъзможни за създаване с помощта на традиционни методи.
В областта на медицината високоточното 3D отпечатване на смола се използва за създаване на анатомични модели за хирургично планиране. Тези модели са точни копия на органите или костите на пациента, което позволява на хирурзите да практикуват процедури и да разбират по-добре анатомията на пациента, преди да извършат операция.
В автомобилната и космическата промишленост 3D печатът на смола се използва за създаване на прототипи. Инженерите могат бързо да отпечатат прототипи на части с висока точност, като компоненти на двигатели или вътрешни части на самолети, за да тестват тяхното прилягане, форма и функция преди масовото им производство.
Заключение
Точността на 3D печат на смола е многостранна концепция, която се влияе от различни фактори, включително разделителна способност на принтера, свойства на смола, процес на втвърдяване и ориентация на конструкцията. Като доставчик на 3D полимерен печат, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти високопрецизни разпечатки, като внимателно отчитаме тези фактори и прилагаме стриктни мерки за контрол на качеството.
Ако се интересувате от нашите услуги за 3D печат на смола, независимо дали става въпрос за създаванеSLA 3D печат на части от ABS смола,Персонализирана 3D печатна картина, илиSLA 3D печат на части за компютър, моля не се колебайте да се свържете с нас за подробно обсъждане и да проучим как можем да отговорим на вашите специфични изисквания.
Референции
- Gibson, I., Rosen, DW, & Stucker, B. (2015). Технологии за адитивно производство: 3D печат, бързо прототипиране и директно дигитално производство. Спрингър.
- Wohlers, T., & Gornet, P. (2020). Доклад на Wohlers 2020: Състояние на индустрията при 3D принтиране и адитивно производство. Wohlers Associates.
