Mikä on Mittatilaus 3D-tulostuspalvelu?
3D-tulostus on nopea prototyyppitekniikka, jossa valmistetaan kolmiulotteisia esineitä kerrostamalla materiaaleja. 3D-tulostus perustuu digitaalisiin mallitiedostoihin ja käyttää jauhemaisia metalleja, muoveja ja muita liimautuvia materiaaleja. Tulostuspään avulla materiaalit pinotaan kerros kerrokselta, jolloin lopulta muodostuu kiinteitä esineitä.
3D-tulostuksen idea juontaa juurensa 1970-luvun lopulle ja 1980-luvun alkuun, ja sen ydinajatuksena on valokovetus.
2010-luvulta lähtien 3D-tulostusteknologia on jatkuvasti kehittynyt ja pystyy nyt tulostamaan metalleja, keramiikkaa, biomateriaaleja ja jopa elintarvikkeita. Sen sovellukset ovat myös laajentuneet nopeasta prototyyppien valmistuksesta lopullisten komponenttien tuotantoon ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, lääketieteellisissä implanteissa, räätälöityjen tuotteiden valmistuksessa ja muilla aloilla.
Mmateriaali, jota käytetään räätälöidyssä 3D-tulostuspalvelussa
PLAN
PLA on erittäin suosittu 3D-tulostusmateriaali. PLA on peräisin uusiutuvista luonnonvaroista, kuten maissitärkkelyksestä tai sokeriruokosta, joten sillä on miedompi tuoksu ja se on tulostettuna ympäristöystävällinen.
PLA-muovi tulostaa matalassa lämpötilassa. Se on helppokäyttöinen eikä vääntyile helposti. Sitä on saatavilla myös monissa kirkkaissa väreissä ja viileissä tyyleissä, kuten pimeässä hohtavissa tai väriä vaihtavissa tyyleissä. Mutta PLA ei ole kovin vahvaa ja sillä on alhainen lämmönkestävyys. Joten jos se kuumenee liikaa tai on auringossa, se voi pehmentyä, taipua ja menettää muotonsa.
Huomautus:
- Matalalämpötilainen tulostus: Tietoja 180-220 ° C
- Ryhdy varotoimiin kosteutta vastaan: Varastoi kuivassa paikassa
- Rajoitettu vahvuus: Vältä kuormitusta kantavia tai korkeita lämpötiloja sisältäviä ympäristöjä
ABS
ABS on eräänlainen erittäin luja ja kestävä tekninen muovi, joka tunnetaan erinomaisesta sitkeydestään ja iskunkestävyydestään. Monet jokapäiväisessä elämässämme käyttämämme muovituotteet, kuten Lego-tiilet, on valmistettu siitä.
PLA:han verrattuna ABS vaatii korkeamman suuttimen lämpötilan ja lämmitetyn pohjalevyn tulostuksen aikana, jotta estetään tulostusprosessin aikana tapahtuva jäähdytyskutistumisen aiheuttama välikerroksen halkeilu. ABS:ää käytetään usein toiminnallisten osien ja koteloiden valmistukseen, joiden on kestettävä ulkoisia voimia tai lämpöä.
Huomautus:
- On eristettävä: Sulje tulostimen kotelo tulostuksen ajaksi
- Ilmanvaihto on tarpeen: Käytä hyvin ilmastoidussa tai suodatusjärjestelmällä varustetussa tilassa
- Hyvä lämmönkestävyys: Valmis tuote kestää korkeita lämpötiloja ja iskuja
Nestemäiset hartsit
Valoherkkä hartsi on nestemäinen materiaali. Sitä käytetään SLA- ja DLP-3D-tulostimissa, jotka kovettavat sitä UV-valolla. Nestemäinen hartsi muuttuu nopeasti kiinteäksi, kun sitä kohdistetaan tiettyyn UV-valoon.
Tällä materiaalilla voidaan luoda erittäin yksityiskohtaisia ja sileäpintaisia malleja. Yksityiskohtien taso on paljon parempi kuin tavallisilla muovitulostimilla. Valoherkällä hartsilla painetut mallit ovat yleensä rakenteeltaan hauraita ja ne vaativat toissijaisen ultraviolettikovetuksen lopullisen lujuuden saavuttamiseksi.
