¿Cuáles son los pasos del proceso de impresión 3D?

1. Modelado por deposición fundida (FDM)

FDM es probablemente el proceso más utilizado en la actualidad, y muchas impresoras 3D de consumo lo utilizan porque es relativamente fácil de implementar:

El cabezal calefactor FDM calienta materiales termofusibles (resina ABS, nailon, cera, etc.). ) al estado crítico, haciéndolos semifluidos, y luego el cabezal calefactor se moverá a lo largo de la trayectoria geométrica bidimensional determinada por CAD bajo el control del software. Al mismo tiempo, la boquilla exprimirá el semifluido. material, y el material se solidificará instantáneamente para formar una forma contorneada.

Este proceso es muy similar al proceso de impresión de una impresora bidimensional, excepto que lo que sale del cabezal de impresión no es tinta, sino una fusión de resina ABS y otros materiales. Al mismo tiempo, debido a que el cabezal de impresión o la base de la impresora 3D se puede mover verticalmente, los materiales se pueden acumular rápidamente capa por capa y cada capa es CAD.

La trayectoria determinada por el modelo imprime una determinada forma, por lo que finalmente se puede imprimir el objeto tridimensional diseñado.

2. Estereolitografía

Según Wikipedia, el primer equipo de creación rápida de prototipos utilizó el proceso de creación rápida de prototipos mediante fotopolimerización en 1984. Entre los equipos de creación rápida de prototipos, SLA es el que se investiga más en profundidad y el más utilizado. Generalmente llamamos a este proceso "fotocurado" para abreviar, y la base de este proceso es una resina fotosensible que puede producir reacciones de polimerización bajo irradiación ultravioleta.

Al igual que otros procesos de impresión 3D, los equipos de estereolitografía SLA cortarán el modelo digital 3D del objeto antes de comenzar a "imprimir" el objeto. Luego, bajo control por ordenador, un láser UV escanea la resina líquida punto por punto a lo largo de los contornos transversales de las capas de la pieza. La fina capa de resina escaneada se someterá a una reacción de polimerización, formando gradualmente líneas a partir de puntos y finalmente formando una sección transversal solidificada de la capa delgada de la pieza, mientras que la resina no escaneada permanece en su estado líquido original.

Cuando se cura una capa, la plataforma elevadora se mueve un espesor de capa, cubre la superficie de la capa anterior de resina curada con una nueva capa de resina líquida, y escanea y solidifica nuevamente. La capa recién curada se une firmemente a la capa anterior, y así sucesivamente, hasta que se produce un prototipo de la pieza completa.

La tecnología SLA se caracteriza por una alta precisión y una buena calidad de superficie, y puede fabricar piezas con formas particularmente complejas (como piezas huecas) y piezas con formas particularmente finas (como artesanías y joyas).

3. Sinterización selectiva por láser

El corte por capas y la fabricación capa por capa de modelos digitales son la base de la tecnología de impresión 3D, que no se describirá aquí. Además, el proceso SLS es similar al proceso de fotopolimerización SLA, es decir, todos los materiales deben solidificarse en un todo mediante láser. La diferencia es que SLS utiliza un rayo láser infrarrojo en el proceso y el material cambia de una resina fotosensible a un polvo de plástico, cera, cerámica, metal o sus compuestos.

Primero, se extiende una fina capa de polvo de materia prima (nivel submilimétrico) sobre el banco de trabajo y luego el rayo láser, controlado por computadora, pasa a través del escáner a una cierta velocidad y densidad de energía. -datos dimensionales. El polvo escaneado con láser se sinteriza en una lámina sólida de cierto espesor y la parte no escaneada sigue siendo un polvo suelto.

Después de escanear la primera capa, se escaneará la siguiente capa. Primero se eleva el banco de trabajo según el grosor de la sección transversal del objeto, el esparcidor de polvo vuelve a alisar el polvo y luego se inicia el escaneo de una nueva capa. Repita este proceso hasta que se hayan escaneado todas las capas. Las piezas se obtienen eliminando el exceso de polvo y luego sometiéndolas a un posprocesamiento adecuado, como molienda y secado.

En la actualidad, cuando se aplica este proceso, se utilizan como materias primas cera en polvo y polvo plástico, y aún no se ha aplicado en la práctica el proceso de unión o sinterización con polvo metálico o polvo cerámico.

4. Fabricación de objetos en capas (LOM)

En el proceso de fabricación por laminación, la máquina calentará la lámina recubierta con termofusible en un lado a través de un rodillo térmico y el termofusible. se calentará. Al final quedará pegajoso, por lo que el material compuesto por papel, lámina de cerámica y lámina de metal se pegará. Luego, basándose en los datos en capas del modelo CAD, el láser superior utiliza un rayo láser para cortar la lámina en los contornos interior y exterior de la pieza fabricada. Luego se coloca una nueva capa de lámina, se une a la capa de corte inferior mediante una prensa térmica y luego se corta con un rayo láser. Luego, este proceso se repite hasta que se imprima toda la pieza.

No es difícil comprobar que el proceso LOM todavía tiene la sombra del corte tradicional. Pero no utiliza grandes piezas de materia prima para el corte general. En cambio, el modelo de pieza original se divide en varias capas y luego se corta capa por capa.

Impresión 5.3D (3DP)

La impresión tridimensional también se denomina impresión tridimensional. Wikipedia muestra que en 1989, Emanuel M. Sacks y John S.

Haggerty y otros solicitaron una patente para la tecnología de impresión 3D en Estados Unidos, y posteriormente Emanuel M. Sachs y John S.

Haggerty refinó la tecnología muchas veces y finalmente formó el proceso de impresión 3D actual.

Desde la perspectiva del modo de trabajo, la impresión 3D es la más cercana a la impresión de inyección de tinta 2D tradicional. Al igual que el proceso SLS, 3DP crea piezas uniendo polvo para formar un todo. La diferencia es que no se une mediante fusión por láser, sino mediante un adhesivo rociado desde una boquilla.

Bajo el control del ordenador, la boquilla funciona según los datos bidimensionales de la sección del modelo, pulverizando selectivamente el adhesivo en la posición correspondiente y finalmente formando una capa.

Después de unir cada capa, el cilindro formador desciende una distancia igual al espesor de la capa, y el cilindro de suministro de polvo se eleva a una cierta altura para expulsar el exceso de polvo, que es empujado por el rodillo de polvo hacia el cilindro formador, nivelado. y compactado. Repita este ciclo hasta que todo el objeto esté pegado.

Referencia: