Что такое смоляной 3D-принтер и как он работает?

Roy Hill 21-07-2023
Roy Hill

Популярность смоляных 3D-принтеров растет уже некоторое время, в основном благодаря простоте их использования, а также значительному снижению цены. Это привело к тому, что многие люди задаются вопросом, что именно представляет собой смоляной 3D-принтер и как он работает.

Именно поэтому я решил написать статью об этом, предоставив людям простую для понимания информацию о том, что представляет собой этот процесс, чего ожидать, а также о некоторых замечательных 3D-принтерах из смолы, которые можно приобрести для себя или в подарок.

Продолжайте читать эту статью, чтобы получить более подробную информацию об этих удивительных смоляных 3D-принтерах.

    Что такое смоляной 3D-принтер?

    Смоляной 3D-принтер - это машина, которая содержит чан со светочувствительной жидкой смолой и послойно подвергает ее воздействию ультрафиолетовых светодиодных лучей, чтобы смола затвердела в пластиковую 3D-модель. Технология называется SLA или стереолитография и позволяет получать 3D-отпечатки с чрезвычайно тонкой детализацией при высоте слоя 0,01 мм.

    При выборе 3D-принтера у вас есть два основных варианта: первый - это 3D-принтер с нитью, широко известный как FDM или FFF 3D-принтер, и второй - 3D-принтер со смолой, известный как SLA или MSLA 3D-принтер.

    Смотрите также: Как исправить ситуацию, когда Cura не добавляет или не генерирует опоры в модель

    Если вы посмотрите на модели, напечатанные с помощью этих двух разных технологий, вы, скорее всего, заметите большую разницу в качестве. Смоляные 3D-принтеры способны печатать 3D-модели с очень гладкой поверхностью и мелкими деталями.

    3D-принтеры FDM не могут печатать модели такого высокого качества из-за точности позиционирования, размера сопла и возможности печати большой высоты слоя.

    Вот основные компоненты смоляного 3D-принтера:

    • Чан со смолой
    • Пленка FEP
    • Строительная плита
    • УФ ЖК-экран
    • Ультрафиолетовая акриловая крышка для удержания и блокировки света
    • Линейные направляющие для перемещения по Z
    • Дисплей - сенсорный
    • USB & USB-накопитель
    • Винты с накатанной головкой для крепления монтажной плиты и чана со смолой

    Вы можете получить четкое представление о том, что FDM 3D принтер отличного качества обычно может печатать с высотой слоя не менее 0,05-0,1 мм (50-100 микрон), в то время как смоляной принтер может печатать с высотой слоя не более 0,01-0,25 мм (10-25 микрон), что обеспечивает гораздо лучшую детализацию и гладкость.

    Это также приводит к увеличению времени печати в целом, но еще одним ключевым отличием является то, что 3D-принтеры на основе смолы могут отверждать целый слой за один раз, а не контур модели, как это делают принтеры на нити.

    Модель, напечатанная на 3D-принтере со смолой, будет иметь слои, лучше скрепленные друг с другом таким образом, чтобы получить модели высокого качества, которые нравятся людям.

    Известно, что они более хрупкие, чем нити для 3D-печати, но сейчас есть несколько отличных высокопрочных и гибких смол, которые вы можете использовать.

    3D-принтер на смоле имеет меньше движущихся компонентов, чем принтер на нити, что означает, что вам не придется беспокоиться о необходимости слишком частого обслуживания.

    Что касается замены, то пленка FEP является основной расходной частью, хотя вы можете получить несколько 3D-отпечатков без ее замены, если будете соблюдать правильные меры предосторожности.

    На первых порах вы, скорее всего, повредите пленку FEP, поскольку она подвержена проколам - в основном из-за того, что остатки не были вычищены перед следующей 3D-печатью. Их замена не слишком дорога: упаковка из 5 штук стоит около $15.

    Другим расходным материалом является ЖК-экран 3D-принтера. Современные монохромные экраны могут прослужить более 2 000 часов 3D-печати. RGB-экраны выходят из строя быстрее и могут прослужить вам 700-1000 часов печати.

    ЖК-экраны могут быть довольно дорогими, в зависимости от того, какой у вас 3D-принтер. Большой экран для Anycubic Photon Mono X может стоить около 150 долларов.

    Производители стали лучше разбираться в продлении срока службы этих экранов и начали разрабатывать 3D-принтеры со смолой с улучшенными системами охлаждения, которые помогают светодиодным лампам работать дольше.

    Со временем они становятся тусклее, но вы также можете продлить срок службы еще больше, увеличив время "задержки света" между полимеризацией каждого слоя.

