3D印刷技術は、デジタル製造で生産の論理を再構築しています。産業用品の迅速なプロトタイピングと医療用のカスタムスケルトンから、レーシングエンジンの軽量コンポーネントまで、製造の境界を押し続けています。
設計と生産のリンクとして、3Dプリントモデルは創造性を検証するための効果的なツールになりました。JSは、FDM、SLA、SLS、および金属をカバーするプロフェッショナル3D印刷サービスを提供します印刷プロセス、プロトタイプの開発から小型バッチの生産まで、すべてをサポートし、イノベーションが着陸するのを支援します。
3D印刷技術の種類は何ですか?
1.燃えていますデポジットモデリング(FDM)
- 原理:溶融堆積成形、層の押し出しによるプラスチック繊維層を加熱することによる。
- 機能:低コスト、適しています迅速なプロトタイピング、JSの効率的な生産プロセスは、その速度を最適化できます。
2.ステロリソグラフィ(SLA)
- 原則:UV硬化技術、液体樹脂はUV硬化によって形成されます。
- 機能:高精度(±0.05mm)、滑らかな表面、複雑な構造に適した、JS精度の製造要件を満たしています。
3。選択的レーザー焼結(SLS)
- 仕組み:レーザー焼結ナロンパウダーには、サポート構造が必要ありません。
- 機能:機能部品に適した高強度、JSの金属/複合材料の互換性は、アプリケーション範囲を拡大できます。
4。マルチジェットフュージョン(MJF)
- 仕組み:インクジェットパウダーベッドの融合、溶融および赤外線加熱による層ごとにナイロンパウダー層を固める。
- 特徴:高速(SLよりも3倍高速)、高いディテール(±0.08mm)、サポート量産機能的なコンポーネントの、および迅速な生産とコストの最適化のためにJSに適応する能力。
5。選択的レーザー融解(SLM)
- 仕組み:高級製造のための金属粉末レーザー融解。
- 機能:高精度(±0.02mm)、高温抵抗、JSの精密機械加工技術は、製品の品質をさらに向上させることができます。
3D印刷技術の比較
テクニックタイプ | スピード | 料金 | 材料タイプ | 複雑さの処理機能 | JS Companyに関連する利点 |
FDM | 中くらい | 低い | PLAやABSなどのプラスチック。 | ★★★☆ | 効率的な生産プロセス最適化速度。 |
SLA | fast(dlp) | 中心 | 感光性樹脂。 | ★★★★☆ | 高精度マッチングJS±0.005mm標準。 |
SLS | 中くらい | 中心 | ナイロン、TPU、その他の粉末。 | ★★★★☆ | 金属/複合アプリケーションの拡張をサポートします。 |
MJF | 非常に速い | 中程度 | ナイロン(PA12/PA11)。 | ★★★★★ | 迅速な配信のためのバッチ生産効率の改善。 |
SLM | 遅い | 高い | 金属粉末(チタン、ステンレス鋼)。 | ★★★★★ | 精密加工技術により、部品の複雑さが高まります。 |
- MJFテクノロジーを使用して、1〜2週間で迅速な配信を達成できます。これにより、従来のSLSと比較して生産効率が最大3倍改善されます。
- MJF、SLA、およびJSの±0.005mm精度の組み合わせ機械加工機能コンポーネントが航空宇宙、医療、およびその他の分野で厳しい基準を満たすことを保証します。
- MJFテクノロジーは、バッチ焼結を介して材料の廃棄物を削減し、JSのプロセス最適化と組み合わせて、顧客コストを平均20%削減します。
FDM印刷層の厚さが強度に及ぼす影響は何ですか?
