Разработка методики обучения археологической реконструкции на основе 3д-технологий. с 23-25

Также существуют две технологии струйной печати:

  1. лепка;
  2. склеивание.

На рис. 6 в графическом виде представлен принцип технологии 3D-печати.

Рис.6. Технологии 3D-печати: засвечивание (1), плавление (2), ламинирование (3), лепка (4) и склеивание (5) [1]

 

Рассмотрим подробнее современные модификации технологии 3D-печати.

Лазерная стереолитография (Laser Stereolithography, SLA) — самый первый и наиболее распространенный метод прототипирования. Принцип метода таков: жидкий фотополимер слой за слоем засвечивается ультрафиолетовым лазером или ультрафиолетовой лампой через фотошаблон, после чего затвердевает и превращается в прочный пластик. При этом лазерное излучение формирует на поверхности текущий слой разрабатываемого объекта, после чего, объект погружается в фотополимер на толщину одного слоя, чтобы лазер мог приступить к формированию следующего слоя.  Эта технология привлекает относительно небольшой стоимостью прототипа, а также тем, что материал довольно легко обрабатывается, склеивается и окрашивается. Хорошее качество поверхностей позволяет оставлять прототип без доработки. Однако стоит учитывать, что для изготовления моделей используется достаточно твердый, но хрупкий материал, который может повредиться при повышенной влажности.

Селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS) — лазерное спекание порошковых материалов. В SLS-технологии в качестве рабочего материала могут использоваться порошковый пластик, металл или керамика. Селективное лазерное спекание является единственной технологией, которая может быть применена для изготовления металлических деталей или формообразующих для пластмассового и металлического литья. Прототипы, изготовленные при помощи SLS-технологии, обладают хорошими механическими свойствами и вполне могут быть использованы для создания полнофункциональных изделий. Суть технологии спекания заключается в следующем: Объект формируется из плавкого порошкового материала (пластик, металл) путем его плавления под действием лазерного излучения.  На рабочую поверхность наносится тонкий слой порошка, который спекается лазерным лучом, формируя таким образом твердую массу, соответствующую сечению 3D-модели. Данная технология не нуждается в поддерживающих структурах «висящих в воздухе» элементов разрабатываемого объекта, за счет заполнения пустот порошком.

Электронно-лучевая плавка — аналогична технологии SLS, только здесь объект формируется путем плавления металлического порошка электронным лучом в вакууме.

Технология FDM (Fused Deposition Modeling) — это послойное наложение расплавленной полимерной нити. При использовании технологии FDM — объект формируется путем послойной укладки расплавленной нити из плавкого рабочего материала (пластик, металл, воск). Рабочий материал подаётся на вэкструзионную головку, которая выдавливает на охлаждаемую платформу тонкую нить расплавленного материала, формируя таким образом текущий слой разрабатываемого объекта. Данная технология предусматривает использование нитей термопластичного моделирующего материала (например, поликарбоната или воска), диаметр которых составляет 0.07 дюйма (1,78 мм). Далее платформа опускается на толщину одного слоя, чтобы можно было нанести следующий слой.

FDM-технология используется для производства выплавляемых моделей для литья металлов и для получения образцов изделий, по своим функциональным возможностям приближенных к серийным.

Существует несколько различных запатентованных разновидностей технологии струйного моделирования (Ink Jet Modelling). Каждая из этих разновидностей имеет свои особенности, однако все они функционируют по одному принципу. Каждый слой формируется печатающей головкой, которая содержит в себе несколько сопел и наносит модельный и поддерживающий материалы на горизонтальную движущуюся платформу. Материал расплавляется в системе подачи материала ещё перед тем, как попадает в печатающую головку. После нанесения слоя проводится его фотополимеризация и механическое выравнивание. В качестве поддерживающего материала обычно используют воск, а в качестве модельного — различные материалы, которые близки по свойствам к конструкционным термопластам. Данный метод позволяет получать прототипы с различными механическими свойствами — от резиноподобных до твердых. Одной из ключевых особенностей технологии MJM является возможность воспроизводить 3D-модели с высокой точностью.

При использовании технология склеивания порошков (Binding Powder by Adhesives) в качестве основного рабочего материала обычно используется крахмально-целлюлозный порошок и жидкий клей на водяной основе, за счёт которого производится соединение материала. Клей поступает из струйной головки и связывает частицы порошка, тем самым формируя контур модели.

[1] Технологии 3D-печати [Электронный ресурс] — Режим доступа: [http://itc.ua/articles/3d-printeryi-kak-eto-rabotaet/], свободный. — (Дата обращения — 10.11.2013)