Longsheng

3D-печать смолой, являясь ключевым примером технологии фотоотверждения, меняет парадигму разработки и производства продукции, обеспечивая высокую точность и высокое качество поверхности . Благодаря послойному отверждению светочувствительных полимеров эта технология позволяет быстро создавать модели с высокой степенью детализации и сложной геометрией. Это не только значительно ускоряет циклы проверки прототипов и итераций проектирования, но и широко используется для прямого производства высокопроизводительных конечных продуктов в таких областях, как медицина, стоматология, ювелирное дело и бытовая электроника .

Компания LS Precision Manufacturing уже давно занимает лидирующие позиции в области высокоточного аддитивного производства. Благодаря профессиональному техническому потенциалу и высококачественным технологиям печати, компания предоставляет клиентам полный цикл услуг — от концепции до готового продукта — и продолжает обеспечивать беспрепятственное сочетание инновационного дизайна и прецизионного производства. Чтобы сэкономить ваше время, представляем краткий обзор основных выводов.

Краткая справка: выберите смеситель одним взглядом

Выбор смолы зависит от конечного использования, а не от технологии печати:

• Для функциональных деталей выбирайте высокопрочные смолы;
• Для обеспечения стабильности при высоких температурах выбирайте высокотемпературную смолу;
• При контакте с человеком выбирайте биосовместимую смолу.
• Для общего визуального осмотра наиболее экономичными являются стандартные смолы.

Все детали из смолы требуют интенсивной постобработки для достижения оптимальных характеристик. Сотрудничество с такими экспертами, как LS Precision Manufacturing, обладающими обширным опытом в области материалов, имеет решающее значение для успеха сложных проектов.

Почему стоит доверять этому руководству? Практический опыт экспертов LS

Будучи техническими экспертами компании LS Precision Manufacturing, мы уже более десяти лет активно занимаемся высокоточным аддитивным производством. Располагая промышленным оборудованием мирового уровня для SLA , DLP и крупносерийной ЖК-печати, мы также создали обширную библиотеку материалов, от стандартных смол до специализированных, предлагая тысячи решений для прецизионного производства, в том числе для медицинской, аэрокосмической промышленности, потребительской электроники.

Компания LS Precision обладает глубокими знаниями в области оптимизации параметров оборудования, выбора материалов и оптимизации постобработки для различных сфер применения. Это руководство представляет собой систематизированный обзор нашего многолетнего опыта реализации проектов и накопленных знаний.

Однажды в реальной ситуации компания LS Precision срочно напечатала сложный хирургический шаблон для хирурга. Модель требовала не только чрезвычайно высокой точности размеров ( погрешность менее 0,1 мм ), но и биосовместимости. Благодаря глубокому пониманию свойств материалов и строгому контролю процесса мы смогли создать полностью сертифицированную деталь, от анализа данных и печати до постобработки , всего за несколько часов, что способствовало успешному проведению операции.

Подобные примеры подтверждают нашу убеждённость в том, что подлинная экспертиза заключается в преобразовании технических знаний в надёжные продукты. Именно это вы и узнаете из этого руководства, основанного на реальном опыте валидации проектов.

Что такое 3D-печать смолой? Чем она отличается от FDM?

3D-печать смолой , также известная как стереолитография (SLT), основана на избирательном облучении поверхности жидкой фоточувствительной смолы источником света с определённой длиной волны (например, лазером или проекционным источником). Это приводит к фотополимеризации и затвердеванию тонкого слоя смолы в освещённой области, слой за слоем, образуя трёхмерное твёрдое тело.

По сравнению с методом FDM (моделирование методом послойного наплавления) , при котором изделия изготавливаются методом экструзии расплавленных пластиковых нитей, эти два метода принципиально различаются по принципам работы, выходным результатам и областям применения. Ключевые различия между двумя популярными технологиями 3D-печати наглядно представлены в следующей таблице:

Если вам нужно создать крупногабаритные детали с относительно низкими требованиями к детализации поверхности, но высокими требованиями к прочности, FDM — экономичный вариант. Если же ваш проект требует точности, гладкости поверхности и очень высокой детализации (например, прецизионных сборок, форм или художественных работ), 3D-печать смолой — более подходящая технология.