層の厚さと機械的強度の関係
1.層が厚くなるほど、層間の接着が弱くなります
- FDM印刷では、溶融プラスチックの各層を前の層に完全に結合する必要があります。層が厚い場合(0.3mm以上)、層と層の接触面積が減少し、特に力の方向が層のパターンに平行になる場合(例:引張試験)、接着の減少につながる可能性があります。
- 最適化の提案:JS Companyは、高負荷のための印刷サービスで0.1-0.2mmの薄い層の厚さのデフォルトですベアリングコンポーネントレイヤー間の接触面積を増やすことにより、全体的な強度を改善します。
2。層が厚いほど、密度の高い構造
- 0.05mmなどの層の厚さは、層間のギャップを減らし、表面をより滑らかにし、内部構造をより均一にします。この密度は、ストレスを分散させ、局所的な弱点を回避するのに役立ち、耐衝撃性が増加します。
- JSケース:印刷中サービス航空宇宙部品の中で、JSは印刷層の厚さをマイクロメートルレベルの厚さを制御し、コンポーネントが航空宇宙の強度基準を満たすことを保証します。
印刷方向に対する層の厚さの影響
- FDM部品の強度は異方性です。つまり、印刷方向(Z軸)に沿ったものは、通常、垂直方向(XY軸)よりも強いです。荷重方向が層に垂直である場合、薄い層印刷は層状化のリスクを減らしますが、薄い層間の接続が弱いために厚い層が壊れる可能性があります。
- 解決策:JSのプロのエンジニアリングチームは、最も最適な組み合わせを推奨します印刷方向製品設計の要件に基づいて構造強度を最大化する厚さ。
層の厚さと材料特性のバランス
1.ティックレイヤーは素材を保存しますが、強さを犠牲にします
- 厚い層はすぐに印刷され、消耗品が少ないため、迅速なプロトタイピングに適していますが、層間の欠陥により強度が不足する可能性があります。たとえば、0.3mm層の厚さでABSプラスチックを印刷する場合、引張強度は0.1mm層の厚さの15%〜20%低い場合があります。
- コストの最適化:JSの印刷サービスは、インテリジェントアルゴリズムを使用して、最も経済的な層の厚さのソリューションを自動的に推奨しながら、強度を確保し、顧客を材料コストの30%以上節約します。
2。薄い層は強度を追加しますが、印刷に時間がかかります
- 薄層印刷は強度を改善する可能性がありますが、印刷時間は明らかに増加します。たとえば、0.05mmの層には、0.3mm層の長さの6倍が必要です。
- 保証されたサービス時間の印刷:JSは産業を使用しますマルチノズルプリンタークラスターなので、超薄型層を選択しても、約束された1〜2週間以内に発送できます。
実際のアプリケーションでの厚さの選択
1.機能部品とディスプレイパーツ
- 機能部品(ツールハンドル、機械部品など):強度と効率の両方を考慮して、0.1-0.2mm層の厚さをお勧めします。
- ディスプレイパーツ(外観モデルなど):0.3mm層の厚さを選択して、コストを削減し、配達をスピードアップできます。
- カスタマイズされたサービス:JSは無料の技術的相談を提供し、顧客のニーズに応じてレイヤーの厚さパラメーターを動的に調整します。
2.材質の財産適応
- PLA/ABS:従来の層の厚さは0.1-0.3mmで、薄い層は詳細なパフォーマンスを向上させることができます。
- ナイロン/複合材料:0.05-0.15mm層の厚さを強化するために推奨されます。
- 印刷サービス材料ライブラリ:JSは50以上の材料の印刷をサポートしており、各材料は層の厚さをテストして、最適な強度性能を確保しています。
SLA印刷解像度を決定するパラメーターは何ですか?
SLA印刷解像度に影響するコアパラメーター
1。光源とスペックルサイズのタイプ
- レーザー光源:スポット直径は一般に10〜100ミクロンで、宝石、歯科、その他の高精度モデルに適しています。
- DLP光源:光の斑点はデジタルプロジェクターを介して投影され、ピクセルサイズは解像度(2K/4K投影の場合は50〜100ミクロンなど)を決定します。
- 衝撃:スペックルサイズが小さいほど、x/y軸の詳細が良くなりますが、印刷時間は増加する可能性があります。
2。スキャン速度と露出時間
- スキャン速度が遅いほど、単位面積あたりの露出エネルギーが高くなるほど、治癒が深くなります。スキャンが速すぎる場合、治療法が不完全になる可能性があります。
- 最適化の方向:モデルの複雑さに基づいて、スキャン速度の動的調整(たとえば、詳細スキャン速度の低下)。
3。層の厚さ(Z軸解像度)
- 層の厚さ範囲は25〜100ミクロンの範囲です。薄い層の厚さ、z軸の詳細がより明確になりますが、印刷時間は直線的に増加します。
- たとえば、迅速なプロトタイピングでは50ミクロン、精密部品の場合は25ミクロン。
4。樹脂特性
- 粘度:低粘度樹脂は、良好な流動性を持ち、小さな構造を簡単に埋めることができますが、硬化速度のバランスをとる必要があります。
- 光過敏症:高ホトセンシティブ樹脂は光に敏感であり、低エネルギーで固化する可能性があり、熱変形のリスクを減らします。
