Mis on vaigu 3D-printer & Kuidas see töötab?

Roy Hill 21-07-2023
Roy Hill

Vaigust 3D-printerid on juba mõnda aega populaarsust kogunud, peamiselt tänu sellele, et neid on lihtne kasutada, samuti tänu märkimisväärsele hinnalangusele. See on viinud selleni, et paljud inimesed mõtlevad, mis täpselt on vaigust 3D-printer ja kuidas see töötab.

Seepärast otsustasin kirjutada selle kohta artikli, andes inimestele lihtsalt arusaadavat teavet selle kohta, milline see protsess on, mida oodata ja mõned suurepärased vaigust 3D-printerid, mida saate endale või kingituseks hankida.

Lugege seda artiklit edasi, et saada põhjalikumat teavet nende vinge vaiguga 3D-printerite kohta.

    Mis on vaigu 3D-printer?

    Vaigust 3D-printer on masin, mis hoiab vaiguvanni valgustundliku vedela vaiguga ja eksponeerib seda kihtide kaupa UV-LED-valguskiirtele, et kõvendada vaiku plastist 3D-mudeliks. Seda tehnoloogiat nimetatakse SLA ehk stereolithograafiaks ja sellega saab teha väga peene detailsusega 3D-trükke 0,01 mm kihi kõrgusega.

    3D-printeri valimisel on teil peamiselt kaks peamist võimalust: esimene on filament 3D-printer, mis on laialt tuntud kui FDM või FFF 3D-printer, ja teine on vaigust 3D-printer, mida tuntakse ka kui SLA või MSLA 3D-printerit.

    Kui te vaatate nende kahe erineva tehnoloogiaga prinditud mudelite tulemust, märkate tõenäoliselt suurt kvaliteedierinevust. Vaigu 3D-printerid suudavad printida 3D-mudeleid, millel on ülisiledad pinnad koos peente detailidega.

    FDM 3D-printerid ei pruugi olla võimelised printima nii kõrge kvaliteediga mudeleid, kuna nende positsioneerimistäpsus, düüside suurus ja suure kihi kõrguse võimekus on piiratud.

    Siin on vaigust 3D-printeri peamised komponendid:

    • Vaiguvann
    • FEP-kile
    • Ehitusplaat
    • UV LCD ekraan
    • UV-akrüül kaane, mis hoiab ja blokeerib valgust
    • Z-liikumise lineaarsed rööpad
    • Ekraan - puuteekraan
    • USB & USB-ketas
    • Kruvid ehitusplaadi ja vaiguvanni kinnitamiseks

    Võite saada selge ettekujutuse, et suurepärase kvaliteediga FDM 3D-printer suudab tavaliselt printida vähemalt 0,05-0,1 mm (50-100 mikronit) kihi kõrgusega, samas kui vaiguprinter võib printida nii madalal 0,01-0,25 mm (10-25 mikronit), mis tagab palju paremad detailid ja sujuvuse.

    See tähendab ka, et trükkimine võtab üldiselt kauem aega, kuid teine oluline erinevus on see, et vaigust 3D-printerid saavad kõvendada terve kihi korraga, selle asemel, et mudelit kontuurida, nagu seda teevad filamentprinterid.

    Vaigu 3D-printeriga prinditud mudelil on kihid paremini omavahel sulandunud, nii et need toovad kaasa need kvaliteetsed mudelid, mida inimesed armastavad.

    Need on teadaolevalt hapramad kui filament 3D-trükised, kuid nüüd on olemas mõned suurepärased suure tugevusega ja paindlikud vaigud, mida saab kasutada.

    Vaigust 3D-printeril on vähem liikuvaid komponente kui filamentprinteril, mis tähendab, et te ei pea muretsema liiga palju hoolduse pärast.

    Asenduste osas on FEP-kile peamine osa, mis on kuluv, kuigi võite saada mitu 3D-trükki ilma seda vahetamata, kui te võtate õigeid ettevaatusabinõusid.

    Alguses on tõenäoline, et te kahjustate oma FEP-kilet, kuna see on altid läbilõigetele - peamiselt jääkide tõttu, mida ei ole enne järgmist 3D-trükki välja puhastatud. Nende asendamine ei ole liiga kallis, 5-pakett maksab umbes 15 dollarit.

