Найти тему
СДЕЛАЙТЕ.RU

3D печать. Азы знаний. FDM 3D принтеры.

Последнее время мы часто слышим про 3D печать. Что это такое и может ли 3D принтер сделать всё? Мы занимаемся 3D технологиями не один год и попробуем рассказать о 3D печати простым и понятным языком.

3D принтер с кинематикой картезиан (Фото из свободных источников)
3D принтер с кинематикой картезиан (Фото из свободных источников)

3D ПРИНТЕР. СТАРТОВЫЙ МИНИМУМ.

3D принтер работает по аддитивной технологии (от слова additive [ˈædɪtɪv] – прибавлять) Аддитивная технология — это послойное выращивание объекта. Самые простые и распространенные 3D принтеры строят модель послойно наплавляя пластик. Существует множество 3D принтеров, печатающих другими материалами и по разным ветвям аддитивной технологии, но все они послойно наращивают материал.

Схематическое изображение процесса 3D печати (Фото из свободных источников)
Схематическое изображение процесса 3D печати (Фото из свободных источников)

Любой 3D принтер – это станок с ЧПУ (Числовым программным управлением). Для того, чтобы 3D принтер понял, что именно печатать, ему необходима специальная управляющая программа, в которую преобразовывается 3D модель. Большинство управляющих программ для 3D принтера представляют собой специальный язык для станков с ЧПУ, который называется G-code. Лишь некоторые принтеры имеют свой, закрытый язык, но в большинстве случаев и он базируется на видоизмененном G-code.

Скриншот куска стартового G-code из слайсера. (Фото из свободных источников)
Скриншот куска стартового G-code из слайсера. (Фото из свободных источников)

Преобразование 3D модели в G-code выполняется в специальной программе – Слайсере, которая обычно поставляется вместе с принтером. Однако из-за универсальности управляющей программы Вам не обязательно работать именно в слайсере, предоставленным вместе с принтером. Вы можете использовать любой из множества слайсеров, которые в большинстве своем являются бесплатными. Вам необходимо лишь внести в слайсер параметры Вашего принтера. Подробнее мы рассмотрим слайсеры и G-code в одной из последующих статей.

Модель, печатавшаяся в одной из прежних статей, в слайсере Ultimaker Cura. (Собственный скриншот.)
Модель, печатавшаяся в одной из прежних статей, в слайсере Ultimaker Cura. (Собственный скриншот.)
Модель в слайсере Raise3d  IdeaMaker, подготовленная для печати двумя экструдерами с защитной оболочкой (Собственный скриншот.)
Модель в слайсере Raise3d IdeaMaker, подготовленная для печати двумя экструдерами с защитной оболочкой (Собственный скриншот.)

Теперь давайте закрепим материал:

3D ПРИНТЕР – станок с ЧПУ, послойно выращивающий объект и управляемый G-code, подготовленным из 3D модели при помощи слайсера.

ТИПЫ 3D ПРИНТЕРОВ

Как мы уже писали выше, существует множество ветвей аддитивной технологии, а значит и множество основных типов 3D принтеров. Давайте познакомимся с ними.:

Из великого множества и подвидов 3D принтеров, наиболее доступными являются:

FDM ПРИНТЕРЫ.

Все принтеры из галереи выше, являются FDM принтерами. Корпус 3D принтера определяется его кинематикой, потому и выглядят они по разному.

FDM принтеры по праву можно назвать самыми распространенными. В данном типе принтеров построение модели происходит за счет послойного нанесения нагретого до температуры плавления филамента. Филамент представляет из себя пластиковый пруток, изготовленный из одного из многочисленных типов материалов, которые мы рассмотрим в отдельном разделе. Филамент подается экструдером, представляющим из себя в упрощенном виде подающую шестерню, прижим и двигатель.

Типичный представитель боуден экструдера. (Фото из свободных источников)
Типичный представитель боуден экструдера. (Фото из свободных источников)

Существует два основных вида экструдеров – Директ (Direct extruder), устанавливающийся непосредственно на печатной головке и Боуден (Bowden extruder), подающий филамент удаленно, через PTFE трубку. У каждого из них имеются как плюсы, так и минусы, по сравнению друг с другом.

Direct Extruder (Фото из свободных источников)
Direct Extruder (Фото из свободных источников)

Подаваемый экструдером филамент попадает в Хотэнд (hotend) – состоящий из радиатора охлаждения, ствола хотэнда, нагревательного блока с установленным нагревателем и сопла. Именно они отвечают за послойное наложение слоев на строящуюся модель. Ширина слоя зависит от установленного сопла.

Схематическое устройство хотэнда  (Фото из свободных источников)
Схематическое устройство хотэнда (Фото из свободных источников)

Модель, в свою очередь располагается на столе. Чаще всего используется подогреваемый стол, также иногда именуемый хотбэдом (heatbed)

Стол 3D принтера с печатающейся на нем деталью (Фото из свободных источников)
Стол 3D принтера с печатающейся на нем деталью (Фото из свободных источников)

Как я уже говорил выше, корпус FDM 3D принтера в основном определяется его кинематикой, особенностям которых в скором времени мы посвятим отдельный пост.

Я думаю что на первую дозу информации о 3D печати хватит с лихвой. В следующей нашей публикации мы рассмотрим другой распространенный тип 3D принтеров - Фотополимерные принтеры.

С Вами была студия 3D технологий "Сделайте.ru". Читайте, комментируйте, подписывайтесь на наш канал, где Вас ждет много интересного! Ваша реакция на наши публикации делает нас лучше!