5。モデルジオメトリの複雑さ
- 構造と穴の張り出しには、追加のサポートまたは階層化された戦略調整が必要です。これは、現地の解決を犠牲にすることができます。
- 最適化方法:適応サポート構造は、モデルスライシングソフトウェアによって生成されます。
パラメーターの比較と最適化の提案テーブル
パラメーター | 解像度への影響 | 最適化方向 | 典型的な値 |
光源タイプ | レーザー> DLP(レーザーは同じ解像度でより高い精度があります)。 | 精密モデル用のレーザー、大量生産用のDLPを選択します。 | レーザー:50μm / dlp:100μm |
スポットサイズ | スポットが小さいほど、詳細が明確になります。 | 高精度レーザーヘッドまたは4K DLP投影を使用します。 | 50μm(レーザー) |
スキャン速度 | 速度が遅いほど、硬化が完全になります。 | 細かい領域(0.1mm/sなど)の速度を下げ、広い領域でスピードアップします。 | 50-200mm/s |
層の厚さ | 層の厚さが半分になり、Z軸の解像度が4倍増加します。 | 精密部分には薄層(25μm)を使用し、速度を上げるには厚い層(100μm)を使用します。 | 50μm(標準) |
樹脂の粘度 | 粘度が低いと、流動性と詳細な充填能力が向上します。 | 特別な樹脂を使用します(例:粘度≤1500cpの透明な樹脂)。 | 500-2000cp |
モデルオーバーハンアングル | 角度が小さすぎる場合、密なサポートが必要であり、光をブロックすると硬化に影響します。 | 45°未満のオーバーハングを避けたり、設計に補助サポートを追加したりします。 | ≥60°(サポートされていない) |
パラメーターの組み合わせを適切に選択することにより、3D印刷モデル概念検証から機能的プロトタイプまで、正確な製造を実現できます。
高温環境ではどの印刷技術がより安定していますか?
1。メタリック材料の3D印刷(高温環境が望ましい)
SLM/DMLS(選択的レーザー融解/焼結)
- 耐熱性:チタン合金(TI6AL4V、融点1668°C)やニッケルベースの超合金(インコルエル718、融点1390°C)などの材料は、高温に600°Cより長く耐えることができます。
- 安定性:レーザー溶融物金属粉末層、組織はコンパクトであり、クリープに対する抵抗は強いです。
- 3D印刷サービスサポート:印刷店は、レーザーパワー、スキャン速度、冷却戦略を最適化することにより、残留ストレスを軽減し、熱変形を防ぎます。
2。セラミック3D印刷技術(超高温抵抗の可能性)
SLA/DLP(ライトケアセラミック)
- 耐熱性:アルミナ(AL2O3、融点2050°C)および酸化ジルコニウム(ZRO2、融点2700°C)セラミックは、1500°Cを超える温度に耐えることができます。
- 安定性:セラミックブランクには、高温焼結(1600°Cを超える)が必要であり、密度は理論値に近く、熱膨張係数は低くなります。
- 3D印刷サービスサポート:プリンターは、印刷から脱脂まで、セラミック部品が裂け目がなく、サイズが安定していることを確認するための完全な範囲のサービスを提供します。
3。高性能エンジニアリングプラスチック3D印刷
FDM(溶融堆積モデリング)
- 耐熱材料:ピーク(融点343°C)、究極(融点335°C)、およびその他の特別なエンジニアリングプラスチック。
- 安定性:PEEKは、260°Cで長期使用した後に強度を保持しますが、印刷温度(280〜320°C)と冷却条件を最適化する必要があります。
- 3D印刷サービスサポート:印刷店は、産業用グレードを使用しますFDM機器(Stratasys Fortusシリーズなど)サーモスタットを使用して、ワーピングを減らします。
SLS(選択的レーザー焼結)
- 耐熱性:最大180°Cの短期温度抵抗を伴うナイロン +ファイバー/炭素繊維複合材料。
- 安定性:レーザー焼結はコンパクトですが、長時間高温で簡単に酸化し、表面コーティング保護が必要です。
- 3D印刷サービスのサポート:印刷店は、温度抵抗を改善するために、材料修正サービス(火炎遅延剤の追加など)を提供します。
- 利点:プラスチック3D印刷は、中程度および高温環境に適した低コスト、短いサイクル時間です(たとえば、自動車摂取マニホールド、電子ラジエーターなど)。
高温シナリオのテクノロジー選択の推奨事項
シーンの温度 | 推奨技術 | コアの利点 | 印刷店の重要な機能 |
600-1000℃ | 金属SLM/DML。 | 高強度とクリープ抵抗。 | レーザー機器、真空環境、熱処理。 |
1000-1500℃ | セラミックSLA/DLP。 | 超高温抵抗と耐食性。 | 特殊なセラミック材料と高温焼結プロセス。 |
200-600℃ | Peek FDM、ナイロンSLS。 | 経済と軽量。 | 産業用グレードの機器と材料の変更。 |
3Dインクジェット印刷で層状スタッキングを実現する方法は?