    Teine kulumaterjal on 3D-printeri sees olev LCD-ekraan. Kaasaegsemate ühevärviliste ekraanide puhul võivad need 3D-printimise kestvuseks olla 2000+ tundi. RGB-tüüpi ekraanid saavad kiiremini otsa ja võivad kestvuseks olla 700-1000 tundi printimist.

    LCD-ekraanid võivad olla üsna kallid, sõltuvalt sellest, milline 3D-printer teil on, kusjuures suuremad on kallimad. Suur ekraan näiteks Anycubic Photon Mono X jaoks võib maksta teile umbes 150 dollarit.

    Tootjad on saanud nende ekraanide eluea pikendamisel paremaks ja on hakanud oma vaigust 3D-printereid projekteerima parema jahutussüsteemiga, mis aitab LED-tuledel kauem töötada.

    Aja jooksul muutuvad need tuhmimaks, kuid te saate nende eluiga veelgi pikendada, kui te kasutate pikemat "valguse hilinemise" aega iga kihi kõvenemise vahel.

    Allpool olev video on suurepärane illustratsioon sellest, kuidas vaigust 3D-printimine toimib, ning üldine juhend, kuidas algajad saavad alustada.

    Millised on vaigu 3D-trükkimise tüübid - kuidas see toimib?

    Vaigust 3D-printimine on tehnoloogia, mille puhul vedel vaik hoitakse mahutis, selle asemel, et seda süstida läbi pihusti. 3D-printimise peamised terminid või tüübid on stereolithograafia (SLA), digitaalne valgusprotsess ja vedelkristallkuvar (LCD) või maskeeritud stereolithograafia (MSLA).

    SLA

    SLA tähendab Stereolithograafia ja SLA vaigu 3D-printer töötab UV-laservalguse abil, mida rakendatakse fotopolümeeri mahuti pinnale, mis on peamiselt tuntud kui vaigu käibemaks.

    Valgust rakendatakse kindla mustri järgi, nii et soovitud kuju saaks moodustada.

    SLA 3D-printerid sisaldavad erinevaid komponente, nagu ehitusplatvorm, vaigu käibemaks, valgusallikas, lift ja paar galvanomeetrit.

    Tõstuki peamine eesmärk on suurendada või vähendada ehitusplatvormi kõrgust, et trükiprotsessi käigus saaks moodustada kihte. Galvanomeetrid on paar liikuvat peeglit, mida kasutatakse laserkiire joondamiseks.

    Kuna vaiguvann sisaldab kõvastumata vaiku, kõveneb see UV-valguse mõjul kihtide kaupa ja hakkab moodustama 3D-mudelit. Vaigu 3D-printerid jätkavad ühe kihi printimist teise järel ja seda protsessi korratakse, kuni objekti täielikult 3D-prinditud mudel on valmis.

    DLP

    Digital Light Processing on tehnoloogia, mis on peaaegu nagu SLA, kuid laserite asemel kasutatakse valgusallikana digitaalset projektsioonipinda.

    Kui SLA-tehnoloogiat kasutades saab printida ainult ühe punkti korraga, siis DLP-värviga 3D-printimine töötab, printides terve kihi korraga. See on põhjus, miks DLP-värviga 3D-printimine on SLA-tehnoloogiaga võrreldes palju kiirem.

    Samuti on nad teadaolevalt väga usaldusväärsed, kuna tegemist ei ole keerulise süsteemiga ja neil ei ole liikuvaid osi.

    DMD (Digital Micromirror Device) on seade, mida kasutatakse selleks, et kontrollida, kuhu täpselt vaigust 3D-printerites projektsioon kantakse.

    DMD koosneb sadadest kuni miljonitest mikropeeglitest, mis võimaldavad projitseerida valgust erinevatesse kohtadesse ja printida kihilisi mustreid palju paremini, konsolideerides samal ajal terve kihi korraga.

    Kihi kujutis koosneb peamiselt pikslitest, sest digitaalne ekraan on iga DLP 3D-printeri poolt moodustatud kihi alguspunkt. 3D-printimise puhul on punktid prismade kujul, mida saab näha kõigi kolme nurga alt.

    Kui üks kiht on täielikult välja trükitud, tõstetakse platvorm teatud kõrgusele, et mudeli järgmine kiht saaks välja trükkida.

