Что такое выборочное тепловое спекание?

Выборочное тепловое спекание – это относительно новая технология 3D печати, которая была представлена в качестве альтернативы селективному лазерному спеканию (SLS). Она одновременно напоминает сразу три другие методики 3D печати: SLS, FDM и DLP. С первой они практически идентичны, единственная разница в применении для спекания порошка тепловой установки вместо лазера.

Выборочное тепловое спекание методика

Этот же факт обеспечивает сходство со второй методикой, а использование в качестве тепловой установки инфракрасного излучения с определенной длиной волны несколько приближает выборочное тепловое спекание к технологии DLP. Тем не менее, разница даже между выборочным тепловым и лазерным спеканием довольно существенна, и в этой статье мы раскроем все карты и ответим на все вопросы касательно методики SHS.

Как это работает?

Для начала стоит подготовить 3D модель для 3D печати, проверить ее на ошибки и при необходимости исправить их (к примеру, в программе NetFabb). После этого модель загружается в ПО-слайсер, где выполняется ее подготовка непосредственно к воспроизведению на 3D принтере: выставляются настройки печати, происходит разделение на слои и генерируются поддержки. Готовый файл (обычно в формате STL) загружается в 3D принтер, после чего можно приступать к печати.

Выборочное тепловое спекание в Украине

Из вступления вам уже известно, что основным действующим элементом в этой методике выступает источник инфракрасного излучения. Но как же фильтровать такого рода излучение? Ответ прост: за счет длины волны. В зависимости от нее одни материалы могут пропускать тепло, а другие – отражать его. Выборочное тепловое спекание происходит так: на пластину из кварцевого стекла (маску) наносится узор, соответствующий инвертированному сечению текущего слоя объекта. Этот узор наносится специальным материалом, отражающим ИК-излучение.

Выборочное тепловое спекание технология

На рабочую платформу подается количество расходного материала, необходимое для построения одного слоя. Специальным роликом порошок разравнивается, излишки удаляются. Кварцевая пластина находится при этом между областью построения и источником излучения. Как только все готово, начинается спекание первого слоя. Поскольку излучение проходит через пластину, те ее части, что отражают излучение, не оставляют следа на рабочей платформе. Остальные участки порошка спекаются между собой.

Как происходит выборочное тепловое спекание

По завершению первого слоя рабочая платформа опускается на вниз на уровень одного слоя, наносится следующая порция порошка, старый узор с кварцевой пластины удаляется и наносится новый. Таким образом происходит построение всей модели. После окончания 3D печати изделие извлекается из 3Д принтера, удаляется с платформы и очищается от лишнего материала. При необходимости проводится постобработка.

Особенности методики

Выборочное тепловое спекание выгодно отличается от других промышленных методик 3D печати за счет скорости и простоты в изготовлении изделий. В отличие от большинства технологий, построение одного слоя происходит в один момент времени, то есть все участки слоя запекаются одновременно. Таким образом, на воспроизведение одного слоя уходит порядка 1-2 секунд. При этом нанесение узора на кварцевую пластину занимает около 10 секунд. Сравнительно с теми же лазерными методиками, где спекание занимает несколько минут, разница весьма существенна. Кроме того, применение тепловой установки вместо лазерной значительно снижает цену на устройства для 3D печати этого класса. По той же причине габариты SHS 3D принтеров близки к габаритам устройств бюджетного класса.

Что такое выборочное тепловое спеканиеВыборочное тепловое спекание 3D печать

Преимущества:

  • 3D печать на большой скорости;
  • Высокая точность воспроизведения объектов;
  • Возможность создания изделий со сложной геометрией;
  • Компактные 3D принтеры;
  • Экономия на расходных материалах за счет возможности их повторного использования.

К недостаткам стоит отнести более низкую прочность готовых изделий сравнительно с объектами, изготовленными по другим промышленным методикам 3D печати. Причиной этому являются применяемые материалы, о которых мы поговорим ниже.

Используемые материалы

К сожалению, выборочное тепловое спекание не может использовать весь спектр материалов, доступных для той же технологии SLS, поскольку теплового излучения недостаточно для спекания многих металлических порошков. По этой причине в качестве расходных материалов в методике SHS в основном встречаются разнообразные пластики и легкоплавкие металлы. Причем изделия, изготовленные из последних, зачастую нуждаются в дополнительном обжиге за для достижения максимальной прочности.

Выборочное тепловое спекание: применение

Основная сфера применения этой методики в промышленности – прототипирование. Из-за недостаточной прочности изделий использовать их в качестве готовых деталей не имеет смысла. Однако высокая детализация и скорость воспроизведения делают выборочное тепловое спекание весьма востребованным в инженерной, конструкторской и архитектурной сферах. Кроме того, эта методика 3D печати идеальна для дизайнеров и художников.

Для чего нужно выборочное тепловое спекание

С ее помощью получаются отличны макеты, а большинство материалов еще и отлично поддаются постобработке. Потому часто выборочное тепловое спекание выбирают в образовательной сфере для создания различных учебных моделей. Напоследок предлагаем вам заглянуть в наш интернет-магазин, где представлено огромное количество оборудования и комплектующих для 3D печати и 3D принтеров, а также ознакомиться с другими статьями о видах 3Д печати. По всем вопросам связывайтесь с нами любым удобным вам способом, указанным в разделе «Наши контакты».

Вернуться на главную