2. Масочная стереолитография (sgc)

История

Масочная стереолитография (solid ground curing, SGC) – технология аддитивного производства, схожая с технологией печати методом цифровой светодиодной проекции (DLP).

Технология была разработана и внедрена в жизнь в 1986 году компанией Cubital Ltd. Компания Cubital перестала существовать, а все интеллектуальные права были переданы компании Objet Geometries Ltd. В 2012 году в результате слияния Objet Geometries Ltd и Stratsasys интеллектуальные права на эту технологию перешли к Stratsasys.

Вариант технологии SGC, используемый на принтерах компании 3D Systems известен под названием Film Transfer Imaging или FTI.

Технология

Технология основана на нанесении тонких слоев фотополимерной смолы с последующим облучением материала ультрафиолетовым светом. Облучение происходит по физическому фотошаблону или «маске» соответствующего контура. Облучение приводит к полимеризации (затвердеванию) материала, после чего лишний материал удаляется из рабочей зоны, а полости заполняются легкоплавким воском. При необходимости производится механическая обработка поверхности, после чего производственный цикл повторяется. По завершении построения модели воск выплавляется, оставляя готовую модель, не требующую дополнительного облучения в ультрафиолетовой печи для полной полимеризации.

В качестве расходных материалов используются фотополимерные смолы. Подбор подходящего материала может потребовать определенного внимания ввиду технологических особенностей производства – при необходимости механической обработки полимер должен обладать соответствующими характеристиками. Как правило, используются фотополимеры, напоминающие по прочности и вязкости ABS-пластик.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом SGC является отсутствие необходимости в построении поддерживающих структур, как в случае с такими стереолитографическими методами, как SLA или DLP. В дополнение к высокому разрешению по горизонтали, механическая обработка каждого наносимого слоя позволяет добиваться высокой точности по оси Z. Наконец, технология отличается достаточно высокой производительностью за счет одновременного облучения целых слоев. Среди недостатков следует отметить достаточно высокую шумность и большое количество отходов, повышающее себестоимость печати. Сами же установки достаточно дороги ввиду сложности конструкции. В последнее время метод SGC почти не используется, а его вариация FTI стала практически неотличима от цифровой светодиодной печати (DLP) ввиду внедрения цифровых проекторов.

3. PolyJet

Технология

3D печать по технологии PolyJet напоминает печать обычным струйным принтером. Но вместо напыления чернил на поверхность бумаги 3D принтеры типа PolyJet делают послойное напыление жидкого фотополимерного пластика на специальной внутренней площадке. Затем пластик затвердевает под воздействием ультрафиолетовой лампы. Слои наслаиваются один на другой, и, в результате, получается объёмная модель или прототип. Затвердевшую модель можно брать в руки и пользоваться ей сразу, не прибегая к дополнительной обработке. Помимо определённых материалов для моделирования, 3D принтер использует гелеобразный опорный материал, разработанный специально для укрепления длинных выступов и элементов сложной геометрической формы. Он легко удаляется с помощью руки или смывается водой. Технология 3D печати PolyJet идеально подходит для быстрого прототипирования ввиду целого ряда преимуществ, к которым относятся: превосходное качество, скорость, высокая точность и широкий спектр используемых материалов. 3D принтеры Objet Connex от Stratasys, основанные на технологии PolyJet, являются единственными системами аддитивного моделирования, которые позволяют использовать в 3D печати различные материалы для производства одной 3D модели в ходе единого рабочего цикла.

3D принтеры Objet Connex оборудованы уникальной технологией, позволяющей использовать в ходе прототипирования сразу несколько материалов за один рабочий цикл. То есть вы можете использовать при изготовлении одного прототипа несколько базовых материалов и даже создавать комбинированные материалы с помощью смешения базовых. Такие комбинации будут обеспечивать именно те физические свойства, которые вам требуются. Используя более 100 различных базовых материалов, а также полученных на их основе комбинаций – от твёрдых до каучукообразных, от непроницаемых до совершенно прозрачных – можно достичь превосходной степени реализма. 

Преимущества и недостатки

Преимущества технологии:

а) толщина слоя до 16

б) быстро печатает, так как жидкость можно наносить очень быстро.

Недостатки технологии:

а) печатает только с использованием фотополимера — узко-специализированный, дорогой пластик, как правило, чувствительный к УФ и достаточно хрупкий. 

Применение: промышленное прототипирование и медицина