- Tavallinen hartsi
- Erittäin sitkeä hartsi
- Hartsi valua varten
- Lääketieteellinen hartsi
Metallijauheet
Metallien 3D-tulostus kuuluu teollisuustason sovelluksiin ja siinä käytetään yleensä selektiivistä lasersulatus- tai elektronisuihkusulatustekniikkaa. Tulostusmateriaalit ovat erittäin hienojakoisia metallijauheita, kuten ruostumatonta terästä, titaaniseosta, alumiiniseosta jne.
Metallien 3D-tulostuksessa tehokas laser- tai elektronisuihku sulattaa metallijauhetta tietyllä alueella. Sula jauhe sitten sulaa yhteen ja jäähtyy muodostaen kiinteän, tiheän metalliosan.
Nämä tulostetut metalliosat ovat erittäin vahvoja ja kovia. Niiden suorituskyky voi vastata tai jopa ylittää perinteisellä taonnalla valmistettujen osien suorituskyvyn. 3D-tulostus mahdollistaa myös erittäin monimutkaisten sisärakenteiden, kuten jäähdytyskanavien, luomisen.
Huomautus:
Ammattimaiset laitteet: Teollisuuskäyttöön tarkoitetut metallien 3D-tulostimet, kuten SLM ja SLS
Tiukka suojaus: Suojaimia on käytettävä koko toiminnan ajan
Nylon
Nailon on erinomainen suorituskykyinen tekninen muovi, jota voidaan tulostaa 3D-tulostuksella selektiivisellä lasersintraustekniikalla.
Nailon tunnetaan erinomaisesta lujuudestaan, sitkeydestään ja kulutuskestävyydestään. Painetuilla komponenteilla on hyvä joustavuus ja väsymiskestävyys, ja niitä voidaan taivuttaa toistuvasti saranoiden tavoin rikkomatta.
Nailonmateriaalilla on myös tietty kemiallinen kestävyys ja bioyhteensopivuus. Sen painettujen tuotteiden pinnalla on yleensä hiekkainen rakeinen rakenne, mutta se on erittäin vahva ja käytännöllinen.
Komposiitti materiaali
Komposiittimateriaaleissa sekoitetaan pieniä hiili- tai lasikuitupaloja muoveihin, kuten PLA:han, ABS:ään tai nailoniin. Tämä tehdään, jotta tulostetuista osista tulisi vahvempia, jäykempiä ja vähemmän alttiita kutistumiselle tai taipumiselle.
Komposiittimateriaaleista painetut komponentit ovat kevyitä, mutta erittäin vahvoja ja kovia, ja niiden mekaaniset ominaisuudet ovat lähellä joidenkin metallien ominaisuuksia.
Kuidut voivat kuitenkin kuluttaa tavallisen messingisuuttimen nopeasti. Siksi on parempi käyttää kestävämpää, karkaistusta teräksestä valmistettua suutinta tulostukseen.
Komposiittimateriaalit on suunniteltu erityisesti sovelluksiin, joilla on tiukat lujuus- ja painovaatimukset, kuten dronejen runkoihin ja tehokkaisiin auton osiin.
Träätälöityjen 3D-tulostuspalveluiden tyypit
FDM 3D painaminen
FDM-menetelmässä termoplastisia materiaalifilamentteja, kuten PLA:ta tai ABS:ää, lämmitetään ja sulatetaan puolijuoksevaan tilaan lämmityssuuttimen avulla.
Suutin liikkuu ennalta määrättyä reittiä pitkin puristaen sulaa materiaalia kerros kerrokselta ja kerrostaen sen rakennusalustalle. Materiaali jäähtyy ja jähmettyy nopeasti ja tarttuu tiukasti edelliseen kerrokseen. Tätä prosessia toistetaan ja pinotaan, kunnes koko kappale on valmistettu.