    Vaata ka: 3D printimine, kui te ei ole kodus - printimine üleöö või järelevalveta?

    DLP vaiguga 3D printimise peamine eelis on see, et see toob palju sujuvamad ja kiiremad väljatrükid. Siinkohal tuleb märkida, et printimisala suurenemine vähendab oluliselt töötlemise kvaliteeti.

    MSLA/LCD

    DLP ja SLA on üksteisest eristatavad, kuid DLP ja MSLA või LCD (vedelkristallkuvar) erinevuse leidmisel võib tekkida segadus.

    Nagu me teame, et DLP 3D-printimine nõuab täiendavat mikropeegelseadet, mis edastab valgust projektorist, kuid LCD 3D-printeritega printimisel ei ole sellist seadet vaja.

    UV-kiired või valgus tulevad otse valgusdioodidest, mis helendavad läbi LCD-ekraani. Kuna see LCD-ekraan toimib maskina, on LCD-tehnoloogia laialt tuntud ka kui MSLA (maskeeritud SLA).

    Alates selle MSLA/LCD-tehnoloogia leiutamisest on vaigust 3D-printimine muutunud populaarsemaks ja tavainimesele kättesaadavamaks.

    Seda seetõttu, et LCD 3D-printeri üksikud või lisakomponendid on suhteliselt odavad. Pidage meeles, et LCD 3D-printeri eluiga on veidi lühem kui DLP-kiibistikuga ja see nõuab sageli ka rohkem hooldust.

    Isegi selle puuduse juures on LCD/MSLA 3D-printimine üsna populaarne, sest selle eeliseks on siledamad pinnad ja suhteliselt kiire printimine. Piksli moonutamine on oluline tegur vaiguga 3D-printimise puhul, mis on palju väiksem kui DLP-vaiguga 3D-printimise puhul.

    Tegelik valgus, mida LCD-ekraanid kiirgavad, on teadaolevalt kahjulik orgaanilistele ühenditele, mis tähendab, et neid tuleb vahetada vastavalt sellele, mitu tundi olete neid kasutanud ja nende jõudlusele.

    Kui palju on vaigu 3D-printerid?

    Madalaima hinnaga vaigust 3D-printer maksab umbes 250 dollarit, nagu Elegoo Mars Pro. 350-800 dollariga saab hea keskklassi vaigust 3D-printeri, nagu Anycubic Photon Mono X, samas kui tippkvaliteediga professionaalne vaigust 3D-printer võib maksta 3000 dollarit ja rohkem, nagu Formlabs 3. Need muutuvad palju odavamaks.

    Vaigust 3D-printereid võib pidada lihtsateks masinateks, kuna need ei sisalda palju liikuvaid osi. See on põhjus, miks vaigust 3D-printereid saab osta suhteliselt odavate hindadega. Enamikku selle komponentidest kasutame oma igapäevaelus, näiteks LCD-ekraanid.

    Elegoo Mars Pro

    Kui otsite madala eelarvega vaigust 3D-printerit, mis pakub hea kvaliteediga väljatrükke, võib Elegoo Mars Pro olla suurepärane valik. See 3D-printer on üks 5-st vaigust 3D-printerist, mis on kirjutamise ajal Amazoni bestselleri edetabelis.

    See sisaldab hämmastavaid funktsioone ja võimsaid spetsifikatsioone, mis võimaldavad kasutajatel printida kvaliteetseid väljatrükke väga lihtsalt ja mugavalt.

    See 3D-printer on parim valik madalas hinnaklassis, kuna seda saab osta umbes 250 dollari eest ja sellel on mõned suurepärased omadused, näiteks:

    • Suurem täpsus
    • Suurepärane kaitse
    • 115 x 65 x 150mm Ehitusmaht
    • Turvalisem ja värskendav 3D printimise kogemus
    • 5 tolli Uus kasutajaliides
    • Kerge kaal
    • Mugav ja mugav
    • Silikoonkummist tihend, mis takistab vaigu lekkimist
    • Ühtlase kvaliteediga prindid
    • 12 kuu garantii printerile
    • 6-kuu garantii 2K LCD ekraanile

    Saate oma Elegoo Mars Pro vaigust 3D-printeri soodsa hinnaga Amazonist juba täna.

