Что такое 3D-принтер, принцип его работы и применение

Что такое 3D-принтер, принцип его работы и применение 3d печать
3д принтер як працює 3д

3D-принтер: большой потенциал объемной печати

3D 3D-принтеры или принтеры — это устройства для производства трехмерных моделей. Устройства обладают неограниченными возможностями и используются во всех сферах современной жизни. Несколько лет назад 3D-принтеры стали доступны в домашних условиях, охватили некоторые малые и средние предприятия.

История появления

История создания подобных устройств началась в середине 1980-х годов прошлого века, но слабые разработки в области компьютерных технологий «заморозили» активное внедрение 3D-печати в быту и на производстве. Наряду с совершенствованием компьютерных возможностей, конкретные принципы работы 3D-принтеры получили только в 2005 году. Впоследствии широкой публике были представлены первые цветные 3D-принтеры. С тех пор метод претерпел множество изменений, было разработано современное программное обеспечение для управления процессом печати. В результате сегодня пользователи имеют доступ к телефону или функциональному устройству, которое может «печатать» новые 3D-принтеры.

3D-принтеры

Первые 3D-принтеры

Как это работает

Общий принцип работы В теории 3D-принтеры просты и понятны: программа для 3D-моделирования создает объект или часть объекта (большая модель разбивается на различные элементы). Метод работает потому, что файлы затем отправляются на обработку специализированной программой (для формирования g-кода). g-код делит цифровую модель на сотни горизонтальных трасс и определяет маршруты для печатной тележки. Расплавленный материал слой за слоем наносится на базовый слой, создавая осязаемый объект.

3D-форматер

Схема 3D-принтера

  • Технология моделирования методом плавленого напыления широко используется для 3D-моделирования и приготовления пищи. Материал нагревается и подается на платформу через сопла печатающей головки. Объект «прирастает» к уровню, а его размеры ограничены параметрами платформы.

Технология FDM

  • Технология Polyjet была разработана в 2000 году и сегодня принадлежит компании Stratasys Создание трехмерных объектов происходит путем полимеризации фотополимеризации под воздействием ультрафиолетового света. Поскольку фотополимеры являются дорогими и хрупкими пластиками, принтеры не используются в повседневной жизни. такие Принтеры не используются на практике, но из-за точных деталей устройства для моделирования применяют В медицине и промышленности (для создания прототипов).

Процесс полиструйной печати

Все о том, как работают современные принтеры для 3D-«пластиковой печати», можно узнать из тематических видеороликов, таких как этот. В них также часто показывают, как машины работают с различными материалами для создания объектов.

Управление процессом печати

Как правило, пользователю необходимо создать некоторые настройки непосредственно перед началом печати.

  1. Устройство подключается к компьютеру с помощью USB-кабеля.
  2. Калибровка движения сопла по платформе.
  3. Регулировка и управление платформой и распределителем сопел.
  4. Контроль температурных соотношений.
  5. Контроль процесса печати (внеклассные занятия) — регулировка подачи материала, замена пластиковых шпулек.

Управление печатью осуществляется через ПК. Для создания объектов от идеи до результата требуется специальное программное обеспечение для 3D-моделирования и управления машиной.

Современные технологии пока не позволяют создать принтер, в котором все функции выполняются нажатием нескольких клавиш, поэтому приходится осваивать множество специальных программ и базовые элементы моделирования.

Перед началом печати оператор настраивает принтер, устанавливая его на стол платформы. Базовая прошивка принтера представляет собой ряд настроек по умолчанию; пользователь создает более точные настройки в зависимости от используемого материала. Например, для создания объемных элементов на основе ABS или PLA настраиваются различные температуры плавления. Во время процесса печати оператор контролирует работу программного обеспечения за работой . Весь процесс создания модели может занимать от нескольких часов до суток, главным фактором здесь является точность исполнения. Точных объектов с детальной проработкой получается больше, чем грубых.

Процесс 3D-печати

Где можно применить 3D-принтер

Область применения Сфера применения 3D-принтеров очень широка. От любительских ремесел до предприятий. Предприниматели впервые заметили огромный потенциал «пластиковой печати» вместе со студентами-архитекторами.

  1. Проектирование и создание 3D-моделей различных конструкций.
  2. Создание пластиковых элементов для техники: крышек, шестеренок, ручек. Другим направлением стало производство иностранных автомобильных аксессуаров. Это вполне закономерно при подсчете затрат.

Диски

Диск.

Скульптура Майкл Ангелос

Копия скульптуры Михаила Ангела.

Объемное моделирование также используется в ювелирной промышленности и во всех областях дизайна и проектирования.

Дизайн интерьера

Если раньше печать осуществлялась на пластике, то сегодня впечатляет широкий выбор материалов. Производители выпускают разнообразные основы, имитирующие, например, натуральное дерево. Кроме того, в качестве материала для печати могут быть выбраны полимеры, а также нейлон. Эту идею быстро подхватили дизайнеры для создания целых коллекций одежды.

Азартные коллекционеры в полной мере оценили функциональность «пластиковой печати», ведь теперь на них можно воспроизводить предметы — модели самолетов, известных персонажей и арт-объекты. Редкие предметы коллекционирования могут стоить очень дорого, в том числе и очень хорошие домашние принтеры, и здесь выбор очевиден.

Брать или не брать: достоинства и недостатки оборудования

При объемной печати пользователям предлагается широкий спектр возможностей. Главное преимущество этой техники — воспроизведение трехмерных объектов, и здесь исключений немного. Все пластиковые объекты могут быть «напечатаны». Это может быть дорогой бампер от оригинальной иномарки или дизайн будущего торгового центра на архитектурной выставке. Решающим фактором станет размер оборудования, а точнее, чтобы оно было размером с рабочий стол.

Возможность «пластиковой печати» осложняется трудоемким процессом подготовки и управления, который требует очень специальных знаний. Неопытные пользователи не всегда могут спроектировать в 3D-Max даже простые геометрические фигуры. Чтобы использовать технику, ее нужно освоить. А это занимает много времени.

Компактные 3D-принтеры

Второй недостаток 3D-принтеров — их размер. Существуют компактные модели, но они вполне подходят для поэтапного изготовления инсталляционных или строительных проектов, хотя пределы печати очень невелики.

Конечно, игра в покупку 3D-принтера смешна, ведь средняя стоимость дешевой секционной модели превышает 30 000 рублей. Рынок выгоден, если оборудование выполняет конкретный проект. Выгодно, развивать навыки, проходить обучение, обращаться и поддерживать творчество. в работе .

В ближайшем будущем можно ожидать новых разработок в этой области. Уже сегодня можно печатать настоящие дома из обычных строительных смесей. Конечно, такое оборудование не доступно для домашнего использования, но сам факт применения Новые материалы для печати обещают планомерное расширение возможностей объемной печати в домашних условиях.

Оцените статью