Каковы основные процессы 3D-печати с использованием смолы?

Хотя все они основаны на идее фотополимеризации, современные технологии 3D-печати смолами в целом относятся к категориям SLA, DLP и LCD, основанным на источниках света и технологиях формирования изображений. Все они отверждаются с высокой точностью различными способами, и у каждой есть свои преимущества и недостатки.

Выбираемый вами процесс зависит от ваших требований: для оптимальной точности и качества поверхности, а также достаточного бюджета идеально подойдет промышленная технология SLA; для идеального баланса скорости, точности и цены лучше всего подойдет технология DLP ; а для лучшего соотношения цены и качества и скорости печати малыми партиями лучше всего подойдет технология LCD/MSLA.

Как выбрать правильный материал для 3D-печати?

Выбор подходящего полимерного материала — важнейшая составляющая успешной печати и конечного использования. Каждая из светочувствительных смол обладает различными механическими, термическими и биосовместимыми свойствами, поэтому вам следует сделать осознанный выбор, исходя из конечного назначения и условий, в которых будет эксплуатироваться ваш продукт.

1. Стандартная смола:

Самый универсальный и недорогой вариант. Поверхность прочная и шершавая, но разрешение печати посредственное, при этом хрупкая и неустойчивая к ударам. Она особенно хорошо подходит для создания концепт-моделей, демонстрационных моделей и визуального осмотра, но не подходит для тестирования функциональности с ударопрочностью или прочностью на удары.

2. Высокопрочные смолы:

Они имитируют свойства инженерных пластиков (таких как АБС или ПП), обладая превосходной ударопрочностью, усталостной прочностью и высокой пластичностью, что позволяет создавать даже прочные конструкции с защёлкивающимися соединениями. Они идеально подходят для создания функциональных прототипов , узлов, корпусов и приспособлений.

3. Высокотемпературные смолы:

Такие смолы обычно достигают температуры изгиба при нагревании (HDT) более 200 °C при вторичном отверждении. Это означает, что они не деформируются и не меняют форму под воздействием высоких температур и обычно используются для испытаний теплоносителей, изготовления пресс-форм и прототипирования периферийных деталей двигателей.

4. Биосовместимые смолы:

Эти специальные смолы сертифицированы (например, USP Class VI или ISO 10993) для безопасного контакта с биологическими жидкостями и кожей человека. Они являются лучшим выбором в стоматологии (хирургические шаблоны, стоматологические модели) и медицине (корпусы слуховых аппаратов). При выборе материала убедитесь, что уровень сертификации соответствует области применения.

При выборе материала задайте следующие вопросы по порядку:

• Будет ли он выдерживать нагрузки? (Да → Высокопрочная смола)
• Будет ли он подвергаться воздействию тепла? (Да → Высокотемпературная смола)
• Будет ли он контактировать с телом человека? (Да → Биосовместимая смола)

Если это косметическая модель, подойдут стандартные смолы. При более серьёзных требованиях обратитесь к профессионалам, таким как LS Precision Manufacturing, чтобы помочь вам подобрать материал для проекта, избежав финансовых трат на пробы и ошибки.

В каких отраслях промышленности 3D-печать смолой применяется наиболее широко?

Точность, качество поверхности и быстрое прототипирование сделали 3D-печать смолой драйвером производительности и инноваций во многих отраслях. Печать смолой превосходит другие технологии при печати сложных деталей с высокой степенью детализации, произведя революцию в некоторых отраслях.

В медицинской и стоматологической областях

Его применение особенно актуально в медицине и стоматологии. Он используется для создания хирургических шаблонов, изготовленных на основе данных КТ пациента, что позволяет точно направлять хирургическое вмешательство и значительно повышает успешность и безопасность сложных операций. В стоматологии модели зубов, скрытые ортодонтические аппараты и хирургические шаблоны печатаются напрямую, что обеспечивает высокоточное, массовое и экономичное производство по индивидуальному заказу.