Plussat:
- Edullinen, monipuoliset materiaalit ja yksinkertainen käyttö;
- Sopii prototyyppien valmistukseen ja opetukseen.
Haittoja:
- Suhteellisen alhainen pinnan tarkkuus ja huomattava kerrosrakenne
- Suhteellisen hidas tulostusnopeus
- Merkittävä anisotropia mekaanisissa ominaisuuksissa
SLA 3D painaminen
SLA on varhaisin kaupallistettu 3D-tulostustekniikka. Siinä käytetään nestemäistä hartsia, joka on herkkää ultraviolettisäteille. Skannaamalla nestemäistä pintaa kerros kerrokselta ultraviolettilasereilla hartsi käy läpi fotopolymeroitumisreaktioita jähmettyen ja muodostuen. Kun jokainen kerros on valmis, rakennusalusta liikkuu makrotilassa peittääkseen pinnan uudella hartsilla, ja laser skannaa seuraavan kerroksen. Tämä sykli jatkuu, kunnes esine on valmis.
Plussat:
-
- Sileä pinta ja korkea tarkkuus (jopa 0.05 mm);
- Sopii monimutkaisille ja tarkoille malleille.
Miinukset:
- Korkeat materiaalien hinnat.
- Painetut osat ovat alttiita ikääntymiselle ja muodonmuutokselle.
- Korkeat kustannukset eivätkä sovellu osille, jotka vaativat suurta rakenteellista lujuutta.
SLS 3D painaminen
Selektiivisessä lasersintraustekniikassa käytetään tehokkaita lasereita muovi-, metalli- tai keraamijauheiden skannaamiseen ja sintraamiseen kerros kerrokselta, jolloin ne sulautuvat yhteen ja muodostavat osia. Kun jokainen kerros on valmis, alusta laskeutuu ja uusi jauhe levitetään sintrauksen jatkamiseksi, ja sintraamaton jauhe toimii luonnollisesti alustana.
Plussat:
- Ei tukirakennevaatimusta
- Monimutkaisen geometrian tulostusmahdollisuus
- Erinomaiset materiaaliominaisuudet ja korkea rakenteellinen lujuus
- Soveltuvuus toiminnalliseen testaukseen ja pientuotantoon
Miinukset:
- Korkeat tuotantokustannukset
- Karkea pinnanlaatu, joka vaatii jälkikäsittelyä
- Monimutkaisten laitteiden huolto
SLM 3D painaminen
SLM on 3D-tulostustekniikka, joka käyttää korkeaenergistä lasersädettä metallijauheen sulattamiseen kerros kerrokselta ja sen nopeaan jähmettämiseen muotoonsa. Tällä prosessilla voidaan suoraan valmistaa monimutkaisia ja lujia metalliosia.
Plussat:
- Korkean lujuuden omaavien metalliosien suora valmistus
- Korkea mittatarkkuus
- Soveltuu ilmailu-, lääke- ja huippuluokan muottivalmistukseen
Miinukset:
- Kalliit laitteet ja monimutkainen käyttö
- Hidas tulostusnopeus
- Korkeat materiaalikustannukset ja monimutkainen jälkikäsittely
MJF (monisuihkufuusio)
MJF on 3D-tulostustekniikka, jossa materiaalina käytetään pääasiassa nailonjauhetta. Se saavuttaa jauhekerroksen nopean sulatuksen ja muotoilun suihkuttamalla sulatusainetta ja jalostusainetta yhdessä korkean lämpötilan lämmityksen kanssa.
Plussat:
- Suuri tulostusnopeus ja mittatarkkuus
- Yhtenäiset mekaaniset ominaisuudet
- Pienimuotoisen erätuotannon kyky
Miinukset:
- Rajoitetut materiaalivaihtoehdot
- Korkeat laite- ja ylläpitokustannukset
- Yksittäisen pinnan värillinen ulkonäkö
Mukautetun 3D-tulostuspalvelun edut
Suunnittelu joustavuus
3D-tulostuksen keskeinen etu on sen lähes rajaton suunnitteluvapaus. 3D-tulostuksella voidaan suoraan luoda digitaalisten mallien perusteella erittäin monimutkaisia geometrisia muotoja, kuten sisäisiä onteloita ja monimutkaisia ruudukkorakenteita.
