Обзор лазерных 3D-принтеров американской компании Formlabs

Добавил v.v. 11 дней назад в категорию Разное

Большинство используемых сегодня принтеров осуществляют трехмерную цифровую печать путем подачи расходного материала через подвижную печатающую головку и послойного наращивания объема необходимого изделия. Но кроме этой технологии существует метод, основанный на послойном твердении жидких полимеров под воздействием лазерного луча и названный стереолитографией.


История изобретения и развития технологии


Еще в начале 70-х годов японский ученый Хидео Кодама открыл физический принцип выращивания объемных моделей их жидкого полимера, который твердел под воздействием ультрафиолетовых лучей. При этом заданное направление луча позволяло получать конструкции разной пространственной конфигурации.


Используя этот физический принцип в качестве базовой основы, американский изобретатель Чак Халл разработал и в 1986 году запатентовал новый аппарат для изготовления трехмерных моделей, работающий по принципу лазерной стереолитографии (LSA). Свою деятельность этот американец начинал в известной компании по изготовлению принтеров “3D Systems”, которая длительное время была абсолютным лидером на рынке оборудования трехмерной печати.


Первый 3D принтер


Чаку Халлу понадобилось после регистрации патента почти 25 лет на то, чтобы выпустить на рынок первый 3D-принтер выполняющих трехмерную печать используя метод лазерной стереолитографии. Производством оборудования занялась компания “Formlabs”.


Примерно за 5 лет дальнейшей работы по усовершенствованию устройств произошло постепенное снижение стоимости принтеров с нескольких десятков тысяч долларов до 3-5 тысяч. Осенью 2015 года “Formlabs” успешно презентовала уже второе поколение своих 3D-принтеров с технологией SLA – “Form 2”.


3D принтер Formlabs Form 2


Установка и настройка принтера перед началом эксплуатации


Изготовитель оборудования поставляет принтеры “Form 2” в полностью собранном виде, но установить его и настроить перед работой все-таки нужно. Для этого необходимо:



  • установить ванну для фотополимера;

  • поставить специальное устройство для перемешивания, которого в предыдущей версии принтера не было;

  • закрепить рабочую платформу;

  • вставить картридж в расходным материалом.


В дальнейшем подача фотополимерной смолы будет производиться в автоматическом режиме, что так же является новым усовершенствованием оборудования.


Программное обеспечение


Для формирования объемной 3D модели компания “Formlabs” применяет послойно считывающий слайсер собственно разработки, который обеспечивает наилучшее качество печати. Его программа отличается простотой в использовании и минимальным интерфейсом. Необходимо просто выбрать тип используемой полимерной смолы, набрать толщину заливаемого слоя и нажать кнопку старта.


Программное обеспечение


После этого программа самостоятельно определит наилучшее пространственное положение модели, необходимое количество полимера, время печати, количество и расположение поддерживающих элементов. Допускается установка индивидуальных настроек. Соединение принтера с компьютером возможно через USB, Wi-Fi или Ethernet.


По завершении программы создания виртуальной модели поворотом двух дисков нужно выровнять принтер, открыть клапан картриджа и запустить процесс путем нажатия на кнопку. Как видите, никаких особых знаний и умений для работы не требуется.


Процесс работы


Работа принтера начинается с автоматической подачи, нагретой до определенной температуры фотополимерной смолы, в ванну. После этого через прозрачное дно в сторону полимера направляется ультрафиолетовый лазерный луч. В результате тонкий слой смолы на дне ванны застывает, она поднимается вверх, раствор перемешивается, посуда снова опускается вниз и луч обрабатывает следующий слой.


Далее процесс повторяется. Так постепенно наращиваясь, изготавливаемая модель как бы поднимается из жидкого полимерного раствора


Процесс изготовления 3D модели


После того, как процесс твердения слоев под воздействием лазерного луча закончен, заготовку необходимо дополнительно обработать. Для этого нужно снять рабочую платформу и закрепить ее на держателе. Во входящие в комплект открытые емкости заливается технический спирт и в одну из них помещается полученное изделие для чернового удаления остатков фотополимерной смолы. Чистовая обработка производится во второй емкости. Для некоторых твердых полимеров может быть необходима дополнительная обработка ультрафиолетовыми лучами в особой камере.


О стоимости трехмерных принтеров “Form 2”


Новые 3D-принтеры американской компании “Formlabs” на сегодняшний день весьма дорогостоящие, и прежде чем их приобрести, необходимо грамотно выбрать интегратора оборудования, который является официальным представителем компании на российском рынке.


Следует отметить, что изготовитель постоянно работает над созданием новых видов полимерных материалов, используемых при печати. В результате сегодня компания уже может предложить эластичные, стандартные и особо прочные полимерные составы. Разработан особый биологически совместимый материал специально для решения задач стоматологии и выжигаемая смола для литья.


Читайте также

Добавить комментарий

Войдите, чтобы комментировать или зарегистрируйтесь здесь