Všechno 3D: Prozkoumání každé technologie 3D tisku dostupné v roce 2022

3D tisk se rychle stává jedním z nejoblíbenějších kutilských koníčků, přičemž jen v roce 2021 bylo do celého světa odesláno více než 2,2 milionu tiskáren.

Nové typy 3D tisku se neustále aktivně vyvíjejí a rostoucí trh s touto technologií pohání inovace, díky čemuž mnohé starší tiskárny vypadají prakticky prehistoricky.

Jaké jsou ale různé typy 3D tisku dostupné v roce 2022? Pojďme to zjistit níže.

Kolik typů 3D tisku existuje?

Většina nadšenců 3D tisku zná vytlačování materiálu (FDM), polymeraci kádě (SLA, DLP a MSLA) a fúzi prášku (SLS a EBM). Ve skutečnosti však existuje sedm různých typů Technologie 3D tisku k dispozici pro fandy a výrobce v roce 2022. Podtypy lze nalézt v každé z těchto kategorií, což představuje dlouhý seznam různých typů 3D tiskáren dostupných na dnešním trhu.

• Extruze materiálu
• Polymerace vany
• Powder Bed Fusion
• Tryskání materiálu
• Tryskání pojiva
• Přímá depozice energie
• Laminování listu

Jaké jsou 3 hlavní typy 3D tisku?

I když je dnes k dispozici mnoho typů 3D tiskáren, existují tři hlavní technologie, které nadšenci do 3D tisku doma používají. To zahrnuje FDM (modelování tavené depozice), SLA (selektivní laserové slinování) a SLS (selektivní laserové slinování).

Technologie 3D tisku dostupná v roce 2022

Níže naleznete sbírku všech nejdůležitějších technologií 3D tisku dostupných v roce 2022. Toto se zaměřuje na typy 3D tiskáren, které si normální lidé mohou koupit a používat doma, ale zahrnuli jsme také 3D tiskárny, které mají výrobci k dispozici.

Typy 3D tisku: Vytlačování materiálu

Extruze materiálu je nejoblíbenějším typem 3D tisku pro domácí použití. FDM (fused deposition modeling)/FFF (fused filament fabrication) je jediný typ tiskárny, který spadá do této kategorie, ale stojí za to mít na paměti, že tiskárny jako tato přicházejí v řadě tvarů a velikosti.

3D tiskárny FDM/FFF

3D tiskárny FDM/FFF jsou cenově dostupné a relativně snadno se s nimi pracuje, zejména s moderními vylepšeními, jako jsou vyhřívané postele a kryty. 3D tiskárny FDM fungují tak, že pokládají vrstvu po vrstvě materiálu pomocí portálu nebo sady aktuátorů. Materiál přichází ve formě pevného filamentu, který je vložen do tiskárny a prochází vyhřívaným extrudérem, který způsobuje jeho roztavení.

Typy 3D tisku: Vat Polymerizace

Na rozdíl od vytlačování materiálu se při polymeraci v kádi používá kapalný výchozí materiál, který při vystavení světlu tuhne. Lasery a další typy přesného osvětlení se používají k vytvrzování fotopolymerních pryskyřic, které jsou umístěny v kádi, obvykle s lůžkem, které pomalu zvedá objekt, když je vyroben. Vat polymerizace 3D tisk je známý pro výrobu neuvěřitelně detailních dílů bez znatelných vrstev SLA a DLP se velmi liší od FDM 3D tisku.

3D tiskárny SLA (stereolitografie).

SLA byla poprvé vynalezena v roce 1986 a byla první technologií 3D tisku patentovanou v USA. Tento typ tiskárny má jako hlavní součásti vanu z fotopolymerní pryskyřice, sadu zrcadel zvaných galvanometry a výkonný laser. Laser a zrcadla spolupracují na vytvrzení konkrétních částí pryskyřice za účelem vytvoření detailního modelu. Stejně jako 3D tiskárny FDM i tiskárny SLA tvoří jednu vrstvu po druhé s lůžkem, které se přesune do pozice pro další vrstvu.

3D tiskárny DLP (Direct Light Processing).

DLP 3D tiskárny jsou velmi podobné tiskárnám SLA, až na to, že k vytvrzení pryskyřice používají spíše digitální světelný projektor než laser. To má výhodu v urychlení doby tisku, protože digitální světelné 3D tiskárny dokážou vytvrdit celé vrstvy jediným zábleskem svých světelných projektorů, než aby se musely soustředit na jednotlivé body.

Jiné typy 3D tiskáren s polymerací Vat

• Programovatelná fotopolymerizace (P3)
• Maskovaná stereolitografie (MSLA)
• High Area Rapid Printing (HARP)
• Výroba kovů založená na litografii (LMM)
• Lehká aditivní výroba (LEAP)
• Projekční mikrostereolitografie (PµSL)
• Digitální kompozitní výroba (DCM)

Typy 3D tisku: Powder Bed Fusion

Fúze v práškovém loži je unikátní v tom smyslu, že namísto použití filamentu nebo pryskyřice tyto tiskárny používají práškové materiály, které jsou roztaveny tepelnou energií. Nejen, že to otevírá dveře kovovému a keramickému 3D tisku, ale také odstraňuje potřebu otravných podpěr; prášek udělá práci za vás.