    Видео ниже является отличной иллюстрацией того, как работает 3D-печать смолой, а также общим руководством для начинающих.

    Какие существуют виды 3D-печати смолой - как это работает?

    Смоляная 3D-печать - это технология, в которой жидкая смола хранится в контейнере, а не впрыскивается через сопло. Основные термины или типы смоляной 3D-печати включают стереолитографию (SLA), цифровую обработку света и жидкокристаллический дисплей (LCD) или масочную стереолитографию (MSLA).

    SLA

    SLA расшифровывается как стереолитография, а 3D-принтер SLA работает с помощью ультрафиолетового лазерного излучения, которое наносится на поверхность фотополимерного контейнера, который в основном известен как НДС смолы.

    Свет подается по определенной схеме, чтобы можно было сформировать желаемую форму.

    SLA 3D-принтеры включают в себя различные компоненты, такие как строительная платформа, НДС смолы, источник света, лифт и пара гальванометров.

    Основная цель элеватора - увеличить или уменьшить высоту строительной платформы, чтобы в процессе печати можно было формировать слои. Гальванометры - это пара подвижных зеркал, которые используются для выравнивания лазерного луча.

    Поскольку в емкости со смолой находится неотвержденная смола, она послойно затвердевает под воздействием ультрафиолетового света и начинает формировать 3D-модель. 3D-принтеры продолжают печатать один слой за другим, и этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет создана полностью 3D-печатная модель объекта.

    DLP

    Цифровая обработка света - это технология, которая почти аналогична SLA, но вместо лазеров в качестве источника света используется цифровая проекционная поверхность.

    Если при использовании технологии SLA можно печатать только одну точку за раз, то при 3D-печати DLP-смолой за один раз печатается целый слой. Именно поэтому 3D-печать DLP-смолой намного быстрее, чем SLA.

    Они также известны как очень надежные, поскольку не являются сложной системой и не имеют движущихся частей.

    DMD (Digital Micromirror Device) - это устройство, которое используется для управления тем, куда именно будет нанесена проекция в смоляных 3D-принтерах.

    DMD состоит из микрозеркал от сотен до миллионов, что позволяет ему проецировать свет в различные точки и печатать многослойные рисунки гораздо лучше, закрепляя сразу весь слой.

    Изображение слоя состоит в основном из пикселей, так как цифровой дисплей является точкой начала любого слоя, формируемого DLP 3D-принтером. В 3D-печати точки имеют форму призм, которые можно увидеть со всех трех углов.

    После того как слой напечатан полностью, платформа поднимается на определенную высоту, чтобы можно было напечатать следующий слой модели.

    Основное преимущество использования DLP-смолы в 3D-печати заключается в том, что она обеспечивает гораздо более гладкие и быстрые отпечатки. Здесь следует отметить, что увеличение площади печати значительно снижает качество обработки.

    MSLA/LCD

    DLP и SLA можно отличить друг от друга, но вы можете запутаться, когда будете искать разницу между DLP и MSLA или LCD (Liquid Crystal Display).

    Как мы знаем, DLP 3D-печать требует дополнительного микрозеркального устройства для передачи света от проектора, но при печати с помощью LCD 3D-принтеров такое устройство не требуется.

    Ультрафиолетовые лучи или свет исходят непосредственно от светодиодов, которые светятся через ЖК-экран. Поскольку этот ЖК-экран работает как маска, технология ЖК также широко известна как MSLA (masked SLA).

    С момента изобретения этой технологии MSLA/LCD 3D-печать смолой стала более популярной и доступной для обычного человека.

    Смотрите также: Лучшие настройки плота для 3D-печати в Cura

    Это связано с тем, что отдельные или дополнительные компоненты для ЖК 3D-печати относительно недороги. Следует помнить, что срок службы ЖК 3D-принтера немного короче, чем DLP-чипсета, и он часто требует большего обслуживания.

    Даже несмотря на этот недостаток, 3D-печать на LCD/MSLA довольно популярна, поскольку она обладает преимуществами более гладкой поверхности и печатает относительно быстро. Важным фактором при 3D-печати на смоле является искажение пикселей, которое гораздо меньше, чем при 3D-печати на DLP-смоле.

    Известно, что свет, излучаемый ЖК-экранами, вреден для содержащихся в них органических соединений, поэтому их необходимо менять в зависимости от того, сколько часов вы ими пользовались и какова их производительность.

    Сколько стоят смоляные 3D-принтеры?

    Самый недорогой смоляной 3D-принтер стоит около $250, как Elegoo Mars Pro. Хороший 3D-принтер среднего уровня можно приобрести за $350-800, как Anycubic Photon Mono X, а профессиональный смоляной 3D-принтер высшего качества может обойтись вам в $3 000+, как Formlabs 3. Они становятся все дешевле.