インクジェット印刷テクノロジーは、3次元のオブジェクトを作成するために、互いの上に液体材料を重ねることです。そのコアは、高い高精度の噴射と硬化制御にあります。特定の実装手順と主要なテクノロジーは次のとおりです。
1。材料の準備:液体媒体の適応
- 感光性樹脂:急速な硬化と高い粘度の安定性を必要とする最も一般的に使用される材料。
- サポート材料:複雑な構造を一時的にサポートするために使用される水溶性または融合材料。
- インクジェット印刷の最適化:ノズルの注入精度(たとえば、直径20〜100ミクロン)は、材料の粘度や表面張力などのパラメーターを調整することで調整する必要があります。
2。インクジェットプリントヘッド:精密液滴噴射
圧電ドライブまたはサーマルフォーミングテクノロジー:
- 圧電セラミック:電圧の変化によって変形した圧電セラミックとインクキャビティは圧縮されて小さな滴を生成します。
- サーマルフォーミング:インクの局所加熱は泡を形成し、液滴スプレーを促進します。
- マルチノズルコラボレーション:産業用グレードのインクジェットプリントヘッドは、数百のノズルを統合して、広い領域で1回のスイープを実現します。
- 階層化されたパス計画:ソフトウェア3Dモデルを2Dセグメントにスライスし、パスに沿った材料のインクジェットヘッドスプレー層。
3。層ごとに積み上げ:液滴固化成形
- 光引き上げ(UV/LED):
- 液体樹脂の各層を噴霧した後、紫外線またはLED光で固化して、すぐに固体薄層を形成します。
- 正確な制御:光強度と露出時間は、材料の凝固特性(SLA/DLPテクノロジーなど)に一致する必要があります。
- 熱硬化:一部の材料(一部のナイロンパウダーバインダーなど)は、架橋反応を開始するために加熱されます。
- マルチレイヤースタッキング:繰り返しスプレー硬化3次元構造が完全になるまで処理します(通常、層の厚さは20〜100ミクロンです)。
4。治療後:強化と表面最適化
- サポート構造の除去:一時的なサポート資料を溶解または溶かします。
- 表面処理:ステップ効果を排除するために、研削、サンディング、または化学研磨。
- 後期メンテナンス:一部の材料は、機械的性能を向上させるために二次硬化を必要とします。
複雑な3D印刷モデルのサポート材料を選択する方法は?
1。構造的適応原則
オーバーハング構造(> 45°):
- PVA/HIPS:水溶性または溶媒除去のための可溶性足場。
- 例:傾斜ブリッジの3Dモデル印刷では、PVAサポートを水溶解度によって削除して、ツールの詳細への損傷を防ぐことができます。
ブリッジ構造(長いスパン):
- ABS/ナイロンサポートロッド:印刷中の破損に耐性が高い高温(ロボットアームモデルなど)。
- たとえば、腰のサポートに耐えることができます高温3Dモデルでグリッドを印刷するときは、印刷中の破損を防ぐために印刷します。
2。材料のマッチングと分離
簡単な皮の組み合わせ:
- PLA+PVA:低い接着、滑らかな仕上げ。
- 例:3Dモデル印刷透明な樹脂モデルはPVAサポートと一致し、残留物のない水に溶解しました。
化学溶解の組み合わせ:
ABS+ヒップ:足場を溶解するにはレモニンが必要であり、ギアコンポーネントなどの複雑な内部部品に適しています。
3。実際のパフォーマンス要件
- ヒートシナリオ:セラミック/金属サポート:機械的剥離を必要とする高温耐性(例:チタン合金印刷)。
- 収縮制御:サポート材料の材料の収縮率は、モデル材料の材料の収縮率に近い(PETG + PETGサポートなど)。
4。治療後効率
クイック削除:
- 水溶性(PVA):媒体に適しています小型の印刷、治療後の時間を短縮します(中程度と小さいサイズが望ましい)。
- マニュアルピーリング(TPU):低コストですが、微細な取り扱いが必要です。
環境保護計画:廃棄物液体処理コストを削減するために、生分解性の足場(PBDEベースの生分解性材料など)を選択することをお勧めします。
5。プリンターの適応
FDM機器:
- 共同サポート:PLA/PVA/hips、最適化分離効果、ノズル温度を調整して最適化された分離。
- 例:3Dモデルは、ヒップサポート、アセトン蒸気滑らかな表面で中空球を印刷します。
SLA/DLP機器:
- 可溶性樹脂に支えられて、紫外線で治癒し、直接浸して除去されました。
- たとえば、いつ3Dモデル印刷精密ギア、樹脂は顕微鏡の詳細を保持します。
JSは、マルチマテリアル3D印刷を通じて機能的に段階的なコンポーネントを実現できますか?
