3D-принтер - это технология, которая позволяет воплотить свою задумку в реальность. Начало держится ещё в восьмидесятых годах с названием "быстрое прототипирование", где было целью технологии: воспроизвести прототип дешевле и быстрее . С того момента почти всё поменялось , и уже сегодня 3D-принтеры позволяют создавать всё, что вы можете себе представить и не кажется чем-то новым.
Вы узнаете:
1)Как работает 3D-принтер?
2)Какие материалы используются при печати моделей?
Как работает 3D-принтер?
В данный момент 3D-принтеров стало очень много, а соответственно, и вариантов создания моделей с их помощью. Но в принципе, все принтеры в основе имеют одну из трех различных технологий.
Первая технология, существует под названием стереолитография (SL или SLA). Внутри принтера находится ванна, в которой находится жидкий фотополимер.
Фотополимеры — это пластмассы или смолы, которые затвердевают при воздействии света.
1.В первом способе принтеры обычно используют акриловую или эпоксидную смолу. По смоле движется лазерный луч и в месте где происходит касание, смола отвердевает. В фотополимерном бассейне есть платформа, которая после затвердевания опускается глубже в ванну . Так объект печатается по рядам, сравнимо с текстом в принтере. После полного отвердения модели она отличается прочностью и стойкостью на химическом уровне. Преимуществом этого метода является точность передачи, ведь даже мелкие микрометрические структуры принтер может напечатать очень чётко.
2.Вторая технология работы 3D-принтера — селективное лазерное спекание (SLS).
Как это работает?
Представьте вертикальную трубу, в которой находится непрерывно движущаяся платформа. В начале печати платформа находится сверху. Пластик, формовочный песок с пластмассовым покрытием, металлический или керамический порошок распределяются по платформе тонким слоем при помощи валика. Затем по платформе начинает перемещаться лазерный луч, нагревая определенные точки в порошке, так что они соединяются и образуют первую плоскость объекта. После этого платформа движется немного вниз, и процесс начинается снова. Таким образом, объект снова строится по слоям.
3.Третий способ - самый классический. Держит он название - "моделированием методом наплавления" (FDM). В этом процессе все новые слои изделия формируется из жидкого пластика, который пропускается через экструдер и после этого немедленно принимает твёрдую форму с помощью лазера. После этого твёрдый слой помещается вниз, экструдер делает нужную форму новому слою, и он направляется сверху на предыдущий, и так далее. Здесь точность печати получается хуже по сравнению со стереолитографией, но однако для любителей это самая подходящие решение 3D-печати.
Как создаются модели для печати?
Вначале создают 3D-модель объекта с помощью программы CAD и сохраняется в формате STL. После этой не хитрой манипуляции файл STL загружается в программу резки для принтера(Cura или Slic3r). Программа резки позволяет настроить физические свойства модели (плотность заполнения или использование опорных конструкций).
Программа перенесёт 3D-модель в G-код. Этот код содержит инструкции для экструдера, по которым он должен придумать форму каждому слою модели. Код загружается в сам принтер, а после устройство запускается и приступает к печати.
Какие материалы используются в 3D-печати?
В 3D печати используются различные виды пластика. Он выпускается в виде катушек с намотанным пластиком, либо же просто как моток. Пластик заряжается в принтер. Там он плавится и выдается соплом принтера.
Чаще всего в принтерах используется акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS). Этот пластик является одним из самых используемых пластиков в мире. Он особенно устойчив к маслам, жирам и температурам. При печати достаточно сильно пахнет горелым пластиком.
Очень часто используется и полилактид (PLA). Это пластик, который получают из возобновляемых источников - например, из кукурузного крахмала. Он водоотталкивающий, а также безопасный для изготовления емкостей, в которых можно хранить пищу. Кроме того, он огнестойкий и устойчивый против УФ-излучения. Самое большое преимущество - у него при печати нет неприятного запаха.
Следующий материал для 3D-печати — поливиниловый спирт (PVAL или PVOH). Особенность этого пластика - водорастворимость. Благодаря этому он удобен для печати несущих конструкций внутри модели. После завершения модели несущие конструкции внутри растворяются.
Ударопрочный полистирол (HIPS) используется для печати несущих конструкций в моделях из пластика ABS. Этот пластик обладает высокой ударной вязкостью и твердостью.
К эксклюзивным методам относится печать соединениями PLA, то есть, при помощи смеси пластика PLA и частиц других веществ. Таким образом создаются модели, к примеру, из дерева или меди.
Нейлон используется для печати деталей механизмов, к примеру, зубчатых колес или винтов, которые должны выдерживать большое усилие и не ломаться.
Также существует ряд пластиков с маркировкой «elastic» или «flex». В качестве основного ингредиента используются термопластичные эластомеры на основе уретана. Они очень гибкие, что понятно из названия.