    Смоляные 3D-принтеры можно считать простыми машинами, поскольку они не содержат большого количества движущихся частей. Именно по этой причине смоляные 3D-принтеры можно приобрести по относительно низким ценам. Большинство их компонентов используются нами в повседневной жизни, например, ЖК-экраны.

    Elegoo Mars Pro

    Если вы ищете бюджетный смоляной 3D-принтер, который обеспечивает хорошее качество отпечатков, Elegoo Mars Pro может стать отличным вариантом. Этот 3D-принтер входит в топ-5 смоляных 3D-принтеров, имеющих рейтинг бестселлеров Amazon на момент написания статьи.

    Он включает в себя удивительные функции и мощные технические характеристики, которые позволяют пользователям печатать высококачественные отпечатки с большой легкостью и удобством.

    Этот 3D-принтер является лучшим вариантом в низком ценовом диапазоне, поскольку его можно приобрести по цене около 250 долларов США, и он обладает такими замечательными характеристиками, как:

    • Повышенная точность
    • Отличная защита
    • 115 x 65 x 150 мм Объем сборки
    • Более безопасный и освежающий опыт 3D-печати
    • 5 дюймов Новый пользовательский интерфейс
    • Легкий вес
    • Комфорт и удобство
    • Уплотнение из силиконовой резины, предотвращающее утечку смолы
    • Постоянное качество отпечатков
    • Гарантия на принтер 12 месяцев
    • 6-месячная гарантия на ЖК-дисплей 2K

    Сегодня на Amazon вы можете недорого купить 3D-принтер Elegoo Mars Pro Resin.

    Anycubic Photon Mono X

    Anycubic Photon Mono X - это смоляной 3D-принтер среднего ценового диапазона, который включает в себя некоторые передовые функции для более качественной печати смолой.

    Этот 3D-принтер обладает одними из лучших преимуществ с точки зрения хорошего качества печати, комфорта, согласованности и удобства.

    Больше всего в этом 3D-принтере нравится то, что он имеет большой рабочий объем, что позволяет печатать большие модели или несколько миниатюр за один отпечаток.

    Anycubic Photon Mono X был моим первым 3D-принтером, поэтому я могу лично сказать, что это отличный 3D-принтер для начинающих. Настройка очень проста, качество печати отличное, и он выглядит очень профессионально, где бы вы его ни разместили.

    Некоторые из ключевых особенностей Anycubic Photon Mono X следующие:

    • 9-дюймовый монохромный ЖК-дисплей 4K
    • Модернизированный светодиодный массив
    • Механизм ультрафиолетового охлаждения
    • Шлифованная алюминиевая монтажная плита
    • Высококачественная 3D-печать
    • Приложение Дистанционное управление
    • Быстрая скорость печати
    • Прочный чан из смолы
    • Возможность подключения Wi-Fi
    • Двойная линейная Z-ось для дополнительной устойчивости
    • 8-кратное сглаживание
    • Высококачественный источник питания

    3D-принтер Anycubic Photon Mono X можно приобрести примерно за 700 долларов США в официальном магазине Anycubic или на Amazon.

    Formlabs Form 3

    Принтер Formlabs Form 3 способен печатать высококачественные модели с использованием широкого спектра материалов для 3D-печати, но он довольно дорогой.

    Для людей, которые профессионально занимаются 3D-печатью смолой или нуждаются в высокотехнологичных функциях 3D-печати, этот 3D-принтер может стать отличным выбором.

    Считается, что постоянство и качество этой машины выше, чем у других смоляных 3D-принтеров, но они все равно работают довольно хорошо!

    Эта модель больше рекомендуется для малого бизнеса, профессионалов или серьезных любителей, которые имеют опыт в 3D-печати смолой.

    Я бы не рекомендовал его для новичков, поскольку он дорогой и требует более сложного обучения.

    Этот 3D-принтер содержит множество передовых функций 3D-печати смолой.

    Некоторые из лучших вещей, предлагаемых Formlabs Form 3, включают:

    • Невероятное качество печати
    • Поддерживает широкий спектр материалов для печати
    • Поддержка нескольких пользователей и 3D-принтеров
    • Калибровка замкнутого контура
    • Управление материалами без лишних хлопот
    • Последовательная печать
    • Улучшенная четкость деталей
    • Точность
    • Легко заменяемые компоненты
    • Качество отпечатков промышленного уровня
    • Функциональность Wi-Fi
    • Перепечатка предыдущих 3D-отпечатков

    Вы можете приобрести принтер Formlabs Form 3 на их официальном сайте прямо сейчас.

