3D-печать и литье под давлением могут быть совершенно разными процессами, но оба занимают ценное место в производстве. Узнайте больше в нашей статье!
Основы
У 3D-печати и литья под давлением много общего. Обе технологии являются производственными процессами, призванными максимально эффективно воплотить задумку дизайнера в реальность, и оба отлично подходят для производства пластиковых деталей, прототипов или запасных частей. Но хотя литье и зд-печать дают одинаковый результат, это совершенно разные процессы.
Деталь, отлитая под давлением, рядом с моделью, напечатанной на 3D принтере
Прежде всего, 3D-печать - это аддитивный процесс. Он создает объекты, создавая их слой за слоем.
Для литья под давлением используются пресс-формы. Для начала, инверсия объекта вырезается из материала, который безопасен для работы с расплавленным пластиком. Затем расплав заливается в форму. Как только пластик остынет в форме, готовый объект готов.
Важно понимать разницу между этими двумя процессами, чтобы определить, какой из них лучше всего подходит для вашей задачи.
3D-принтеры бывают самых разнообразных конфигураций.
Что вам нужно знать
И 3D-печать, и литье под давлением начинаются с цифрового 3D-дизайна. Ниже приведены несколько разных вещей, которые необходимы для этих двух разных процессов.
3D печать
- 3д принтер. Вы можете найти любой 3д-принтер под свои потребности и бюджет. Если вы не готовы инвестировать в свой собственный принтер, можно использовать различные услуги 3D-печати, которые позволяют воплощать ваши проекты с использованием широкого спектра материалов и оборудования. Эти услуги могут быть отличным вариантом для проверки первоначальной идеи.
-
Нить / материал. В 3D-принтерах используются катушки с пластиковой нитью, которые подаются в принтер, плавятся и выдавливаются на основание принтера для формирования объекта. Существует множество различных материалов, которые проявляют множество свойств, от термопластов, разработанных для начинающих, до смесей с камнем, металлом и деревом, с которыми сложнее манипулировать.
Литье под давлением
- Термопластавтомат. Для литья под давлением требуется специальная машина, которая содержит бункер для материала, поршень и цилиндр с кольцевым нагревательным элементом.
- Формы для объекта. Пресс-форма - это самый ценный инструмент для литья под давлением. Прессформы дорого создавать из уникальных конструкций, поэтому многие производители делают формы в больших масштабах, чтобы еще больше растянуть свои деньги. Обычно пресс-формы изготавливаются из закаленной стали, алюминия или медного сплава, чтобы выдерживать высокую температуру процесса впрыска.
- Материал для продукции. Как и филаменты для 3D-печати, доступен широкий спектр материалов для литья под давлением. Металлические сплавы и пластмассовые полимеры популярны для изготовления деталей машин и других заменяемых предметов. Опять же, конкретный материал, который вам нужен, зависит от того, что вы делаете.
Термопластавтомат с кольцевыми нагревателями
Плюсы и минусы 3D-печати
3D-печать - отличная отправная точка в производстве, особенно если вы хотите напечатать небольшое количество замысловатых дизайнов. Вот что вам нужно знать о 3D-печати, чтобы решить, подходит ли она для ваших идей.
Плюсы
- Низкая начальная стоимость. Настольный 3D-принтер и запас нити обойдутся вам экспоненциально меньше, чем установка для литья под давлением, а широкое распространение ПО с открытым исходным кодом в сообществе позволит вам получить поддержку и советы других людей на форумах.
- Легко вносить изменения. Так как вы будете наблюдать за процессом печати послойно, вы сможете обнаруживать и исправлять проблемы с дизайном во время создания модели. Это позволяет не тратить весь запас материала на объекты, которые имеют один и тот же недостаток. 3D-принтеры позволяют приостановить процесс и продолжить работу на том же месте, что идеально подходит для точечной корректировки, которая в противном случае заставила бы начать все сначала.
- Легко поддерживать сложные конструкции. Процесс 3D-печати, заключающийся в наложении слоев друг на друга, является идеальным для создания деталей сложной конструкции. Экструдер аккуратно обрабатывает детали печати, а предыдущие слои служат опорой.
Минусы
- Медленный процесс. Одним из недостатков 3D-печати является то, что она сильно ограничивает количество объектов, которые могут быть напечатаны за один раз. Подавляющее большинство 3D-принтеров могут производить только одну или две модели за раз - даже машины с более чем одним экструдером.
- Ограниченный размер печати. Производство с помощью 3D-принтеров также ограничено размером их области печати. Возможна крупномасштабная 3D-печать, но даже она относительно мала по сравнению с тем, что можно получить с помощью литья под давлением.
