Вводный курс по технологиям аддитивного производства

1.

Вводный курс по технологиям
аддитивного производства

2.

“
”
09/26/2024
2

3.

“
”
09/26/2024
3

4.

Аддитивные технологии (англ. Additive Manufacturing) – это послойное
наращивание и синтез объекта с помощью 3D-технологий.
Аддитивные технологии работают по принципу добавления материала к
изготавливаемой детали, в отличии от традиционных технологий, где
материал удаляется.
4

5.

“
”
09/26/2024
5

6.

Чак Холл
Стереолитография
(SLA)
Стивен Скотт Крамп
FDM-печать
1987
1980
1984
Хидео Кодама
Система быстрого
прототипирования
(SLA)
1988
Карл Декард
Селективное лазерное
спекание (SLS)
6

7.

“
”
09/26/2024
7

8.

8

9.

FFF/FDM(Fused Deposition
Modeling)
9

10.

https://www.youtube.com/watch?v=9cLFAI1_fmU
10

11.

https://www.youtube.com/watch?v=v5HEZHQ91nk
11

12.

12

13.

SLA(Stereolithography)/DLP/
LCD
13

14.

https://www.youtube.com/watch?v=n_muoXfXlEg
14

15.

https://www.youtube.com/watch?v=kmGWHuUlS8M
15

16.

SLM/SLS
16

17.

https://www.youtube.com/watch?v=v7Zy5juMJ-M
17

18.

https://www.youtube.com/watch?v=aS3Ntt9LmKQ
18

19.

https://www.youtube.com/shorts/HgNBV2HiovI
19

20.

BJ/SJP
20

21.

https://www.youtube.com/watch?v=jLTQz_T-L54
21

22.

LOM
22

23.

https://www.youtube.com/watch?v=GjJKuteh4xM
23

24.

24

25.

25

26.

26

27.

27

28.

28

29.

29

30.

30

31.

31

32.

32

33.

33

34.

34

35.

35

36.

36

37.

37

38.

38

39.

Фотополимерная 3D-печать

40.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
3D-печать
как процесс
Slide / 40
Harzlabs.ru

41.

1
2
3
Создание модели
Подготовка к печати
Печать модели
Моделирование в CAD
программах
Моделирование в CAM
программах
Подготовка принтера к
печати и запуск печати
4
Постобработка
Проведение полной
постобработки изделия
по рекомендуемым
режимам

42.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Создание
модели
• Использование CAD программы в
зависимости от сферы применения
• Моделирование модели с помощью
эскиза или стандартных примитивов
• Сохранение модели в STL формате
Slide / 42
Harzlabs.ru

43.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Подготовка к
печати
• Использование CAM программы в
зависимости от принтера
• Подготовка модели к печати,
используя стандартные инструменты
• Сохранение нарезанного файла на флешку
в нужном для принтера формате
Slide / 43
Harzlabs.ru

44.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Печать модели
• Проверка столика, ванночки и принтера
на работоспособность
• Калибровка столика принтера по оси Z
• Заливка полимера в ванночку и запуск
файла с флешки на печать
Slide / 44
Harzlabs.ru

45.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Постобработка
• Промывка в спирте
• Прогрев в сухожаровом шкафу
• Дозасветка в УФ камере
Slide / 45
Harzlabs.ru
1
2
3

46.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Технология
3D-печати
Slide / 46
Harzlabs.ru

47.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Устройство
принтера
Источник излучения: УФ диод, лазер или
ртутная лампа
Силиконовое или тефлоновое покрытие
Каждый принтер уникален и требует
подстройки из-за различия в
светодиодах
Slide / 47
Harzlabs.ru

48.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Механика
3D-принтера
Slide / 48
Harzlabs.ru

49.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Как это
работает?
Шарико-винтовая
пара
Slide / 49
Harzlabs.ru
Трапецеидальный
винт-гайка

50.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Как это
работает?
Рельсовые
направляющие
Slide / 50
Harzlabs.ru

51.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Источники
ультрафиолетового
излучения
Slide / 51
Harzlabs.ru

52.

Лазер
Ртутная лампа
Диод

53.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Потенциально любая площадь
построения
Лазерные
SLA принтеры
Указана точная длина волны
Нет ограничений на расстояние от
лазера до полимера
Самый популярный представитель:
Formlabs
Чаще всего закрытые системы, не
позволяющие использовать
сторонние полимеры
Slide / 53
Harzlabs.ru

54.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Используют проектор для
проецирования изображения на
область построения
Возможно использовать разные
длины волн (365-465)
DLP принтеры
Slide / 54
Harzlabs.ru
Обеспечивают высокую точность и
эффективность печати

55.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Самый доступный из
фотополимерных принтеров
Критично расстояние от экрана до
фотополимера
LCD принтеры
ParaLED
Slide / 55
Harzlabs.ru
Возможно использовать длины
волн от 400нм
Самые популярные представители:
Phrozen, Anycubic, Creality

56.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Самый доступный из
фотополимерных принтеров
Критично расстояние от экрана до
фотополимера
LCD принтеры
ILS
Slide / 56
Harzlabs.ru
Возможно использовать длины
волн от 400нм
Самые популярные представители:
Creality, Phrozen

57.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Типы
материалов
Slide / 57
Harzlabs.ru

58.

Материал с белым пигментом
Материал с черным пигментом
Прозрачные
Материалы с белым
Материалы с черным
материалы
пигментом могут давать
пигментом поглощают
точны по XY но имеют
паразитную засветку по
УФ и печатают
паразитку по Z
XY
максимально точно
Прозрачный материал

59.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Подготовка
к печати
Slide / 59
Harzlabs.ru

60.

Отсутствие вибраций
Отсутствие пыли
Без ультрафиолета
Стабильное напряжение
Вибрации приводят
к деламинации
печатаемых объектов
и выходу из строя
оборудования
Пыль и грязь
в помещении ведут
к расфокусировке
лазерного луча или
появлению градиента
на проекции, что
приводит к дефектам
печати
Ультрафиолет
приводит к
отверждению
фотополимера
и непригодности его
к использованию
Перепады напряжения
могут привести
к остановке печати
без возможности
продолжить а также
к сбоям в процессе
печати и выходу
из строя оборудования

61.

1
Важную роль играет
температура в
3
помещении,
Не допускайте
охлаждения полимера
ниже 5°
печатать
рекомендуется при
Что нужно
сделать перед
началом печати?
комнатной
температуре
23-25°
2
Полимер
необходимо
4
тщательно
взболтать
Перед тем, как
залить его
В ванночку
Slide / 61
Harzlabs.ru
Не допускайте смешения
разных полимеров
(исключением можно
считать Industrial FLEX)

62.

5
1
Важную роль играет
температура в
3
помещении,
печатать
Что нужно
сделать перед
началом печати?
рекомендуется при
Не допускайте
охлаждения полимера
ниже 5°
комнатной
температуре
23-25°
Проверьте состояние пленки в кювете, в
случае обнаружения дефектов или ее
2 большого износа – замените
4 пленку на новую
Полимер
необходимо
тщательно
взболтать
Перед тем, как
залить его
В ванночку
Slide / 62
Harzlabs.ru
Не допускайте смешения
разных полимеров
(исключением можно
считать Industrial FLEX)

63.

6
1
Важную роль играет
температура в
3
помещении,
Проверьте состояние поверхности
столика.
Не допускайте
печатать
охлаждения полимера
Новые
принтерыпри
могут иметь
слишком
рекомендуется
ниже 5°
Что нужно
сделать перед
началом печати?
комнатной
гладкую
поверхность, за которую полимер не
температуре
может зацепиться.
23-25°
7
2
Полимер
необходимо
4
тщательно
Не допускайте смешения
взболтатьпроведите калибровку столика.
Тщательно
разных полимеров
Перед тем, как
(исключением можно
Он должен располагаться строго
над экраном.
считать Industrial FLEX)
залить его
В ванночку
Slide / 63
Harzlabs.ru

64.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Настройка
принтера
Slide / 64
Harzlabs.ru

65.

Что это за
параметры?
Slide / 65
Harzlabs.ru
Параметр
На
английском
На что
влияет
Количество
нижних
слоев
Number of
bottom layers
На
адгезию к
столику
Layer thickness
Высота
слоя
Обычные
значения
Если больше
чем нужно
Если меньше
чем нужно
2-4
Более жесткая
подложка,
большее время
печати
Модель не
липнет к
столику
На
качество
печати
50-100мкм
Модель
печатается
грубее, но
быстро
Модель
печатается
точнее, но
медленнее
Прилипают
только базовые
слои
Модель не
липнет к
столику
Заплывают
мелкие детали
Модель не
отпечатывается
Выдержка
базовых
слоев
Bottom cure
(exposure) time
На
адгезию к
столику
В 5-10 раз
больше
выдержки
обычных
слоев
Время
засветки
Cure (exposure)
time
На всю
печать
Зависит от
принтера и
слоя

66.

На
английском
На что
влияет
Задержка
перед
печатью
Задержка
после
печати
Параметр
Что это за
параметры?
Подъем
платформы
Скорость
подъема/оп
ускания
Slide / 66
Harzlabs.ru
Обычные
значения
Если больше
чем нужно
Если меньше
чем нужно
Wait before
print
На
качество
боковых
поверхнос
тей
1-5с
Может
улучшаться
качество граней,
растет время
печати
Расслаивается
модель
Wait after print
В нашем
случае ни
на что
0с
Увеличивает
время печати
Невозможно
Lift after print
На отрыв
модели от
тефлона
или
силикона
4-10мм
Увеличивает
время печати
Модель
отслаивается
Lift/Retract
speed
На
качество
печати
50-300мм/
мин
Отрывает
модель с
поддержек
Увеличивает
время печати,
но улучшает
качество и
стабильность

67.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Как
руководствоваться
тестом
Slide / 67
Harzlabs.ru

68.

2
1
1. Поддержки должны быть
отпечатаны целиком
Изучаем
калибровочный
тест
2. Стенки должны быть
отпечатаны целиком и не
3
изгибаться
3. Сеточка должна быть
пропечатанной и не заплывшей
4
Slide / 68
Harzlabs.ru
4. Мостик не должен
провисать или утолщаться

69.

Изучаем
калибровочный
тест с большим
временем
засветки
1
2
1. Поддержки увеличены в
размерах
2. Стенки сливаются из-за
3
большой паразитной засветки
3. Сетка заплыла и
превратилась в единое целое
Slide / 69
Harzlabs.ru

70.

2
1
Изучаем
калибровочный
тест с
маленьким
временем
засветки
1. Поддержки слишком тонкие
и легко деформируются
2. Тонкая вертикальная стенка
оторвана
3
3. Часть сетки вырвана
4. Нижние слои на мостике
провисают
4
Slide / 70
Harzlabs.ru

71.

Изучаем
калибровочный
тест с
маленькой
паузой перед
засветкой
1. Боковая поверхность
теста имеет плохое
качество поверхности, из
нее торчат пленки.
Частично
1
полимеризованный
материал перетекает на
боковую поверхность.
Slide / 71
Harzlabs.ru

72.

Пример
хорошего
калибровочного
теста
Slide / 72
Harzlabs.ru

73.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Постобработка
напечатанных
изделий
Slide / 73
Harzlabs.ru

74.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
УЗ ванна
Готовимся к
работе
Компрессор
Сухожаровой шкаф
Камера дозасветки
Изопропиловый спирт/аналог
Силиконовый шпатель
Кусачки
Перчатки
Поднос
Фильтры для краски
Канцелярский нож
Slide / 74
Harzlabs.ru

75.

Промывка в спирте
Основная задача на этом этапе:
удалить жидкий фотополимер с
поверхности модели.
2 раза по 3 минуты в УЗ
ванне

76.

Промывка в спирте
Можно использовать
автоматические станции
промывки, но не рекомендуется
использовать для промывки
изделий, содержащих
микрокерамику
2 раза по 3 минуты в УЗ
ванне

77.

Основная задача на этом этапе:
Разогрев модели
разогреть модель в объеме,
чтобы уменьшить внутренние
напряжения
Ставим на 70°С на 15 минут

78.

Дозасветка в
УФ лампе
Основная задача на этом этапе:
досушить изделие, чтобы на/в
нем не осталось жидкого
фотополимера (липкого слоя).
При этом модель набирает свои
механические свойства
На 30 минут в 200Вт лампу
При дозасветке проявляется
остаточная усадка модели

79.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
Slide / 79
Harzlabs.ru
–
O U R
M A T E R I A L S
Расположение
моделей и
расстановка
поддержек

80.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Расположение модели
Наклон модели выбирается так, чтобы
обеспечить минимальное время печати
Чем вертикальнее поверхность тем лучше
её
детализация
Поддержки выставляются в некритичные
области
Противоположная от поддержек сторона
имеет максимальную детализацию
Slide / 80
Harzlabs.ru

81.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
M A T E R I A L S
Как правильно
расположить модели?
Модели могут печататься как от стола,
так и на
поддержках
При печати от стола должны иметь
отверстия
внизу
Наиболее ответственная поверхность
должна
быть направлена в сторону экрана
принтера
Slide / 81
Harzlabs.ru

82.

Y O U R
I M A G I N A T I O N
–
O U R
В какие
точки
установить
поддержки?
Slide / 82
Harzlabs.ru
M A T E R I A L S