    Anycubic Photon Mono X

    Anycubic Photon Mono X on keskmise hinnaklassi vaigu 3D-printer, mis sisaldab mõningaid täiustatud funktsioone, et saada parem vaigutrükkimise kogemus.

    Sellel 3D-printeril on mõned parimad eelised, mida ta pakub hea printimiskvaliteedi, mugavuse, järjepidevuse ja kasutusmugavuse osas.

    Selle 3D-printeri kõige armastatum omadus on see, kui suur on selle ehitusmaht, mis võimaldab 3D-prindida suuri mudeleid või mitu miniatuuri ühe prindiga.

    Anycubic Photon Mono X oli tegelikult minu esimene 3D-printer, nii et võin isiklikult öelda, et see on suurepärane 3D-printer algajatele alustamiseks. Seadistamine on väga lihtne, printimiskvaliteet on suurepärane ja see näeb väga professionaalne välja, kuhu iganes sa selle paigutad.

    Mõned Anycubic Photon Mono X-i peamised omadused on järgmised:

    • 9-tolline 4K monokroomne LCD-ekraan
    • Täiendatud LED Array
    • UV-jahutusmehhanism
    • Lihvitud alumiiniumist ehitusplaat
    • Kõrge kvaliteediga 3D-prindidendid
    • Rakenduse kaugjuhtimine
    • Kiire printimise kiirus
    • Tugev vaiguvann
    • Wi-Fi ühenduvus
    • Topelt lineaarne Z-telg lisastabiilsuse tagamiseks
    • 8x Anti-Aliasing
    • Kvaliteetne toiteallikas

    Anycubic Photon Mono X 3D-printeri saab osta umbes 700 dollari eest Anycubic'i ametlikust poest või Amazonist.

    Formlabs Form 3

    Formlabs Form 3 printer on võimeline printima kvaliteetseid mudeleid paljude erinevate 3D-printimismaterjalidega, kuid see on üsna kallis.

    Inimestele, kes tegelevad vaigu 3D-printimisega professionaalselt või vajavad väga arenenud 3D-printimise funktsioone, võib see 3D-printer olla suurepärane valik.

    Selle masina järjepidevus ja kvaliteet on väidetavalt kõrgem kui teistel vaigust 3D-printeritel, kuid nad teevad ikka päris hästi!

    Seda soovitatakse pigem väikeettevõtetele, professionaalidele või tõsistele harrastajatele, kellel on kogemused vaigust 3D-trükkimise mängus.

    Ma ei soovitaks seda algajale, kuna see on kallis ja selle õppimine on veidi keerulisem.

    Vaata ka: 8 võimalust, kuidas parandada 3D-printeri ekstruuder klõpsates/libisevat ekstruuderit

    See 3D-printer sisaldab mitmeid täiustatud vaigust 3D-printimise funktsioone.

    Mõned parimad asjad, mida Formlabs Form 3 pakub, on järgmised:

    • Uskumatu trükikvaliteet
    • Toetab laia valikut trükimaterjale
    • Mitme kasutaja ja 3D-printeri toetamine
    • Suletud ahela kalibreerimine
    • Probleemivaba materjalihaldus
    • Järjepidev trükkimine
    • Parem osa selgus
    • Täpne täpsus
    • Lihtne asendada komponente
    • Tööstusklassi kvaliteediga prindid
    • Wi-Fi funktsionaalsus
    • Eelmiste 3D-printide kordustrükk

    Formlabs Form 3 printerit saab osta nende ametlikult kodulehelt kohe.

    On veel mõned tarvikud, mida peaksite ostma, kui tegemist on vaigu 3D-printimisega, näiteks:

    • Nitriilkindad
    • Isopropüülalkohol
    • Paberrätikud
    • Filtrid koos hoidjaga
    • Silikoonmatt
    • Kaitseprillid / kaitseprillid
    • Hingamisaparaat või näomask

    Enamik neist esemetest on ühekordsed ostud või kestavad kaua aega, nii et see ei lähe liiga kalliks. Kõige kallim asi vaigu 3D-printimise juures peab olema vaik ise, mida arutame järgmises osas.

    Kui palju on 3D printimise vaigumaterjalid?

