Что такое 3D-печать?

3D-печать — это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла.

Создание 3D-печатного объекта достигается с помощью аддитивных процессов. В аддитивном процессе объект создается путем укладки последовательных слоев материала до тех пор, пока объект не будет создан. Каждый из этих слоев можно рассматривать как тонко нарезанный поперечный разрез объекта.

3D-печать — это противоположность субтрактивному производству, при котором вырезается / выдалбливается кусок металла или пластика, например, с помощью фрезерного станка.

3D-печать позволяет создавать сложные формы, используя меньше материала, чем традиционные методы производства.

Как работает 3Д-принтер?

3D-принтеры являются частью семейства аддитивных технологий и используют методы, аналогичные традиционным струйным принтерам, хотя и в 3D. 

Для создания трехмерного объекта с нуля требуется сочетание передового программного обеспечения, порошкообразных материалов и точных инструментов.

Аддитивное производство и 3D-печать — это одно и то же?

Несмотря на то, что термины «Аддитивное производство» и «3D-печать» часто используются как синонимы, это не совсем правильно. 3D-печать является важным этапом процесса аддитивного производства, но AM (Additive Manufacturing) охватывает гораздо больше этапов – от первоначального дизайна цифровой детали до полировки и других этапов постобработки. Другими словами, аддитивное производство включает в себя не только 3D-печать, но и все процессы, необходимые для производства объектов.

Экологично ли аддитивное производство?

Поскольку 3D-принтеры добавляют материал, а не удаляют его, в процессе практически нет отходов. Часто любой лишний материал можно повторно использовать для изготовления следующей детали. 3D-принтеры могут использовать вторичный пластик в качестве материала для создания новых продуктов, предлагающих привлекательное решение для вторичной переработки. Аддитивное производство является особенно привлекательным методом при использовании дорогих материалов, таких как титан или некоторые промышленные полимеры, поскольку для создания продукта требуется меньше сырья.

3D-печать — в чем выгода для бизнеса?

– Экономичные и уникальные продукты
При традиционном производстве создание сотни одинаковых продуктов часто обходится дешевле, чем создание одного уникального продукта. Но не в случае аддитивного производства, где каждый продукт или деталь может быть уникальным. При этом изделия могут быть сложной конфигурации, что зачастую невозможно либо затруднительно при традиционном производстве.

– Доступность
Профессиональные 3D-принтеры начинаются от 10 тысяч долларов и в значительной степени автоматизированы, что делает возможным собственное производство для огромного числа предприятий, которые когда-то полагались на аутсорсинг.

– Быстрые, экономичные запасные части и замена деталей, вышедших из производства
Многие старые машины и оборудование, от классических автомобилей до уникальных станков, оказываются на свалке, потому что важные запчасти либо больше не доступны, либо слишком дороги в производстве. Аддитивное производство устраняет эту проблему благодаря возможности быстро напечатать любую деталь любой формы.

– Собственное производство избавляет от зависимости от поставщиков
При традиционном производстве у бизнеса может быть лишь несколько поставщиков запчастей и продукции. Что, по сути, ограничивает возможности, заставляя подчиняться ценовому давлению и сбоям в поставках, вызванных чем чем угодно — от геополитики до пандемий. Собственное производство избавляет от зависимости от внешних поставщиков и производства, вызывающего загрязнение окружающей среды.

– Сокращение количества неликвида
Возможность быстро и по мере необходимости печатать детали на 3D-принтере избавляет от необходимости складировать десятки или сотни запчастей и продукции, которые, возможно, никогда не будут реализованы. Бизнес часто вынужден ориентироваться на минимальный уровень заказа, который диктует поставщик, даже тогда, когда необходимо минимальное количество.

Подробнее о преимуществах аддитивных технологий в целом и 3D-печати в частности вы можете уточнить у наших специалистов — оставьте заявку или позвоните по телефону +7 (495) 956-7770

Технологии аддитивного производства — какие бывают?

Несмотря на то, что аддитивное производство производит физические продукты, в значительной степени это цифровая технология. Каждый продукт, произведенный аддитивно, начинает свою жизнь как цифровая 3D-модель, и практически все они создаются с помощью программного обеспечения САПР (автоматизированного проектирования).

САПР существует уже более 50 лет и используется в широком спектре отраслей – от товаров народного потребления до архитектуры. При создании 3D-моделей для аддитивного производства дизайнеры часто применяют принципы проектирования для аддитивного производства (DfAM). DfAM — это философия дизайна, которая делает упор на разработке продуктов с учетом 3D-печати с самого первого этапа идеи.