Ювелирная промышленность

Ювелирная промышленность стала первой отраслью, применившей эту технологию. Дизайнеры печатают точные восковые модели с помощью высокоточной смолы. Традиционное литье по выплавляемым моделям позволяет идеально воспроизводить каждую деталь, значительно ускоряя разработку новых изделий и позволяя производить изделия массового производства.

В промышленном производстве и НИОКР

Инженеры промышленного производства и НИОКР печатают высокоточные функциональные прототипы непосредственно из высокопрочных или термостойких смол для испытаний на сборку, анализа жидкостей или испытаний на термостойкость. Это позволяет им своевременно выявлять и исправлять ошибки, избегая при этом значительных затрат и времени до вскрытия пресс-форм.

В образовании и исследованиях

В образовании и исследованиях он также используется для создания молекулярных моделей, слепков археологических находок и анатомических моделей, предоставляя интуитивные и точные инструменты для обучения и исследований.

Ценность 3D-печати смолой заключается в том, что она позволяет быстро преобразовывать цифровые модели в высококачественные физические продукты функционального или декоративного назначения. Она стала неотъемлемой частью современного производства, будь то повышение клинической точности, раскрытие потенциала дизайнерской фантазии или ускорение разработки продукции.

Сотрудничество с такими экспертами, как LS Precision Manufacturing, которые знакомы с требованиями различных отраслей промышленности, может помочь компаниям максимально эффективно использовать эту технологию.

Какие ключевые факторы влияют на точность и прочность деталей, напечатанных на 3D-принтере из смолы?

Качественная 3D-печать из смолы — это гораздо больше, чем просто нажатие кнопки «Печать». Её конечная точность и прочность — это процесс, зависящий от тщательного контроля каждого этапа, от дизайна до постобработки.

1. Разработка и изготовление модели

Подготовка и проектирование модели имеют решающее значение. Поддержка имеет значение. Она не только предотвращает деформацию или разрушение во время печати, но и влияет на качество поверхности , а неправильное снятие приводит к образованию царапин. Толщина стенок также должна быть правильно рассчитана. Тонкие стенки хрупкие и легко деформируются, а слишком толстые приводят к образованию трещин из-за накопления внутренних напряжений.

2. Настройки параметров печати

Настройки параметров печати имеют значение. Толщина слоя напрямую влияет на разрешение по оси Z и гладкость поверхности. Более тонкие слои позволяют добиться более высокой детализации, но за счёт значительного увеличения времени печати. ​​Время экспозиции определяет степень отверждения каждого слоя. Слишком короткое время экспозиции приводит к плохому межслоевому соединению, делая деталь хрупкой и склонной к разрушению. Слишком длительное экспонирование, напротив, размывает детали и создаёт повышенные внутренние напряжения, что приводит к деформации детали.

3. Постобработка

Постобработка является окончательной, но именно она определяет окончательные эксплуатационные характеристики. После печати детали должны быть тщательно очищены от неполимеризованной смолы. Остатки смолы могут вызвать липкость поверхности и повлиять на окончательное отверждение. Вторичное отверждение на более позднем этапе крайне важно, так как оно обеспечивает достаточное фотосшивание материала. Это важный этап для достижения смолой номинальных пиковых значений прочности, твёрдости и термостойкости. Недоотверждённые детали значительно ухудшат свои механические свойства.

Для производства высокоточных и прочных печатных деталей необходимо систематически оптимизировать три элемента: проектирование, параметры и постобработку. Эти элементы неразделимы и взаимодействуют друг с другом.