    Madalaim hind 3D printimise vaigule, mida ma olen näinud, on umbes $30 1KG eest, nagu Elegoo Rapid Resin. Populaarne keskklassi vaik on Anycubic Plant-Based Resin või Siraya Tech Tenacious Resin umbes $50-$65 KG kohta. Premium vaigud võivad kergesti minna $200+ KG eest hambaravi- või mehaanilise vaigu eest.

    Elegoo Rapid Resin

    Elegoo vaigud on 3D-printimise valdkonnas väga populaarsed, nende kõige enam kasutataval vaigul on kirjutamise ajal üle 3000 Amazoni hinnangu, mille hinnang on 4,7/5,0.

    Kasutajatele meeldib, et sellel ei ole tugevat lõhna nagu teistel vaikudel ja et väljatrükid tulevad detailsed.

    See on paljude 3D-printeri kasutajate jaoks vaik, isegi pärast paljude teiste odavamate vaigude proovimist, nii et kui soovite usaldusväärset vaiku, ei saa Elegoo Rapid Resiniga midagi valesti teha.

    Mõned funktsioonid on järgmised:

    • Kerge lõhn
    • Järjepidev edu
    • Madal kokkutõmbumine
    • Kõrge täpsus
    • Turvaline ja turvaline kompaktne pakett

    Selle suurepärase vaiguga on loodud tuhandeid kvaliteetseid miniatuure ja 3D-trükke, seega proovige täna Amazonist pudel Elegoo Rapid Resin'i vaigu 3D-trükkimiseks.

    Anycubic Eco taimepõhine vaik

    See on keskmise hinnaklassi vaik, mida armastavad tuhanded 3D-printeri kasutajad ja millel on Amazoni valiku silt. Paljud kasutajad ütlevad, et nad armastavad seda 3D-printimise vaiku selle paindlikkuse ja vastupidavuse tõttu.

    Anycubic Eco Plant-Based Resin ei sisalda LOÜ-sid (lenduvaid orgaanilisi ühendeid) ega muid kahjulikke kemikaale. See on põhjus, miks enamik inimesi valib selle vaigu, isegi kui see on kallim kui mõned teised turul saadaolevad 3D-printimisvaigud.

    Mõned selle vaigu omadused:

    • Väga madala lõhnaga
    • Turvaline 3D printimise vaik
    • Uimastavad värvid
    • Lihtne kasutada
    • Kiire kõvenemine ja ekspositsiooniaeg
    • Lai ühilduvus

    Pudel Anycubic Eco Plant-Based Resin'i leiad Amazonist.

    Siraya Tech Tenacious Resin

    Kui otsite 3D-printimise vaiku, mis pakub suurt paindlikkust, tugevaid väljatrükke ja suurt löögikindlust, on Siraya Tech Tenacious Resin teie jaoks suurepärane valik.

    Kuigi see on veidi kallim, mainivad kasutajad, et see on iga senti väärt, kui tegemist on kõrge kvaliteediga.

    • Kõrge löögikindlus
    • Lihtne printida
    • Paindlikkus
    • Parim tugevate trükiste jaoks
    • Parim LCD ja DLP vaiguga 3D-printerite jaoks

    Siraya Tech Tenacious Resin'i leiate Amazonist oma vaigust 3D-printeri jaoks.

    Roy Hill

    Roy Hill on kirglik 3D-printimise entusiast ja tehnoloogiaguru, kellel on palju teadmisi kõigist 3D-printimisega seotud asjadest. Üle 10-aastase kogemusega selles valdkonnas on Roy omandanud 3D-disaini ja -printimise kunsti ning temast on saanud uusimate 3D-printimise trendide ja tehnoloogiate ekspert.Roy'l on kraad Los Angelese California ülikoolist (UCLA) masinaehituse erialal ning ta on töötanud mitmes mainekas 3D-printimise alal ettevõttes, sealhulgas MakerBot ja Formlabs. Samuti on ta teinud koostööd erinevate ettevõtete ja üksikisikutega, et luua kohandatud 3D-prinditud tooteid, mis on nende tööstust revolutsiooniliselt muutnud.Lisaks oma kirele 3D-printimise vastu on Roy innukas reisija ja vabaõhuhuviline. Talle meeldib perega looduses aega veeta, matkata ja telkida. Vabal ajal juhendab ta ka noori insenere ja jagab oma teadmisi 3D-printimise kohta erinevatel platvormidel, sealhulgas oma populaarsel ajaveebil 3D Printerly 3D Printing.