Разработчики 3D-моделей используют принципы DfAM для создания моделей изделий в программном обеспечении САПР. Они должны учитывать свойства материала и технологию 3D-печати, которая будет использоваться для детали (напр., ​​усадку материала), а также применять такие методы, как оптимизация топологии, планирование поддержки и решетчатые структуры для оптимизации деталей для аддитивного производства.

Другое программное обеспечение — среди прочего:
– Приложения для 3D-сканирования
– Программное обеспечение для подготовки к печати
– Программное обеспечение для моделирования
– Операционные системы для 3D-принтеров

Из-за числового программного обеспечения AM может показаться сложным процессом, но большинство 3D-принтеров сами по себе просты в эксплуатации, и разработчики программного обеспечения для 3D-печати активно соревнуются, чтобы сделать свои продукты максимально автоматизированными и простыми в использовании. Поэтому 3D-печать сегодня подвластна практически каждому. 

Какова стоимость аддитивного производства/3D-печати?

Невозможно указать какую-то среднюю цену для аддитивного производства/3D-печати, поскольку затраты на принтер и материалы сильно различаются в зависимости от технологии. Так, например, цены на порошок для 3Д-печати металлом и пластик для FDM-печати различны. То же касается и самих 3Д-принтеров. Плюс к этому ваш общий бюджет на оснащение бизнеса или предприятия зависит от потенциального объема производства за единицу времени, ваших возможностей и потребностей и ожиданий по окупаемости. И многого другого.

Все детали вы можете уточнить по телефону +7 (495) 956-7770, по почте или из форм обратной связи на сайте. 

Что такое 3D-сканирование?

3D-лазерное сканирование — это бесконтактная неразрушающая технология, которая в цифровом виде фиксирует форму физических объектов с помощью линии лазерного луча. Лазерные 3D-сканеры создают «облака точек» данных с поверхности объекта. 

Другими словами, 3D-лазерное сканирование — это способ передать точный размер и форму физического объекта в компьютерный мир в виде цифрового трехмерного представления.

Лазерные 3D-сканеры измеряют мелкие детали и захватывают произвольные формы для быстрого создания высокоточных облаков точек. 

Лазерное 3D-сканирование идеально подходит для измерения и проверки контурных поверхностей и сложных геометрических форм, для точного описания которых требуются огромные объемы данных и где это невозможно сделать с помощью традиционных методов измерения или контактного щупа.

Какие технологии 3Д-сканирования существуют?

Различные типы методов 3D-сканирования и принципы, на которых они основаны, следующие:
– Технология лазерного триангуляционного 3D сканирования.
– Технология структурированного света 3D-сканирования.
– Фотограмметрия.
– Технология контактного 3D-сканирования.
– Технология лазерного импульсного 3D-сканирования.

Как работают лазерные 3D-сканеры?

Лазерные 3D-сканеры используют процесс, называемый тригонометрической триангуляцией, для точного захвата 3D-формы в виде миллионов точек. Лазерные сканеры работают, проецируя лазерную линию или несколько линий на объект, а затем фиксируя его отражение с помощью одного или нескольких датчиков.

Датчики расположены на известном расстоянии от источника лазера. Затем можно выполнить точные точечные измерения, рассчитав угол отражения лазерного луча. Лазерные сканеры очень популярны и бывают разных конструкций.

Они включают в себя портативные портативные устройства, манипуляторы, КИМ, дальнобойные и одноточечные дальномерные трекеры.

Как работают 3D-сканеры структурированного света?

3D-сканер со структурированным освещением — это тип 3D-сканера, в котором для захвата 3D-сканов используются следующие компоненты:
Аппаратное обеспечение: блок захвата — это физическая часть сканера, состоящая из 
проекционного источника света (белый свет, синий светодиод) и обычно 1 или 2 
камер .
Программное обеспечение: программное обеспечение для 3D-сканирования, на котором работает сканер. 

Программное обеспечение действует как центр управления, который выполняет всю операцию, от захвата 3D-данных физического объекта до очистки вывода, 3D-модели. Модель содержит ценную информацию, такую ​​как измерения, характеристики поверхности и информацию о геометрии физического объекта. 
Они полезны для таких приложений, как обратный инжиниринг, проверка продуктов, компьютерная графика для создания CGI в играх и фильмах или 3D-визуализация для просмотра.