Suunnittelijat ja insinöörit voivat nopeasti muuntaa luovat ideat fyysisiksi prototyypeiksi, mikä lyhentää merkittävästi tuotekehityssykliä.
Räätälöinti
3D-tulostus sopii erinomaisesti yksittäisten kappaleiden tai pienten erien valmistukseen, koska personoitujen versioiden luominen ei vaadi paljon enemmän rahaa tai ylimääräistä aikaa.
- Lääketieteellinen ala: Potilaan TT-skannaustietojen perusteella tulosta implantit, kirurgiset ohjaimet tai hammasproteesit, jotka sopivat täysin hänen luurakenteeseensa
- Kulutuskenttä: Räätälöidyt, ainutlaatuiset silmälasit, pohjalliset ja korut käyttäjille
Virtaviivainen valmistusprosessi
3D-tulostus on additiivinen valmistusprosessi, joka muuntaa digitaaliset tiedostot fyysisiksi osiksi yhdessä vaiheessa, mikä yksinkertaistaa huomattavasti perinteisessä valmistuksessa vaadittavia useita vaiheita, kuten muotin suunnittelua, mekaanista koneistusta ja kokoonpanoa.
Tehokas materiaalin käyttö
Toisin kuin perinteisessä subtraktiivisessa valmistuksessa (kuten jyrsinnässä ja sorvauksessa), jossa ylimääräiset osat poistetaan yhdestä materiaalikappaleesta leikkaamalla, 3D-tulostuksessa materiaalia lisätään kerros kerrokselta, kunnes osa on muodostettu.
Tämä ”käytä vain tarvittavia materiaaleja” -lähestymistapa vähentää merkittävästi raaka-aineiden hukkaa, erityisesti kalliiden metallien tai erikoispolymeerien työstössä se voi säästää paljon kustannuksia.
Surface Finishing räätälöidyistä 3D-tulostusosista
kiillotus
Poista kerrokset, purseet ja pinnan karheus mekaanisesti tai manuaalisesti, jotta osista tulee tasaisempia. Sekä muovi- että metalliosat voidaan kiillottaa tai hioa.
Kiillotus voi parantaa osien pinnanlaatua ja valmistella niitä myöhempää ruiskutusta tai galvanointia varten, mutta se on aikaa vievää ja työvoimavaltaista, eikä se sovellu laajamittaiseen tuotantoon.
Maalaus ja pinnoitus
Maalaus on prosessi, jossa osien pinnalle levitetään maalia tai pinnoitetta, jolla voidaan saavuttaa erilaisia värejä ja pintaefektejä. Maalauksella voidaan parantaa osien ulkonäköä ja tehostaa niiden suojausominaisuuksia.
Maalausta ja pinnoitusta käytetään yleisesti SLA- ja FDM-osissa, mutta osien pohjakerroksen on oltava hyvin tasainen.
Galvanointi
Galvanointi on prosessi, jossa metallikerros, kuten nikkeli, kupari, kromi jne., kerrostetaan johtavalle pinnalle, ja sitä käytetään usein lujuuden parantamiseen tai koristeluun.
Galvanointi voi parantaa pinnan kovuutta ja kulutuskestävyyttä, parantaa sähkönjohtavuutta ja korroosionkestävyyttä. Jotkin muovit vaativat johtavan pohjakäsittelyn.
hiekkapuhallus
Hiekkapuhallus on prosessi, jossa käytetään suurnopeuksisia hiekkapartikkeleita pinnan puhdistamiseen tai karhentamiseen, jauhejäämien poistamiseen ja kerrostumisen aikaansaamiseen.
