Новые разработки
После около 10 лет исследований и разработок, HP недавно вошли на рынок 3D-печати с собственными устройствами. И хотя из технологий технически отличается от способа SLS, ее применение такое же. Именно поэтому мы о ней здесь упоминаем.
Также, несколько компаний внедряют SLS-печать в настольные принтеры, последняя разработка Formlabs в этой области - это SLS-принтер Fuse 1.
Печать несколькими материалами (Multi Jet Fusion - MJF) от HP
MJF-принтер от HP работает по тому же методу, что и другие технологии синтеза на подложке, но с дополнительным процессом - нанесением вещества для детализации. Сначала на рабочую область наносится слой порошка для печати. Затем, в места, где необходимо сплавить частиц, подается плавящее вещество, как в методе струйного нанесения связующего (Глава 6). Плавящее вещество улучшает поглощение энергии от источника тепла. В то же время локализировано наносится вещество для детализации. Она уменьшает плавление на границах детали, что позволяет производить четкие и ровные границы. Затем рабочая область подвергается воздействию плавящей энергии (тепла) для сплавления и соединения частиц порошка. Источник тепла делает линейный проход, в отличие от стационарного воздействия из одной точки. Процесс повторяется слой за слоем до полного формирования детали.
По сравнению с традиционными SLS-принтерами, MJF-принтеры печатают на 25% быстрее благодаря уменьшению времени остывания из-за способа подачи энергии. В будущих поколениях принтеров также будет возможность печать полноцветных образцов путем добавления цветного связующего вещества, введенного в порошок (и снова напоминает способ струйного нанесения связующего).
MJF-принтер от HP позиционируется как конкурентное решение для низко- и среднесерийного производства благодаря его скорости печати и способности изготавливать полимерные функциональные детали с хорошими механическими свойствами.
Настольные SLS-принтеры – SnowWhite от Sharebot, Sintratec, Sinterit и Fuse 1 от Formlabs
Совсем недавно, с целью вывести на рынок конкурентные по цене SLS-машины, были разработаны несколько принтеров, включая SnowWhite от Sharebot, S1 от Sintratec, Lisa от Sinterit, и самый распространенный - Fuse 1 от Formlabs (Рисунок 4.10).
Настольные SLS-принтеры отличаются от промышленных тем, что в них используется волоконный лазер, который имеет более низкую стоимость и мощность, чем у CO-лазера, который использовали в своих машинах производители EOS и3D Systems.
Так как эти технологии потенциально являются многообещающими, на момент написания книги еще слишком рано оценивать их влияние на промышленность.
Таблица 4.3- Основные материалы SLS-печати
| Материал | Основные бренды | Характеристики |
| Нейлон 12 | EOS Balance 2200, 3D Systems DuraForm PA | - Эффективный в плане затрат - Имеет хорошие механические свойства - Матовая, грубая поверхность |
| Alumide | EOS Alumide | - Металлический внешний вид - Температурное сопротивление |
| PA-GF | 3D Systems DuraForm ProX GF, EOS PA 3200 GF | - Высокая прочность - Хорошее соотношение прочности к весу - Износостойкий |
Таблица 4.4 - Основные виды пост-печатной обработки для метода SLS-печати.
| Тип | Процесс пост-обработки | Описание |
| Обязательная | Удаление несхватившегося порошка | Детали вынимаются из рабочей камеры, и проходят обработку сжатым воздухом для удаления, оставшегося на них порошка. Также, для удаление прилипшего неспеченного порошка выполняется обдувка с пластиковыми шариками. Поверхность после такой обработки остается грубой, как после обработки наждачной бумагой со средним зерном (матовая поверхность, напоминающая атлас, слегка зернистая). Эта поверхность прекрасно подходит для окрашивания или покрытия лаком. |
| Обработка поверхности | Полировка в среде | Для более гладкой текстуры поверхности детали иногда проходят полировку в перекидной среде или в вибромашинах. В перекидной механизм помещается мелкая керамическая крошка, которая при вибрации постепенно полирует поверхность детали. Эта процедура может иметь небольшое влияние на размеры детали, а также привести к закруглению четких кромок. Такая процедура не рекомендуется для мелких деталей, или для деталей сложной конструкции. |
| Эстетика | Окрашивание пигментом | Самый быстрый и недорогой способ окрашивания деталей, изготовленных с помощью SLS-печати - это пигментное окрашивание с достаточно широкой палитрой доступных цветов. Пористость поверхности деталей подходит для него просто идеально. Деталь погружается в горячую ванну с красящим раствором. Такая ванна обеспечивает полное покрытие всех поверхностей детали, как внутренних, так и внешних. Обычно пигмент проникает на глубину около 0,5 мм, и только длительный износ способен стереть его до оригинального цвета. |
|
| Окрашивание краской и лакирование | Детали, напечатанные ан SLS-принтерах можно окрашивать аэрозолем и/или покрывать лаком (защитным или прозрачным). Именно благодаря лакирование удается получить различные виды покрытия, от глянцевого сияния до металлического блеска. Лакированные покрытия также улучшают износостойкость, твердость поверхности, водонепроницаемость, и предотвращают появление на поверхности деталей отметин и загрязнений. Из-за пористой структуры SLS-деталей рекомендуется наносить лак в 4-5 очень тонких слоев, вместо нанесения одного толстого. Это позволит сократить время сушки и снизит вероятность появления потеков краски или лака. |
| Функциональная | Водо-непроницаемость
| Правильно напечатанная и спеченная SLS-деталь уже имеет определенную водонепроницаемость. Для ее увеличения применяются дополнительные покрытия. Лучших результатов удается достичь, используя для этого силиконы и винил-акрилаты. Не рекомендуется использовать полиуретан (Polyurethane - PU) для защиты от влаги SLS-деталей. Если необходимо обеспечить полную водостойкость - рекомендуется наносить покрытие методом погружения. |
|
| Металлическое покрытие | На SLS-детали можно наносить металлические покрытия гальваническим способом. На поверхность деталей дл увеличения прочности или придания электрической проводимости можно наносить нержавеющую сталь, медь, никель (или их сочетание), золото и хром. Детали очищают и на поверхность наносят токопроводящий слой. Затем деталь подвергается стандартной процедуре нанесения металлических покрытий. Иногда пластик служит поддерживающей структурой, которая в последствии выгорает, в результате чего получаются детали с очень тонкими стенками (25-125 микрон) |