Как LS достигает высокоточной персонализации с помощью технологии 3D-печати смолой? Пример прототипа высокоточного медицинского устройства

1.Задача клиента:

Компания, производящая медицинские приборы, столкнулась с исключительно сложной задачей при разработке нового портативного эндоскопа. Его ключевой компонент, прозрачный корпус, заполненный сложными микрофлюидными каналами и оптическими структурами, должен был быть полностью прозрачным, биосовместимым ( сертифицирован по ISO 10993 ) и обладать исключительной точностью размеров ( допуск ±0,05 мм ). Традиционная обработка на станках с ЧПУ не позволяла добиться столь сложной внутренней геометрии, а обычная 3D-печать не могла удовлетворить одновременно строгие требования к материалу и точности.

2. Креативное решение LS Precision:

Столкнувшись с такой задачей, производственная группа LS Precision разработала креативное решение:

• При выборе материала мы тщательно отобрали высокоэффективную, биосовместимую, прозрачную медицинскую смолу класса I, которая достигает оптической прозрачности после отверждения.
• В процессе компания LS Precision использовала технологию DLP-печати высокого разрешения. Благодаря точному расчету и оптимизации параметров экспонирования слой за слоем удалось добиться надежного формирования микрофлюидной структуры с минимальным внутренним напряжением, без трещин и деформаций.
• На этапе постобработки команда провела несколько повторных промывок изопропиловым спиртом и тщательно контролируемый по температуре и времени процесс вторичного отверждения, чтобы гарантировать полную реакцию материалов, окончательные механические свойства и отсутствие остатков.

3. Конечный результат и стоимость:

Наконец, команде LS удалось с первой попытки изготовить компонент, отвечающий всем требованиям. Прототип обладал чёткой внутренней структурой, гладкой поверхностью и высокой прозрачностью, а также без труда прошёл испытания на биосовместимость. Это не только позволило клиенту значительно сэкономить на изготовлении пресс-форм, но и сократить цикл разработки продукта на несколько недель, открыв надёжный путь для будущих клинических испытаний и быстрой итерации продукта. Это в полной мере демонстрирует огромный потенциал высокоточной 3D-печати смолой для изготовления сложных медицинских изделий на заказ.

Стоит ли мне купить 3D-принтер для печати на смоле или воспользоваться услугами профессиональной печати?

Когда компаниям требуются высокоточные 3D-печати из полимерной смолы , им предстоит принять важное решение: печатать на собственном принтере или обратиться в профессиональное сервисное бюро. Хотя настольные принтеры стали доступнее, чем когда-либо прежде, реальные расходы на них гораздо выше, чем просто одно вложение. Простой экономический расчёт показывает, что при нечастом ежедневном использовании обращение в профессиональный сервисный центр, как правило, является более выгодной стратегией.

Приобретая оборудование самостоятельно, вы будете нести постоянные и случайные дополнительные расходы:

1. Оборудование изнашивается, а FEP-пленка в резервуаре со смолой и ЖК-экран являются расходными материалами, которые необходимо регулярно заменять.
2. Открытые смоляные материалы имеют срок годности, а неиспользованный материал является отходами.
3. Всегда существует риск сбоя печати, а одна неудачная сложная модель означает потерю времени и материала.
4. Кроме того, вам придется вложить средства в оборудование для последующей обработки (моечные машины и камеры отверждения), не говоря уже о драгоценном времени и затратах на обучение — от настройки параметров методом проб и ошибок и проектирования опорных конструкций до работы с токсичными химикатами, все это требует знаний и опыта.

Обращение в профессиональное сервисное бюро, такое как LS Precision Manufacturing, исключает любые скрытые расходы. Мы не только располагаем промышленным оборудованием, обширной библиотекой специальных материалов и разработанными параметрами процесса, но и гарантируем, что каждая деталь проходит стандартизированные процедуры постобработки для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик.

Каковы общие этапы постобработки для 3D-печати смолой?

3D-печать смолой не завершается после подъёма платформы. «Сырые» детали, снятые с платформы, обычно содержат неотверждённую смолу и обладают неоптимальными характеристиками. Для достижения окончательной прочности, стабильности оптических свойств и функциональных характеристик они должны пройти ряд стандартизированных этапов постобработки. Эти этапы напрямую влияют на конечное качество изделия.