1。マルチマテリアル印刷技術サポート
JSの3D印刷サービスには、MJFと複合金属/セラミックが含まれます印刷技術、同じ印刷プロセス中に異なる材料(金属セラミック、炭化物ポリマーなど)を切り替えることができ、材料組成の連続またはセグメント化された勾配の変化を実現できます。
2。材料の互換性と勾配設計
JSの3D印刷サービスを通じて、顧客は、金属、セラミック、複合材料を含むさまざまな材料の組み合わせから選択し、機能的勾配成分(耐摩耗性 +基板層など)の微細構造を自由に設計できます。
3。プロセスの最適化とパフォーマンス保証
JSの産業用グレード機器は、厚さの制御(±0.005mm)と温度管理をサポートし、異なる材料間の均一な界面結合強度と勾配移行を確保し、高温や圧力などの極端な労働条件を満たしています。
4。カスタマイズされたソリューション
航空宇宙や医療機器などの分野については、JSのチーム材料の選択や勾配構造の設計から、次のような再処理まで、あらゆるサービスを提供できます。
- 航空宇宙エンジン部品:チタン合金基板勾配構造 +セラミック熱バリアコーティング。
- 整形外科インプラント:金属スケルトン生体模倣設計 +生物活性セラミックコーティング。
まとめ
破壊的な技術として、3Dprintingは、多様なプロセスタイプ(FDM、SLA、金属印刷など)と幅広いアプリケーションシナリオ(産業製造から医療革新まで)で製造の変化を促進し続けています。
複雑な機能的勾配部品の効率的な生産であるか、の迅速な反復であるかどうかカスタムモデル、3D印刷サービスは、かけがえのない柔軟性と経済を示しています。JSが代表するテクノロジーサービスプロバイダーは、マルチマテリアル印刷、精密プロセス制御、業界全体のチェーンサポートを統合することにより、テクノロジーのしきい値をさらに低下させ、企業が設計の革新と価値創造に集中できるようになりました。
免責事項
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JSチーム
JSは業界をリードする会社ですカスタム製造ソリューションに焦点を当てます。私たちは5,000人以上の顧客と20年以上の経験があり、高精度に焦点を当てていますCNC加工、板金製造、3D印刷、射出成形、金属スタンピング、その他のワンストップ製造サービス。
当社の工場には、100を超える最先端の5軸機械加工センター、ISO 9001:2015認定が装備されています。世界中の150か国以上の顧客に、高速で効率的で高品質の製造ソリューションを提供しています。少量の生産であろうと大規模なカスタマイズであろうと、24時間以内に最速の配送でお客様のニーズを満たすことができます。選ぶJSテクノロジーこれは、選択効率、品質、プロフェッショナリズムを意味します。
詳細については、当社のウェブサイトをご覧ください。www.cncprotolabs.com
FAQ
1.SLS印刷はサポートが必要ですか?
通常、SLS印刷はサポートを必要としません。介入されていないナイロンパウダーは、自然にモデルを包み込み、空気中の崩壊を避けます。少数の複雑な設計では、少量の補助的なサポートが必要であるため、再処理プロセスが大幅に簡素化されます。
2.透明部品の印刷に適したテクノロジーはどれですか?
SLAテクノロジーは、透明な部品の印刷に適しています。UV光の下で硬化する光感受性樹脂を使用します。表面は滑らかで透明です。高精度の透明モデル(光学部品など)の作成に適しています。
3. FDMの層の厚さはどのような影響を与えますか?
FDM層の厚さは、表面の滑らかさ、印刷時間、印刷強度に影響します。層が厚いほど、パターンがより見えるほど、印刷が速くなりますが、強度は低下する可能性があります。
4. 3Dプリンティングはどのような大部分を作ることができますか?
産業用グレードの3Dプリントデバイスは、メートルの大部分(航空宇宙部品など)を製造できますが、デスクトップデバイスは通常数十センチメートルに制限されており、小さなモデルやプロトタイプに適しています。