Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

Этапы 3D-печати – Энциклопедия – 3d печать
3d-печать , печать на 3d принтере, технологии 3d печати, этапы 3d-печати , процесс 3d-печати , fdm печать, fdm технология печати, 3d fdm печать

Этапы 3D-печати

Технология 3D-печати — это тщательно разработанный и подготовленный процесс, который превращает виртуальные модели в физические объекты. из этапов представлен на следующей схеме.

Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

Ниже приводится его объяснение этапов 3D-печать является примером более распространенной технологии FDM (fused deposition modelling), в которой расплавленные полимерные нити наслаиваются друг на друга, формируя объекты.

Этап 1: Создание цифровой модели

Процесс 3D-печати начинается с создания виртуального изображения будущего объекта в 3D- или CAD-редакторе (например, «3D Studio Max», «AutoCAD», «Компас» или «SolidWorks»). Простые модели может создать любой человек, владеющий персональным компьютером и стандартным пакетом прикладных программ. Для создания сложных моделей требуются специализированные программные пакеты и услуги специалиста по 3D-моделированию.

Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

Виртуальные модели в среде 3D-редактора

Создание виртуального изображения будущего объекта может занять от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от сложности модели. Если дизайн модели сложен, целесообразно поручить ее разработку специалисту.

В некоторых случаях для создания виртуального изображения будущего объекта используется 3D-сканер. В этом случае объект будет менее точным и слегка размытым. Чтобы получить высокоточный предмет, его необходимо создавать вручную.

Также готовые виртуальные модели можно найти на специализированных сайтах, посвященных 3D-печати в интернете.

Этап 2: Экспорт 3D-модели в STL-формат

После завершения моделирования полученный файл необходимо преобразовать в формат STL, который распознается современными 3D-принтерами. Для этого в зависимости от используемой программы выберите в меню пункт «Сохранить как» или «Импорт/экспорт».

Перед экспортом файла необходимо указать степень детализации модели или степень разбиения на треугольники. Если выбрана опция «точно», разбиение будет более плотным, конечный файл займет больше места на жестком диске компьютера и потребует еще больше времени для обработки специальным программным обеспечением, но пользователь получает объект Высококачественные поверхности. При выборе опции «Грубая» разбивка становится менее плотной или не плотной вовсе, конечный файл занимает меньше места на жестком диске компьютера и быстрее обрабатывается специальным программным обеспечением, но качество внешней поверхности снижается. Это гораздо ниже, чем при точном разбиении.

При выборе метода сегментации объектов следует учитывать требования к качеству внешних поверхностей, возможности персонального компьютера и его способность справиться с обработкой модели перед передачей на печать. .

Этап 3: Генерирование G-кода

STL-файлы с будущими объектами обрабатываются специальной программой-слайсером, которая преобразует их в G-код для 3D-принтера. Если модель не нарезана, 3D-принтер ее не распознает. Наиболее популярные программы для нарезки — Kisslacer, Skineforge и SLIC3R.

Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

Программы нарезки определяют порядок нанесения материалов в процессе 3D-печати

Программа Slicer разрезает модель на тонкие горизонтальные пластины и преобразует их в цифровой C-код, который может быть понят 3D-принтером

Программа Slicer определяет маршрут движения 3D-печатающей головки для нанесения расходных материалов.

Таким образом, модель подготавливается и переводится в STL-формат, который генерирует ее G-код. Теперь изделие отправляется на печать.

Этап 4: Подготовка 3D-принтера к работе

На этапе Чтобы подготовить 3D-принтер с технологией печати FDM, необходимо приклеить к рабочей платформе специальную клейкую мембрану, а в особых случаях — загрузить полимер на катушку.

Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

Для печати нитей в 3D-принтерах FDM используется нить.

Недавно в супермаркетах расходных материалов появились специальные защитные мембраны для 3D-принтеров, но на лазерных принтерах для защиты отпечатков можно использовать и обычные наклейки. Мембрана прикрепляется к платформе, а ее края обрезаются тканью. Если под мембраной образуются пузырьки, их нужно выпустить, проткнув иглой. Перед печатью рекомендуется протереть мембрану спиртом.

Затем поместите в 3D-принтер катушку полимера нужного цвета; самые популярные пластики для 3D-печати — ABS и PLA. Пластмассовый живот образует непрозрачный термопластичный объект, устойчивый к ударам, катушка помещается на основу, а концы нитей обрезаются, чтобы они были одинаковыми. Не используйте для печати грязную, поврежденную или порванную нить, так как это может привести к повреждению принтера и отсрочке печати. Конец нити вставляется в отверстие питания и проталкивается вперед до попадания в экструдер. Через несколько секунд из экструдера выходит мягкая нить из расплавленного пластика. Теперь можно приступать к печати.

Этап 5: Печать 3D-объекта

Важнейшими элементами 3D-принтера являются строительная платформа и печатающая головка. Конечный объект формируется на строительной платформе. Во время работы платформа перемещается вверх и вниз по оси Z. Печатающая головка вытягивает расплавленную полимерную нить на платформу и формирует слой конечного объекта на матрасе Печатающая головка 3D-принтера перемещается по горизонтали и вертикали (x, y).

Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

Элементы конструкции принтера FDA

Сам процесс 3D-печати очень прост. Печатающая головка прижимает первый слой расплавленного пластика к рабочему месту. Затем платформа опускается до толщины матраса и начинает формировать следующий слой. Когда каждый слой завершен, платформа опускается, и так продолжается на протяжении всего цикла печати, пока на платформе не появится конечный объект.

Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

3D-печать: принтер наносит первый слой изделия на платформу.

3D-печать объекта продолжается

Печать объекта продолжается. На фотографии хорошо видны слои, нанесенные печатающей головкой.

Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

3D-печать в финале этапе

Печать 3D-модели может занять несколько часов, в зависимости от сложности изделия.

Конечно, у разных моделей 3D-принтеров есть свои особенности, но основные принципы остаются неизменными.

Этап 6: Финишная обработка объекта

Если объект имеет выступающие элементы, выступы или консоли, то при печати 3D-принтер будет использовать поддерживающие конструкции (также известные как опорные или поддерживающие структуры). Чтобы понять, что это такое, посмотрите на следующие изображения

Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

Цифровая модель лошади без поддерживающих структур

Перед вами цифровая модель лошади. Печать объекта начинается снизу вместе с задними копытами. Принтер печатает без проблем, когда это остается на поверхности рабочей платформы. Но как быть с местами, которые висят в воздухе и не соприкасаются со строительной платформой? Чтобы нанести слой расплавленного пластика, принтеру нужна какая-то основа, будь то строительная платформа или предыдущий слой материала, поскольку он не может печатать в вакууме. Чтобы напечатать такой отдельный подвесной компонент, 3D-принтер использует опорную конструкцию. Это показано на рисунке ниже.

Этапы 3D-печати – Энциклопедия –

Цифровая модель с опорной конструкцией

Благодаря дополнительной конструкции аксессуар не висит в воздухе, а опирается на строительную платформу, позволяя принтеру печатать.

После завершения печати опорные конструкции удаляются. Если опоры напечатаны из того же материала, что и основная модель, их удаление может быть затруднено. Разрезая или ломая эти структуры, вы изменяете поверхность объекта, которая и так не идеальна. Поэтому в большинстве современных принтеров используется дополнительный восковой материал, который легко удаляется во время финишной обработки и не оставляет следов на поверхности объекта.

В следующих статьях описаны другие технологии 3D-печати (например, фотолитография, лазерное спекание порошковых материалов, технология струйного моделирования, технология порошковой сварки и т. д.).

Оцените статью