- Шероховатая поверхность объекта. Слои 3D-печати маленькие и расположены близко друг к другу, но все же заметны. Это создает ребристую поверхность на готовых объектах независимо от того, насколько точно установлена детализация слоя. Это представляет проблему, если вы хотите изготавливать объекты, которые будут двигаться против других объектов, например детали машин. По крайней мере, вам придется добавить дополнительный этап сглаживания в свой процесс, если вы хотите использовать 3D-печать без ее явно неровной поверхности.
Литье под давлением - популярный способ изготовления больших партий одинаковых предметов.
Плюсы и минусы литья под давлением
Литье под давлением - это испытанный производственный процесс. В нем много особенностей и преимуществ, но есть и свои проблемы, которые нужно учитывать.
Плюсы
- Большой одновременный выход продукции. Литье под давлением предназначено для одновременного использования большого количества форм. Машины построены в масштабе, который снижает стоимость каждой формы с каждой добавляемой, поэтому производство партий из десятков, сотен или даже тысяч формованных объектов является нормой. Это идеально, если вы готовы к массовому производству своей продукции.
- Повышенная прочность объекта. Предметы, изготовленные методом литья под давлением, состоят из одного залитого слоя, что добавляет прочности форме, так как нет трещин или слабых мест. Кроме того, литье под давлением может обрабатывать чистые разновидности плотных материалов, таких как бетон, которые необходимо разбавлять или иным образом модифицировать для нитей для 3D-печати.
- Минимум брака. Поскольку при литье под давлением материал заливается по размеру формы, он использует ровно столько, сколько необходимо для каждой конструкции. Это делает его очень эффективным способом массового производства объектов, не беспокоясь об отходах. Единственные отходы – это литники, но их можно исключить, если использовать горячеканальные пресс-формы со спиральными нагревателями.
Минусы
- Ограничения дизайна. Создание пресс-формы сужает геометрию вашего дизайна по нескольким важным причинам. Во-первых, прямые углы нецелесообразны, поскольку они затрудняют вытаскивание затвердевшего объекта без риска поломки. Наклонные углы облегчают кромку с меньшим давлением. Во-вторых, литье под давлением просто не подходит для деликатных областей дизайна, которые стоят сами по себе. Создание формы - инверсия вашего дизайна - не так точна, как технология печати.
- Ошибки исправлять сложно. Точно так же обнаружение и исправление любых ошибок, которые вы обнаружите в процессе литья под давлением, будут стоить вам времени и денег. Если объект оказывается неправильным, это означает, что пресс-форму необходимо полностью переделать, и, скорее всего, вам также потребуется переделать целую партию объектов.
- Высокая стоимость. Стоимость одних термопластавтоматов превышает шестизначную сумму - они предназначены для промышленного использования, а не для хобби. Это не включает затраты на изготовление форм, получение материалов и создание прототипов всех конструкций перед их запуском в производство.
3D-печать против литья под давлением.
Идеальные сферы применения данных технологий
Итак, что мы узнали о различиях между 3D-печатью и литьем под давлением? По сути, это два разных способа решения одной и той же основной задачи - создания 3D-объектов. Но из-за разных сильных и слабых сторон их варианты использования разные.
3D-печать лучше всего подходит для таких случаев
- Объекты с ограниченным тиражом. Сюда, среди прочего, входят такие объекты, как прототипы или мелкосерийное производство.
- Конструкции с большим количеством щелей или отверстий посередине. 3D-печать отлично подходит для добавления поддержки дизайна по мере необходимости.
- Доработки в дизайне. 3D-печать позволяет корректировать ваш дизайн по мере его воплощения, так что это здорово, если вы не уверены, где ваш дизайн может быть неверным в процессе создания.
Литье под давлением лучше всего подходит для случаев
- Большие партии готовых объектов. Если вы хотите создать большое количество одинаковых объектов одновременно, литье под давлением поможет вам.
- Твердые конструкции. Одноэтапный процесс формования при литье под давлением превращает вашу модель в одну непрерывную форму, что добавляет прочности вашему готовому объекту.
- Объекты с ровными стенками. Нет необходимости добавлять дополнительный этап чистовой обработки, чтобы объекты, полученные литьем под давлением, были достаточно гладкими для уменьшения трения о движущиеся детали - это делает его особенно подходящим для сфер применения, где детали сцепляются друг с другом.
3D-печать и литье под давлением - отличные способы воплотить ваши творения в жизнь.
