1. ЛАЗЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕЧАТИ
Технология стереолитографической печати
Самая первая лазерная технология, была основана на прицнипах стереолитографии (SLA - Stereolithography). Она позволяла создавать трехмерную модель по компьютерным CAD-чертежам. Была разработана в 1986 году Чарльзом Халлом, который впоследствии основал компанию 3D Systems, занимающуюся созданием и разработкой новейших моделей 3D-принтеров.
Принцип стереолитографии основывается на фотополимере, который находится в водянистом состоянии. При просвечивании этого полимера особым ультрафиолетовым лучом он застывает, образуя чрезвычайно плотную и твердую основу. В комплекте с лазерным 3D-принтером поставляется специальное программное обеспечение, разрезающее необходимую компьютерную 3D-модель на огромное количество слоев шириной приблизительно в доли миллиметра. Она переводит каждый слой в набросок, каждый из которых в дальнейшем будет "напечатан".
Фотополимер заливается тонким слоем, просвечивается, застывает, сверху накладывается последующий слой, который вновь застывает под ультрафиолетовым лучом. После неоднократного повтора этих действий появляется готовая модель макета, которая после этого промывается и очищается от излишних остатков полимера.
Достоинством SLA печати:
1. Возможность печати форм, сравнительно больших размеров - до 75 см в высоту;
2. Высочайшее качество конечной модели.
Из недостатков можно выделить:
1. Огромную стоимость таких устройств;
2. Большие габаритные размеры SLA принтеров;
3. Маленькую скорость прототипирования.
Технология лазерного спекания
Другой технологией 3D прототипирования является технология лазерного спекания (SLS - Selective laser sintering).
Эта технология является наиболее быстрой и доступной. В роли заготовочного материала выступает уже не фотополимер, а порошок из легкоплавкого пластика.
В 3D-принтере, работающем по такому принципу, лазер вырезает сечение будущей детали на порошке, который разогревается до температуры плавления и потом спекается. Дальше процедура повторяется - насыпается последующий слой порошка и лазер вновь выжигает очередной слой.
Данная технология была разработана в середине 80-х годов прошлого века, в 1989 году патентована Карлом Декардом и на данный момент употребляется в продукции компании DTM Corporation.
SLS печать дозволяет получать чрезвычайно высококачественные и крепкие модели при относительно высокой скорости (около нескольких см в час без учета времени на прогрев и остывание).
Из главных положительных моментов нужно отметить возможность печати изделий из металла. Это происходит за счет использования железной стружки, которая смешивается с частичками полимера. Модель, сделанная из такого порошка, помещается в специальную печь, где весь полимер выгорает, а железная стружка сплавляется. В итоге выходит железная деталь из смеси стали и бронзы, готовая к использованию.
В качестве базы в таком порошке может быть применена керамика либо стекло, что дозволяет сделать после процедуры запекания теплостойкую либо устойчивую к химическим субстанциям модель.
Ламинирование
Третья технология объемной печати с использованием лазера - это ламинирование. Разработана она была компанией Helysis и проходила под торговой маркой LOM (Laminated Object Manufacturing). Сама Helysis в 2000 прекратила существование, а на основе ее технологии сейчас разрабатывают свое оборудование несколько других производителей.
Суть технологии такова - в машину по очереди заряжаются тонкие листы рабочего материала, из которого лазером вырезаются слои будущей модели. После резки слои склеиваются друг с другом.
В качестве материала первоначально использовалась специальная бумага со слоем клеящего вещества. Однако таким образом можно также нарезать тонкий пластик, керамику и даже металлическую фольгу.