4 подписчика

Что такое 3д принтер и как работает ?

28 октября 202028 окт 2020

3 мин

Всем привет ! Сегодня я решил написать не про свою жизнь , а немного познавательную , с какой-то стороны инженерную, статью . Статья написана основываясь только на личном опыте !

Итак, 3д принтер , что это ? В общем смысле этого слова , это какой-то механизм, превращающий пластиковый материал в смоделированное вами в 3д изделие. Пластик может быть различного вида(pla abs flex и т.д) и формы (порошки, гранулы и Прутки различной ширины). Принцип работы тоже бывает разный , одни спекают слои порошка , другие расплавляют пруток и кладут его от слоя к слою + многие другие , думаю лучше почитать про это в интернете. У 3д принтеров так же бывает различная кинематика (способ приведения в движение механизмов в 3х плоскостях).

Я сегодня расскажу чуть подробнее про принтеры, которые собирал на своей первой работе (статья тут) . Наши принтеры печатали из пластикового прутка(как леска от газонокосилки), технология печати - Fused deposition modeling (FDM), кинематика использовалась H-bot .

Теперь я немного расскажу терминологию(без углубления), чтобы в дальнейшем описывать какие-то процессы понятным языком:

Стол - плоскость, на которой непосредственно идёт печать изделия. Обычно это либо зеркало, либо стекло (для домашних принтеров)
Экструдер- штука в которую вставляется пластик , нагревается пластик и выдавливается на печатный стол. Он подвижный и двигается в зависимости от кинематики принтера, по-разному. Фото для наглядности(в карусель !)

сопло - металлический «носик», из которого выходит уже расплавленный пластик , бывают разных диаметров и форм.

слайсер - специальная программа, в которую вы закидываете 3д модель и задаёте настройки печати, такие как температура сопла или стола , толщина стенок изделия , процент заполнение и многие другие. На выходе данная программа генерирует файл для печати 3д принтером , очень похожий на программы ЧПУ станков. Мы пользовались бесплатным слайсером CURA 3D.

Вероятный вопрос который у вас может возникнуть кинематика «ашбот» это как ? Рассказываю , внешне принтер выглядит как коробка , экструдер находится наверху и двигается только в 1 плоскости (x y), перемещается он за счёт ремня, приводимого в движение двумя моторчиками. Фото из интернета, для наглядности:

Теперь попробую описать общий процесс печати , экструдер ездит в координатах XY , а стол двигается вверх вниз по оси Z , вот мы и получаем 3д печать.

Сама печать происходит экструдером путём плавления пластикового прутка при температуре около 200 градусов (для каждого пластика настройки разные). В нашем принтере так же греется и стол, это необходимо для адгезии при печати специфическими пластиками типа ABS. В начале печати экструдер кладёт первый слой модели на стол и он должен прилипнуть , иначе последующая печать будет неуспешна - это почти самое важное при печати на 3д принтере. Как только первый слой напечатался , стол отъезжает на заданное расстояние вниз (настраивается в слайсере, обычно это значение = 0.5 х диаметр сопла) и так слой за слоем получается деталька. Все подвижные части в нашем принтере двигались по минирельсам, в дешевых принтерах это обычно цилиндрические валы. Осталась одна интересная часть которую мы ещё не затрагивали , а кто управляет всеми этими действиями ? Управляющая плата кроется в нижней части принтера и выглядит следующим образом :