Стереолітографія (Stereolithography – stl)

У середині 80-х років Чарльз Халл (Charles Hull) угледів ідею своєї RP-системи у властивості фотополімерів тверднути під впливом ультрафіолетового випромінювання. STL-установка оснащена контейнером з рідким полімером, у який занурюється плоска поличка так, щоб вона ледь виглядала.

Під дією керованого комп'ютером випромінювання відбувається затвердіння шару завтовшки в декілька сотих міліметра, при цьому поличка опускається вниз і знову покривається рідиною. Далі все повторюється – В результаті ультрафіолетове проміння «малює» об'ємну фігуру.

Саме такий процес набув найбільшого поширення серед інших RP-систем. Мабуть, найістотніше його незручність – необхідність створення підтримуючих елементів, якщо площа верхнього поперечного перерізу деталі більше нижнього. Отримавши патент на стереолітографія, Халл заснував комерційну компанію 3D Systems, яка у 1987 р. представила громадськості перший STL-принтер. Частка продукції цієї компанії, пропонує ряд установок різного типу вартістю від 65 до 490 тис. дол, трохи менше половини всього ринку RP-систем.

Селективне лазерне спікання

(Selective Laser Sintering – SLS)

Метод SLS був винайдений Карлом Декартом (Carl Deckard) у 1986 р. і використовується такими компаніями, як, наприклад, DTM Corporation і EOS. Суть технології полягає в пошаровому спіканні лазерним випромінюванням порошкового матеріалу. У робочій камері він попередньо підігрівається, трохи не доходячи до температури плавлення. Після розрівнювання порошку по поверхні зони обробки CO2-лазером спікається потрібний контур, далі насипається новий шар, розрівнюється, і процес повторюється. Готова модель витягується з камери, а надлишки порошку видаляються.

Використання широкого спектру недорогих і нетоксичних матеріалів (порошкові полімери, ливарний віск, нейлон, кераміка, металеві порошки), низькі деформації та напруги, можливість одночасно робити відразу кілька моделей в одній камері – все це забезпечує SLS досить високі рейтинги на ринку систем швидкого прототипування. Однак при цьому отримані вироби мають шорстку і пористу структуру, а при зміні матеріалу потрібно чистка всієї камери. Вартість установок – близько 400 тис. дол

Пошарова заливка екструдіруемим розплавом (Fused Deposition Modeling – fdm)

Ідея створення процесу належить Скотту Крамп (Scott Crump), який незабаром після цього винаходу, в кінці 80-х, разом зі своєю дружиною заснував компанію Stratasys. Основною частиною принтера, що з'явився на ринку в 1991 р., є екструдують голівка. У ній матеріал (ливарний віск або пластик, що надходять на котушках) нагрівається до температури плавлення і подається в зону друку. Головка переміщується по двох координатах, синтезуючи певний шар моделі. Потім платформа опускається, створюється новий шар і т. д. Як плюсів FDM можна відзначити: легкість перебудови з одного нетоксичного матеріалу на іншій, низькі витрати і досить високу продуктивність, малі температури переробки, а також мінімальне втручання оператора у функціонування обладнання.

У той же час дана технологія не позбавлена і недоліків: між шарами утворюються шви; головка екструдера повинна постійно рухатися, інакше матеріал застигне і засмітити її, можливо розшарування у разі температурних коливань протягом циклу обробки. Орієнтовна вартість FDM-принтера 50-220 тис. дол