3D tiskárny SLS (Selective Laser Sintering).

Selektivní laserové slinovací 3D tiskárny zahájí každý tisk položením jemné vrstvy polymerního prášku, který má téměř bod tání, na vyhřívané lože. K selektivnímu roztavení částí prášku je pak použit laser, podobným způsobem jako SLA. Jakmile je vrstva hotová, přidá se další vrstva prášku a proces začíná znovu.

3D tiskárny EBM (Electron Beam Melting).

3D tiskárny EBM fungují podobně jako tiskárny SLS, s tím rozdílem, že pracují s kovovými prášky a využívají spíše elektronový paprsek než laser. Tento paprsek má vyšší hustotu energie než laser, což umožňuje tiskárnám EBM pracovat rychleji než jejich protějšky a zároveň obětovat jemné detaily.

Jiné typy 3D tiskáren Powder Bed Fusion

• Přímé laserové slinování kovů (DMLS)
• Selektivní laserové tavení (SLM)
• Multi-Jet Fusion (MJF)

Typy 3D tisku: Material Jetting (MJ)

Material jetting 3D tiskárny fungují velmi podobně jako a běžná 2D tiskárna. Tekutý materiál je nanášen na stavební desku a vytvrzován pomocí laserů nebo digitálních světelných projektorů, přičemž přesné trysky pokládají materiál vrstvu po vrstvě. Tiskárny DOD MJ mohou dokonce nanášet jak polymerní, tak voskové materiály, aby vytvořily podpěry.

Typy 3D tiskáren pro tryskání materiálu

• Drop on Demand (DOD)
• Tryskání nanočástic (NPJ)
• Tisk ColorJet (CJP)

Typy 3D tisku: Binder Jetting

Tryskání pojiva je jako kříženec mezi tryskáním materiálu a fúzí práškového lože. Vrstvy poháněného materiálu se přidávají na stavební desku, přičemž tryska tryská spojovací materiál na konkrétní místa, aby se postavila každá vrstva hotového modelu. Pro tento proces se používá písek, kov a polymery, ačkoli každý materiál vyžaduje své vlastní zařízení, se kterým pracuje.

Typy 3D tiskáren Binder Jetting

• Tryskání pískového pojiva
• Tryskání plastového pojiva
• Tryskání kovového pojiva

Typy 3D tisku: Přímá depozice energie

3D tiskárny DED fungují podobně jako FDM tiskárna; tryska se pohybuje po tiskovém lůžku a nanáší materiál ve vrstvách za účelem vytvoření modelu. Spíše než roztavené plastové vlákno používají 3D tiskárny s přímou depozicí energie kovový prášek nebo drát, který se zahřívá a taví, když opouští trysku. Tiskárny jako tato budou mít buď laserový, elektronový nebo plazmový paprsek pro zahřívání materiálu.

Typy 3D tiskáren s přímou depozicí energie

• Aditivní výroba elektronovým paprskem (EBAM)
• Laserem navržené tvarování sítě (LENS)
• Studený sprej
• Přímé nanášení kovů (DMD)
• Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)
• Rychlá plazmová depozice (RPD)

Typy 3D tisku: Laminování archů

3D tiskárny s laminací archů jsou jedinečné ve světě 3D tisku, protože nedokážou sami dokončit kusy, které vyrobí. Vrstvy papíru, plastu nebo kovu se laminují pomocí lepidla, tepla nebo zvuku, než se z nich vyřízne tvar pomocí laserové řezačky nebo CNC stroje. Tato metoda 3D tisku je cenově dostupná a rychlá ve srovnání s jinými metodami.

Typy 3D tiskáren s laminací listů

• Výroba laminovaných předmětů (LOM)
• Ultrazvuková konsolidace (UC)
• Selektivní laminování kompozitních objektů (SLCOM)
• Laminování plastových fólií (PSL)
• Počítačem podporovaná výroba laminovaných technických materiálů (CAM-LEM)
• Selektivní nanášení laminace (SDL)
• Výroba aditiv na bázi kompozitů (CBAM)

Vyberte si ten správný typ 3D tiskárny pro vás

Pokud jde o domácí použití, většina lidí zůstane u FDM nebo vatových polymeračních 3D tiskáren, protože jsou to nejlevnější a nejjednodušší tiskárny na nákup a údržbu. To však neznamená, že jste omezeni na tyto možnosti, a doporučujeme, abyste prozkoumali všechny tyto možnosti, o kterých jsme hovořili, až budete příště kupovat 3D tiskárnu.