Hiekkapuhallus voi parantaa osien pinnan tasaisuutta ja tehostaa seuraavien pinnoitteiden tarttumista. Hiekkapuhallusta käytetään usein SLS- ja MJF-nailonosille.
anodisointi
Anodisointi on prosessi, jossa metalliosille, kuten alumiiniseoksille, muodostetaan sähkökemiallisilla menetelmillä tiheä oksidikalvo. Anodisointi voi parantaa osien korroosionkestävyyttä, pinnan kovuutta ja koristeellisia ominaisuuksia, ja sitä voidaan tehdä useissa eri väreissä.
Mukautettu 3D-tulostuspalvelu vs. CNC-koneistus
Sekä 3D-tulostus että CNC-koneistus ovat tärkeitä digitalisaation ohjaamia valmistusteknologioita. Molemmat perustuvat tietokoneella avustettuihin suunnittelumalleihin, jotka ohjaavat laitteita koneistuksessa ja pystyvät valmistamaan tehokkaasti ja tarkasti monimutkaisia geometrisen muotoisia prototyyppejä ja lopullisia osia.
3D-tulostuksella ja CNC-koneistuksella on kuitenkin myös tiettyjä eroja joissakin suhteissa.
| Vertailukohde | 3D-tulostus | CNC-koneistus |
| Koneistusperiaate | Rakentaa osia kerros kerrokselta (additiivinen prosessi) | Poistaa ylimääräisen materiaalin kiinteästä kappaleesta (vähennysprosessi) |
| Soveltuvat materiaalit | Muovit, hartsit, nailon, metallijauheet, keramiikka jne. | Metallit, muovit, komposiitit, puu jne. |
| Mittatarkkuus | Tyypillisesti ±0.1 mm (jopa ±0.05 mm suurella tarkkuudella) | Erittäin korkea tarkkuus, jopa ±0.005 mm |
| Tuotannon tehokkuus | Joustava yksittäisille osille, hitaampi tulostusnopeus | Korkea tehokkuus erätuotannossa |
| Materiaalin käyttö | Korkea – käytetään vain osaan tarvittava materiaali | Alhainen – merkittävä materiaalihävikki leikkauksesta |
Aräätälöityjen 3D-tulostuspalveluiden sovellukset
Prototyyppien kehittäminen
Klassisin 3D-tulostuksen sovellus on nopea prototyyppien valmistus . Suunnittelijat voivat muuntaa konseptit fyysisiksi malleiksi muutamassa tunnissa tai päivässä, mikä lyhentää merkittävästi tuotekehityssykliä ja helpottaa suunnittelun varmentamista, toiminnallista testausta ja kokoonpanotarkastusta.
Medical Care
3D-tulostus voi hyödyntää potilaan tietokonetomografia- tai magneettikuvausdataa tulostaakseen tarkasti elinmalleja leikkaussuunnittelua varten, luurakennetta vastaavia implantteja (kuten kallon korjauslevyjä) ja kirurgisia ohjaimia. Hammaslääketieteessä 3D-tulostusta voidaan käyttää myös hammaskruunujen, hammassiltojen ja näkymättömien oikomiskojeiden mallien valmistukseen.
Ilmailu ja autoteollisuus
Ilmailuteollisuus on hyödyntänyt täysimääräisesti 3D-tulostuksen etuja kevyen, integroidun valmistuksen ja nopean iteroinnin muodossa.
3D-tulostuksella voidaan valmistaa monimutkaisia metallikomponentteja, kuten turbiinin siipiä ja kevyitä kiinnikkeitä. Näiden komponenttien kokoaminen perinteisillä menetelmillä vaatii yleensä useita osia, mutta 3D-tulostuksella ne voidaan muodostaa yhdestä kappaleesta, mikä vähentää painoa ja parantaa suorituskykyä.
Rakennusteollisuus
Arkkitehtuurissa 3D-tulostus voi nopeasti luoda tarkkoja pienoismalleja. Tämä auttaa arkkitehtejä ja asiakkaita näkemään ja arvioimaan suunnitelmaa helposti.
Myös laajamittaisella 3D-tulostuksella voidaan nyt luoda oikeita rakennusosia tai jopa kokonaisia taloja. Tässä prosessissa käytetään tyypillisesti erityistä betonia tai komposiittimateriaaleja.
