3D-teknologier

3D-teknologier

– Et overblik

3D-printning omtales undertiden som Additive Manufacturing (AM). Ved 3D-printning opretter man et design af et objekt ved hjælp af software, og 3D-printeren opretter objektet ved at tilføje lag på lag af materiale, indtil objektets form dannes. Genstanden kan fremstilles ved hjælp af et antal printermaterialer, herunder plast, pulvere, filamenter og papir.

Der er en række 3D-printteknologier, og her giver vi et overblik over disse teknologier.

Stereolithography (SLA)

Stereolitografi (SLA) bruger en flydende plast som kildemateriale, og denne flydende plast omdannes til et 3D-objekt lag for lag. Flydende resin (harpiks) anbringes i et kar, der har en gennemsigtig bund. En UV (UltraViolet) laser sporer et mønster på den flydende resin fra bunden af karret for at hærde og størkne et lag af resinen. Den størknede struktur trækkes gradvist op af en løfteplade, mens laseren danner det næste mønster for hvert lag for at skabe den ønskede form for 3D-objektet.

Digital Light Processing (DLP)

DLP-teknologi til 3D-printning ligner meget stereolitografi (SLA), men adskiller sig i, at den bruger en anden lyskilde og gør brug af et flydende krystalskærm. Denne teknologi gør brug af mere konventionelle lyskilder, og lyset styres ved hjælp af mikrospejle til at kontrollere lysforekomsten på overfladen af det objekt, der printes. Displaypanelet for flydende krystal fungerer som en fotomaske. Denne mekanisme gør det muligt at projicere en stor mængde lys på overfladen, der skal hærdes, hvorved resinen kan hærde hurtigt.

Fused Deposition Modeling (FDM)

Med denne teknologi kan genstande bygges med produktions-kvalitets termoplast . Objekter bygges ved at opvarme et termoplastisk filament til dets smeltepunkt og ekstrudere termoplastiken lag for lag. Særlige teknikker kan bruges til at skabe komplekse strukturer. For eksempel kan printeren ekstrudere et andet materiale, der vil tjene som supportmateriale til det objekt, der dannes under printprocessen. Dette supportmateriale kan senere fjernes eller opløses.

Selective Laser Sintering (SLS)

SLS har nogle ligheder med stereolitografi (SLA). SLS gør dog brug af pulveriseret materiale, der anbringes i et kar. For hvert lag anbringes et lag pulveriseret materiale oven på det forrige lag ved hjælp af en rulle, og derefter sintres det pulveriserede materiale i henhold til et bestemt mønster til opbygning af det objekt, der skal printes. Interessant nok kan den del af det pulveriserede materiale, der ikke sintres, bruges til supportstrukturen, og dette materiale kan fjernes, efter at genstanden er printet og genbruges.

Selective Laser Melting (SLM)

SLM-processen ligner meget SLS-processen. I modsætning til SLS-processen, hvor det pulveriserede materiale sintres, involverer SLM-processen imidlertid fuldstændigt smeltning af det pulveriserede materiale.

Electronic Beam Melting (EBM)

Denne teknologi ligner også SLM. Dog bruger den en elektronstråle i stedet for en højdrevet laser. Elektronstrålen smelter fuldstændigt et metalpulver for at danne det ønskede objekt. Processen er langsommere og dyrere end for SLM med en større begrænsning af de tilgængelige materialer.

Laminated Object Manufacturing (LOM)

Dette er et hurtigt prototypesystem. I denne proces smeltes lag af materiale, der er coatet med klæbemiddel sammen med varme og tryk og skæres derefter i form ved hjælp af en laserskærer eller kniv. Mere specifikt overlægges en folie belagt med klæbemiddel på det forrige lag, og en opvarmet rulle opvarmer klæbemidlet til vedhæftning mellem de to lag. Lagene kan være lavet af papir, plast eller metal laminater. Processen kan omfatte efterbehandlingstrin, der inkluderer bearbejdning og boring. Dette er en hurtig og billig metode til 3D-printning. Ved anvendelse af en vedhæftningsproces er ingen kemisk proces nødvendig, og der kan fremstilles relativt store dele.