Зачем нужны 3D принтеры? Плюсы и минусы 3D печати

Дата публикации: 13.04.2020

3D печать с каждым днем становится всё более доступной для большинства людей и компаний технологией. Для многих данная технология остается чем-то неизвестным и загадочным, нет четкого понимания, для чего она может использоваться, а для чего категорически не подходит.

В этой статье попытаемся кратко изложить все плюсы и минусы 3D печати, сравним её с традиционными способами получения пластиковых изделий.

Что такое 3D печать?

Сама по себе 3D печать в настоящий момент имеет множество различных технологий. Все подробности каждой из них описаны в нашей статье "Аддитивные технологии". Если быть кратким, 3D модель необходимого изделия разбивается на слои и потом слой за слоем выращивается на принтере.

Традиционные методы изготовления пластиковых изделий

Традиционными способами изготовления являются отливка и механическая обработка.

Литьё пластика производится под давлением в специальные пресс-формы, которые формируют геометрию изделия.

Механическая обработка осуществляется из прямоугольных заготовок или листов. Инструмент убирает материал, формируя геометрию детали. Это может быть ЧПУ фрезеровка, резка, штамповка.

Преимущества 3D печати

1. Единичные изделия дешевле изготавливать методом 3D печати, т.к. не требуется подготовка производства, нет необходимости закупать специальный инструмент, приспособления, изготавливать формы.

2. Высокая скорость запуска производства. Опять же, т.к. нет необходимости заниматься подготовкой производства, то и скорость изготовления первых образцов будет намного выше.

3. Возможность создавать детали практически любой сложности. В отличии от традиционных способов изготовления вы можете напечатать самые сложные детали без особых трудностей.

4. Гибкость производства. Вы в любой момент сможете изменить 3D модель, изменив выпускаемые детали.

5. Малое количество отходов. Почти весь пластик идет именно на форму детали. Отсутствуют литники, стружка.

Недостатки 3D печати

1. Неравномерность материала (неизотропность). Т.к. материал склеивается послойно, структура материала отличается от литья, возникает возможность расслоения, снижаются механические показатели. Изделие становится более хрупким и при одинаковых геометрических размерах детали, изготовленные на 3D принтере, не смогут держать такую же нагрузку, как детали, изготовленные традиционными способами. Это является основным недостатком данной технологии.

2. Небольшая точность в размерах. Если вам необходимы изделия с очень высокими допусками, то такой способ изготовления не лучший.

3. Малый выбор различных материалов. Хоть в 3D печати уже и используется достаточно широкий спектр материалов, все же литейных и модельных пластиков пока гораздо больше, и свойства их находятся в более широком диапазоне.

4. При большой серии — высокая стоимость производства. Пресс-форма дорогая, но если необходимы тысячи одинаковых изделий, то каждое будет дешевле изготавливать литьем.

5. При серийном производстве – медленное производство. Отливка происходит гораздо быстрей, чем 3D печать.

Выводы

Резюмируя изложенное выше можно сделать вывод, что технология 3D печати хороша только при изготовлении прототипов, опытных образцов, мастер-моделей, габаритных макетов. Изделия, полученные методом 3D печати, иногда могут использоваться как замена изготовленным литьем или мехобработкой, но имеют ограниченное применение. Кронштейн выполненный литьем будет гораздо прочней чем напечатанный.

В серийном производстве данная технология практически не применима, т.к. при изготовлении большого количества деталей проигрывает и по скорости производства, и по цене, и по качеству.