Полный процесс постобработки включает в себя:

1. Очистка: Замачивание детали в денатурированном спирте или чистящей жидкости удаляет с поверхности остатки липкой смолы. Недостаточная очистка может привести к образованию липкой поверхности и помешать последующему отверждению.
2. Удаление опорных конструкций. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не оставить заметных следов на поверхности модели.
3. Постотверждение: деталь помещается в камеру УФ-отверждения для завершения сшивания смолы внутри, достигая максимальной механической прочности, твердости и химической стойкости.
4. Детали, к которым предъявляются особо высокие эстетические требования , требуют дополнительной шлифовки и полировки для устранения следов слоев или нанесения покрытий (например, грунтовки, глянцевой или матовой краски) для придания им окончательного внешнего вида.

Компания LS Precision не только оснащена специализированным оборудованием, таким как ультразвуковые очистные машины и печи отверждения с регулируемой температурой, но и, опираясь на богатый опыт реализации проектов, устанавливает точные параметры очистки и отверждения для компонентов из различных материалов и структур.

Часто задаваемые вопросы

1. Действительно ли детали, напечатанные из смолы на 3D-принтере, хрупкие?

Не всегда. Механические характеристики деталей, напечатанных на 3D-принтере из смолы, во многом зависят от выбора материала. Современные высокопроизводительные смолы (например, высокопрочные смолы и смолы типа АБС) значительно улучшили свои механические характеристики, достигнув ударной вязкости, пластичности и усталостной прочности, сопоставимых с показателями некоторых традиционных конструкционных пластиков, таких как АБС или полипропилен.

2. Как можно эффективно контролировать общую стоимость проекта печати смолой?

LS Precision может помочь клиентам сэкономить более 30% расходов на печать за счет сокращения времени печати с помощью интеллектуальной компоновки , уменьшения поддерживающих конструкций для экономии смолы, рекомендации наиболее экономичного материала на основе функциональных требований и уменьшения толщины стенок модели без ущерба для прочности.

3. Подходит ли технология 3D-печати смолой для массового производства?

Он особенно подходит для мелкосерийного производства по индивидуальным заказам. Для крупносерийного производства мы рекомендуем решения с быстрой оснасткой. LS Precision предлагает комплексные решения для массового производства, такие как печать и переформовка, в зависимости от объёмов производства и времени цикла заказчика, помогая ему эффективно расширять производство.

4. Как выбрать наиболее подходящий полимерный материал для моего проекта?

Лучший способ — проконсультироваться с инженерами-прикладниками LS Precision и сообщить нам ваши требования к эксплуатационным характеристикам (например, прочность, термостойкость и биосовместимость). Опираясь на нашу обширную базу данных материалов и опыт испытаний, мы предложим наиболее экономически эффективное решение, а также предоставим образцы материалов и услуги по тестированию печати, чтобы убедиться, что готовое изделие соответствует ожиданиям.

Краткое содержание

3D-печать смолой , отличающаяся непревзойденной точностью, превосходным качеством поверхности и исключительной детализацией, является незаменимой частью современного прецизионного производства. Компания LS Precision Manufacturing , имеющая полный набор промышленного светоотверждаемого оборудования (SLA/DLP/LCD), обширную библиотеку материалов, охватывающую как общие, так и специальные области применения, и опытную техническую команду, стремится предоставлять клиентам комплексное обслуживание: от оптимизации конструкции и выбора материала до точной печати и профессиональной постобработки.

Если у вас возникли проблемы с разработкой продукции или вы ищете оптимальные решения для быстрого прототипирования , специалисты LS Precision готовы помочь. Свяжитесь с нашими техническими консультантами сегодня, чтобы загрузить файлы вашего 3D-проекта и получить немедленное коммерческое предложение и бесплатную техническую консультацию эксперта. Позвольте нам ускорить ваши инновации с помощью наших услуг по точному производству!

Загрузите чертежи вашего проекта сейчас и получите мгновенное предложение по 3D-печати (стоимость 3D-печати), позвольте LS стать вашей надежной поддержкой в ​​стремлении к максимальной точности 3D-печати!