Kulutustavarat
3D-tulostus mahdollistaa massapersonoinnin. Sillä voi esimerkiksi luoda jalkoihin muotoiltuja pohjallisia, mittatilaustyönä istuvia laseja sekä ainutlaatuisia muotituotteita tai lamppuja.
Kulttuurialalla tämä teknologia voi entisöidä vaurioituneita esineitä ja jäljitellä harvinaisia arkeologisia löytöjä. 3D-tulostusta käytetään myös laajalti yksityiskohtaisten elokuvarekvisiittojen ja anime-hahmojen valmistukseen.
NOBLE"s Mukautettu 3D-tulostuspalvelu
NOBLE on kiinalainen 3D-tulostusvalmistaja, joka tunnetaan korkealaatuisten ja kilpailukykyisesti hinnoiteltujen osien valmistuksesta. Tarjoamme laajan valikoiman 3D-tulostustekniikoita, kuten SLA, SLS, FDM, MJF, PolyJet, DMLS, EBM jne. Voit saada tarjouksen osastasi verkossa muutaman päivän kuluessa tai ottaa yhteyttä tuotantoasiantuntijoihin saadaksesi ratkaisuja, jotka kattavat koko tuotteesi elinkaaren.
NOBLE on luotettava räätälöity valmistusratkaisusi prototyyppisuunnittelusta valmistukseen. Tarjoamme valtavat valmistusresurssit, sopivan teknologian, virtaviivaistetun prosessin, asiantuntevan ohjauksen ja täydellisen laadunvalvontaprosessin ideoidesi muuttamiseksi todellisuudeksi.
3D-tulostuksen usein kysytyt kysymykset
Onko 3D-tulostus kallista?
3D-tulostuksen hinta riippuu materiaalista, koneesta, osan koosta ja vaaditusta yksityiskohdasta. Yksittäisen kappaleen tulostaminen voi siis olla kallista. Mutta tämä menetelmä säästää rahaa, koska se ei vaadi erityisiä muotteja tai työkaluja. Se myös nopeuttaa idean valmistumista valmiiksi osaksi. Tämä tekee siitä erittäin kustannustehokkaan pienille erille tai mittatilaustyönä valmistetuille tuotteille.
Tarvitsevatko 3D-tulostetut osat jälkikäsittelyä?
Kyllä. Useimmat painetut osat vaativat pintakäsittelyä, kuten hiomista, kiillotusta, pinnoitusta tai maalausta ulkonäön, lujuuden tai toimivuuden parantamiseksi. Metalliosat saattavat myös vaatia lämpökäsittelyä tai koneistusta.
Mitä eroa on 3D-tulostuksella ja CNC-koneistuksella?
3D-tulostus on additiivinen prosessi, joka sopii erinomaisesti monimutkaisille geometrioille ja prototyypeille, kun taas CNC-työstö on subtraktiivinen prosessi, joka sopii erittäin tarkkojen ja massatuotantoisten osien valmistukseen. Kummallakin on ainutlaatuiset vahvuutensa suunnittelutavoitteista riippuen.
Kuinka nopeaa 3D-tulostus on perinteiseen valmistukseen verrattuna?
3D-tulostus voi tuottaa prototyyppejä lyhyessä ajassa, kun taas perinteinen valmistus, kuten CNC-koneistus tai ruiskuvalu, vie yleensä useita päiviä tai viikkoja työkalujen ja asetusten valmistumiseen. Laajamittaisessa tuotannossa perinteiset menetelmät ovat kuitenkin edelleen nopeampia ja taloudellisempia.
Voiko 3D-tulostusta käyttää massatuotantoon?
Vaikka 3D-tulostusta käytetään pääasiassa prototyyppien valmistukseen ja pienten sarjojen valmistukseen, edistysaskeleet, kuten MJF ja SLM, tekevät pienten sarjojen valmistuksesta yhä mahdollisempaa. Laajamittaisessa tuotannossa käytetään usein hybridivalmistusta, joka yhdistää 3D-tulostuksen ja perinteiset menetelmät.