Чтобы начать процесс сканирования, блок захвата проецирует серию эталонных шаблонов на поверхность детали. Источник света проецирует на объект серию узоров, обычно в виде нескольких параллельных лучей. Узоры искажаются при проецировании на поверхность объекта.  Сканер захватывает эти изображения с помощью камер. Камеры передают изображения обратно в программу 3D-сканирования. 
Она использует эти изображения и алгоритмы программного обеспечения, используя метод триангуляции, для расчета глубины объекта и информации о поверхности. Конечным результатом 3D-сканера является цифровое 3D-представление на компьютере в виде 3D-скана.

Как работают 3D-сканеры среднего и дальнего радиуса действия?

D-сканеры дальнего радиуса действия бывают двух основных форматов: импульсный и фазовый. Оба они хорошо подходят для крупных объектов, таких как здания, конструкции, самолеты и военная техника. 
3D-сканеры с фазовым сдвигом также хорошо подходят для сканирования автомобилей, больших насосов и промышленного оборудования. 
Эти сканеры захватывают миллионы точек, вращаясь на 360 градусов, при этом вращая зеркало, которое перенаправляет лазер наружу, на объект или области для 3D-сканирования.

– Лазерные импульсные 3D-сканеры
Лазерные импульсные сканеры, также известные как времяпролетные сканеры, основаны на очень простой концепции: скорость света известна очень точно. 
Таким образом, если известно время, за которое лазер достигает объекта и отражается от датчика, известно и расстояние от датчика до объекта. 
В этих системах используется схема с точностью до пикосекунд для измерения времени, необходимого миллионам импульсов лазера для возврата к датчику, и расчета расстояния. 
Вращая лазер и датчик (обычно через зеркало), сканер может сканировать на 360 градусов вокруг себя.

– Лазерные 3D-сканеры с фазовым сдвигом
Лазерные системы с фазовым сдвигом представляют собой еще один тип технологии времяпролетного 3D-сканирования, и концептуально они работают аналогично импульсным системам. 
В дополнение к пульсации лазера, эти системы также модулируют мощность лазерного луча, а сканер сравнивает фазу лазера, отправленного и возвращенного к датчику. 
Измерение фазового сдвига, как правило, более точное и бесшумное, но не такое гибкое для сканирования на большие расстояния, как импульсные 3D-сканеры. 
3D-сканеры на основе лазерных импульсов могут сканировать объекты на расстоянии до 1000 м, в то время как сканеры с фазовым сдвигом лучше подходят для сканирования объектов на расстоянии до 300 м или меньше.

Как работает фотограмметрия?

Эта технология достаточно проста. Она включает в себя сшивание фотографий объекта, сделанных с разных ракурсов. Фотографии делаются с помощью камеры или даже смартфона с определенными настройками камеры, а сшивка этих фотографий выполняется специальным программным обеспечением.

Программное обеспечение идентифицирует пиксели, соответствующие одной и той же физической точке, и соответствующим образом объединяет изображения.

Такие параметры, как фокусное расстояние объектива и его искажение, должны быть введены пользователем в программное обеспечение для создания точной модели.

Большим преимуществом использования фотограмметрии является уровень точности и скорость получения данных об объекте. Недостатком этого метода является время, необходимое для обработки данных изображения через программное обеспечение, и чувствительность конечного результата к разрешению фотографий. Необходима камера с высоким разрешением и DPI, чтобы получить хороший конечный результат.

Как работают контактные 3D-сканеры?

Эта технология 3D-сканирования подразумевает контактную форму сбора 3D-данных. Контактные 3D-сканеры исследуют объект с помощью физического прикосновения, в то время как объект надежно удерживается на месте. Контактный датчик перемещается по поверхности для записи 3D-информации. Зонд иногда прикрепляют к шарнирному рычагу, способному собирать все его соответствующие конфигурации и углы для большей точности.

Некоторые конкретные конфигурации контактных 3D-сканеров называются координатно-измерительными машинами (КИМ).

Контактное 3D-сканирование широко используется для контроля качества после изготовления или во время технического обслуживания. 
Основными преимуществами контактной технологии для 3D-сканирования являются ее точность и возможность 3D-сканирования прозрачных или отражающих поверхностей . 

Если у вас есть вопросы, отправьте нам запрос — мы обязательно  вам ответим.