    Есть еще несколько аксессуаров, которые следует приобрести, когда речь идет о 3D-печати смолой, например:

    • Нитриловые перчатки
    • Изопропиловый спирт
    • Бумажные полотенца
    • Фильтры с держателем
    • Силиконовый коврик
    • Защитные очки/очки
    • Респиратор или защитная маска

    Большинство из этих предметов являются одноразовыми покупками или прослужат вам долгое время, поэтому они не слишком дороги. Самым дорогим в 3D-печати смолой должна быть сама смола, о которой мы поговорим в следующем разделе.

    Сколько стоят смоляные материалы для 3D-печати?

    Самая низкая цена на смолу для 3D-печати, которую я видел, составляет около $30 за 1 кг, например, смола Elegoo Rapid Resin. Популярной смолой среднего ценового диапазона является смола Anycubic Plant-Based Resin или Siraya Tech Tenacious Resin по цене около $50-$65 за кг. Смола премиум-класса может легко продаваться по цене $200+ за кг для стоматологической или механической смолы.

    Elegoo Rapid Resin

    Смола Elegoo очень популярна в индустрии 3D-печати, самая используемая смола имеет более 3 000 отзывов на Amazon с рейтингом 4,7/5,0 на момент написания статьи.

    Пользователям нравится, что она не имеет сильного запаха, как другие смолы, и что отпечатки получаются детализированными.

    Многие пользователи 3D-принтеров используют эту смолу даже после того, как попробовали множество других более дешевых смол, поэтому если вам нужна надежная смола, вы не ошибетесь, выбрав Elegoo Rapid Resin.

    Некоторые из особенностей включают:

    • Легкий запах
    • Последовательный успех
    • Низкая усадка
    • Высокая точность
    • Безопасная и надежная компактная упаковка

    Тысячи высококачественных миниатюр и 3D-печати были созданы с помощью этой удивительной смолы, так что попробуйте бутылку Elegoo Rapid Resin с Amazon для 3D-печати смолой уже сегодня.

    Anycubic Eco Смола растительного происхождения

    Это смола среднего ценового диапазона, которую любят тысячи пользователей 3D-принтеров и которая имеет метку Amazon's Choice. Многие пользователи говорят, что любят эту смолу для 3D-печати за ее гибкость и долговечность.

    Смола Anycubic Eco Plant-Based Resin не содержит ЛОС (летучих органических соединений) и других вредных химических веществ. Именно по этой причине большинство людей выбирают эту смолу, даже если она дороже, чем некоторые другие смолы для 3D-печати, доступные на рынке.

    Некоторые особенности этой смолы:

    • Ультранизкий запах
    • Безопасная смола для 3D-печати
    • Потрясающие цвета
    • Простота в использовании
    • Быстрое отверждение и время экспозиции
    • Широкая совместимость

    Вы можете найти бутылку смолы Anycubic Eco Plant-Based Resin на Amazon.

    Siraya Tech Tenacious Resin

    Если вы ищете смолу для 3D-печати, которая обеспечивает высокую гибкость, прочные отпечатки и высокую ударопрочность, то смола Siraya Tech Tenacious Resin - отличный вариант для вас.

    Хотя он немного дороже, пользователи отмечают, что он стоит каждого пенни, когда дело доходит до обеспечения высокого качества.

    • Высокая стойкость к ударам
    • Легко печатать
    • Гибкость
    • Лучше всего подходит для сильных отпечатков
    • Лучшее для 3D-принтеров LCD и DLP со смолой

    На Amazon вы можете найти смолу Siraya Tech Tenacious Resin для вашего 3D-принтера.

    Roy Hill

    Рой Хилл — страстный энтузиаст 3D-печати и технологический гуру, обладающий обширными знаниями обо всем, что связано с 3D-печатью. Обладая более чем 10-летним опытом работы в этой области, Рой овладел искусством 3D-проектирования и печати и стал экспертом в области последних тенденций и технологий 3D-печати.Рой имеет степень инженера-механика Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и работал в нескольких авторитетных компаниях в области 3D-печати, включая MakerBot и Formlabs. Он также сотрудничал с различными предприятиями и частными лицами для создания пользовательских 3D-печатных продуктов, которые произвели революцию в их отраслях.Помимо своей страсти к 3D-печати, Рой является заядлым путешественником и любителем активного отдыха. Он любит проводить время на природе, ходить в походы и отдыхать с семьей. В свободное время он также наставляет молодых инженеров и делится своими знаниями о 3D-печати на различных платформах, в том числе в своем популярном блоге 3D Printerly 3D Printing.