Словом «3D-печать» называют больше десятка разных процессов. В одних пластик плавят и выдавливают через сопло, в других жидкую смолу отверждают светом, в третьих лазер спекает порошок. Общее у них одно: деталь растёт слой за слоем по цифровой модели. Отличается всё остальное — точность, прочность, цена и то, какие формы вообще можно получить. Разбираем четыре самые распространённые технологии и подсказываем, какую выбрать под вашу задачу.
FDM: послойное наплавление пластика
FDM (fused deposition modeling, его ещё называют FFF) — та самая технология, с которой у большинства начинается знакомство с 3D-печатью. Пластиковая нить — филамент — подаётся в нагретую до 200–300 °C печатающую головку, плавится и выдавливается через сопло диаметром обычно 0,4 мм. Головка рисует контур слоя, затем стол опускается на долю миллиметра, и всё повторяется.
Сильные стороны FDM — доступность и выбор материалов: PLA, PETG, ABS, ASA, нейлон, гибкий TPU, композиты с углеволокном. Деталь получается сразу функциональной: её можно сверлить, нарезать в ней резьбу, ставить под нагрузку. Слабые стороны тоже понятны: заметные слои (обычно 0,1–0,3 мм), необходимость поддержек под нависающими элементами и разная прочность вдоль и поперёк слоёв.
Где хорош: корпуса, кронштейны, крепёж, прототипы, оснастка для производства, крупные детали.
SLA, DLP и MSLA: фотополимерные смолы
В фотополимерной печати вместо нити — ванна с жидкой смолой. Источник ультрафиолета засвечивает очередной слой, и смола в этом месте твердеет. В классической SLA рисует лазер, в DLP слой проецирует проектор, а в MSLA — самой массовой сегодня — засветку выполняет UV-матрица под ЖК-экраном, который работает как трафарет.
Слой здесь тоньше — 0,025–0,05 мм, поэтому поверхность гладкая, а мелкие детали чёткие: от шрифта высотой в миллиметр до текстуры кожи на миниатюре. Цена этой красоты — хрупкость стандартных смол, обязательная промывка и дозасветка после печати и следы от поддержек. Инженерные смолы (жёсткие, эластичные, термостойкие) снимают часть ограничений, но стоят дороже.
Где хорош: ювелирные мастер-модели, стоматология, миниатюры, мелкие точные детали, мастер-модели для силиконовых форм.
SLS: спекание порошка лазером
В SLS (selective laser sintering) камеру заполняют тонким слоем полимерного порошка — чаще всего нейлона PA12. Лазер спекает частицы там, где должна быть деталь, сверху насыпается следующий слой, и так до конца задания. Неспечённый порошок держит деталь со всех сторон, поэтому поддержки не нужны вовсе: в одну камеру можно плотно «упаковать» десятки деталей любой формы, включая сцепленные друг с другом механизмы.
Детали из SLS прочные и почти одинаковые по свойствам во всех направлениях, поверхность — матовая, слегка шероховатая. Оборудование промышленное и дорогое, поэтому SLS заказывают у сервисов, а не ставят дома.
MJF и струйные технологии
Multi Jet Fusion от HP тоже работает с порошком, но вместо лазера по слою проходит струйная головка: она наносит агент, поглощающий тепло, а затем весь слой прогревает инфракрасная лампа. Спекается только то, что было «закрашено». Технология быстрее SLS на больших партиях и даёт очень однородные детали — поэтому MJF любят для мелкосерийного производства.
Есть и другие струйные процессы: PolyJet напыляет капли фотополимера и сразу засвечивает их (так получаются многоцветные и многоматериальные модели), а binder jetting склеивает порошок связующим — из гипса, песка или металла.
Сравнение технологий
Как выбрать
- Нужна функциональная деталь подешевле — FDM. Для улицы берите PETG или ASA, для нагрузок — нейлон или композиты.
- Важны мелкие детали и гладкость — фотополимер. Это миниатюры, украшения, точные корпуса небольших приборов.
- Сложная геометрия без поддержек или партия от десятков штук — SLS или MJF.
- Сомневаетесь — начните с FDM-прототипа: он дешевле и быстрее, а финальную версию можно перенести на другую технологию.
Хорошее правило: сначала решите, что деталь должна выдерживать и как выглядеть, и только потом выбирайте технологию. Обратный порядок почти всегда обходится дороже.
Не знаете, какая технология подойдёт?Загрузите модель — конфигуратор посчитает цену и проверит стенки.
Рассчитать печатьИсточники
- 3D printing processes — Wikipedia
- Fused filament fabrication — Wikipedia
- Selective laser sintering — Wikipedia
Иллюстрации
- Обложка — Shixart1985, CC BY 2.0
- Схема FDM: сопло (1) выдавливает пластик слоями (2), стол (3) перемещается — Gringer, CC0
- Деталь, напечатанная стереолитографией — Wizard191, CC BY-SA 3.0
- Принцип SLS: лазер спекает порошок слой за слоем — LaurensvanLieshout, CC BY-SA 3.0
3D-печать в КазаниНаша мастерская — в Казани. Загрузите модель, посмотрите цену онлайн и заберите готовое изделие сами, бесплатно, или получите в пункте...
Подробнее и цены