Технология Ламинирование методом селективного осаждения (SDL)

• 1 История
• 2 Процесс: Создание цифрового файла
• 3 Процесс: Печать модели
• 4 Процесс: “Извлечение” модели
• 5 Другие технологии аддитивного производства

История

Ламинирование методом селективного осаждения (SDL) или 3D печать на бумаге - изобретение докторов Конора и Финтана Маккормак в 2003 году.
Технологию SDL не стоит путать с более старой технологией изготовления объектов с использованием ламинирования - LOM. В технологии LOM использовали лазер, ламинированную бумагу и клей так, что все склеивалось между собой, в том числе и поддерживающие структуры вокруг 3D модели. “Извлечение” модели могло стать настоящим испытанием, зачастую приводящим к поломке 3D модели. В технологии компании Mcor используются лезвия для резки, а принтер склеивает только те части модели, которые необходимо.

Процесс: Создание цифрового файла

3D-печать начинается с обработки 3D файла данных. 3D принтеры компании Mcor поддерживают универсальный стандартный формат файлов STL для создания дизайна 3D продукта, а также форматы OBJ и VRML (для цветной 3D печати). Все основные программы по автоматизированному проектированию (CAD) 3D продуктов, в том числе бесплатные программы, такие как SketchUp, создают файлы в формате STL. Файлы завершенных проектов, предлагаемые для загрузки, так же как и файлы, созданные при сканировании физического объекта, как правило, представлены в формате STL. 3D принтеры Mcor поставляются с пакетом программного обеспечения, которое носит название SliceIT. (Рис. 1)

Рис. 1. SliceIT считывает цифровые данные и “нарезает” слои представленной компьютерной модели для последующей печати на бумаге. По толщине эти слои эквивалентны толщине бумаги. C данной программой совместимы следующие форматы файлов: STL, OBJ и VRML.

SliceIT считывает цифровые данные и “нарезает” слои представленной компьютерной модели для последующей печати на бумаге. По толщине эти слои эквивалентны толщине бумаги. Программное обеспечение также позволяет установить местоположение части или нескольких частей модели в пределах камеры 3D принтера. SliceIT работает на любом стандартном ПК с 64-битной операционной системой Windows (2000, XP, Vista или Windows 7) в паре со специальной картой Ethernet (со скоростью о 10/100 и выше), подключаемой непосредственно к 3D принтеру.

Процесс: Печать модели

Первый лист вручную прикрепляется к сборочной пластине. Расположить первый лист правильно не самое важное, так как первые несколько страниц соединяются вместе в качестве базового слоя перед тем как начинается процесс нарезки (фиг. 3.1)
После того как показатели измерения глубины лезвия и клеящего слоя выверены, двери принтера закрываются – аппарат готов к импорту данных от программы SliceIT.
В программе SliceIT на компьютере пользователь нажимает “Печать”, после чего принтер приступает к созданию частей.
Вначале слой клея наносится на верхнюю часть листа, помещенного на сборочную пластину. Клей наносится выборочно – именно поэтому метод печати получил название "селективный". Иными словами, клеящий материал более высокой плотности будет нанесен на те области, которые впоследствии станут частью модели, а клеящее средство меньшей плотности будет нанесено на те части, которые будут служить ее поддержкой (фиг. 3.2)
Новый лист бумаги подается в принтер из лотка для бумаги и направляется ровно на то место, куда было нанесено клеящее средство. Сборочная пластина перемещается вверх к раскаленной пластине, после чего к составным частям применяется давление. За счет этого давления достигается прочная связь между двумя листами бумаги (фиг. 3.3)
Когда сборочная пластина возвращается на свое первоначальное положение, регулируемое лезвие из карбида вольфрама разрезает лист бумаги и в то же время следит за контуром объекта для создания формы будущей модели (фиг. 3.4)
Когда вся эта последовательность выполнена, устройство начинает наносить следующий слой клея. Весь процесс продолжается до момента, пока все листы не будут разрезаны и склеены между собой, а модель не примет свой окончательный вид. После того, как нанесение последнего слоя завершено, модель может быть извлечена из сборочной камеры (фиг. 3.5)

Рис. 3. Как работает принцип SDL

Процесс: “Извлечение” модели

Главное преимущество процесса SDL становится очевидным, когда вы избавляетесь от ненужных, поддерживающих модель, частей. Этот процесс называется “извлечение”. В связи с тем, что клеящее вещество наносится выборочно, между составными частями модели связь более прочная, чем между поддерживающими материалами. Кроме того, для облегчения процесса извлечения модели, поддерживающий материал “разваливается” на маленькие составные части, похожие на игральные кости; это предотвращает разрушение хрупкой 3D модели. (Рис. 4)
Рис. 4 Очистить поддерживающую структуру от самой модели легко и просто. Вы можете сделать это своими руками и обычными щипчиками, нет необходимости использовать химикаты. На рисунке видно, как из под поддерживающей структуры проглядывается модель головы.

Принтеры Mcor отличаются своей неприхотливостью: для извлечения 3D моделей из-под поддерживающей структуры погружать детали в токсичные химические вещества или использовать острые инструменты вовсе не обязательно. При печати на принтере компании Mcor ваша модель не раскрошится и не разрушится. На выходе 3D модель представляет собой прочную и жесткую структуру. (Рис. 5) Учитывая, что модель создается путем плотного сжатия листов бумаги, конечный продукт – это практически воссозданное дерево. Модель генерирует тепло, вызывает тактильные ощущения и приятна на ощупь.
Модель можно будет обработать любым желаемым способом для того, чтобы она отвечала всем необходимым требованиям.
Рис. 5 На выходе из принтера Mcor 3D модель представляет собой прочную и жесткую структуру.

Другие технологии аддитивного производства

• Технология многоструйного моделирования (MJM)
• Цветная струйная печать (CJP)
• Цифровая светодиодная проекция (DLP)
• Струйная трехмерная печать (3DP)
• Выборочное лазерное спекание (SLS)
• Выборочная лазерная плавка (SLM)
• Стереолитография (SLA)
• Выборочное тепловое спекание (SHS)
• Изготовление объектов методом ламинирования (LOM)
• Электронно-лучевая плавка (EBM)
• Прямое лазерное спекание металлов (DMLS)
• Производство электронно-лучевой плавкой (EBFȝ)
• Моделирование методом послойного наплавления (FDM)

Перейти на главную страницу Энциклопедии 3D-печати