3D-Принтер и 3D-Печать. Расходные материалы.
3D-принтер — станок с числовым программным управлением, реализующий только аддитивные операции, то есть добавляющий порции материала к заготовке. Обычно использует метод послойного нанесения материала, однако существуют и методы непрерывного формирования детали в объёме жидкого фотополимера, при которых деталь не делится на слои, а формируется целиком.
3D-печать — это процесс создания физического объекта на основе трёхмерной цифровой модели путём последовательного наложения множества тонких слоёв материала.
Что-бы сделать изделие, использует несколько видов сырья: жидкое сырьё, сыпучее сырьё, пластик и гранулы.
Устройство 3D– принтера:
- печатающую головку (экструдер);
- линейный мотор, который обеспечивает движение деталей устройства;
- рабочую поверхность для печати;
- раму;
- фиксаторы, которые отвечают за правильное движение подвижных элементов;
- робота, перемещающегося по трем осям координат.
Это стандартный «набор» деталей, на котором основывается принцип работы 3д принтера. Новые модели устройств оснащаются более современными элементами, созданными в рамках последних разработок.
Технологии печати
На сегодняшний день используется более 10-ти технологий печати в 3д. Назовем наиболее популярные из них:
- FDM (производство посредством метода направления нитей);
- SLA (Стереолитография с использованием лазера);
- DLP (цифровая обработка с помощью света);
- SLS (метод лазерного спекания);
Преимущества 3D-печати:
1. Единичные изделия дешевле изготавливать методом 3D-печать.
2. Высокая скорость запуска производства.
3. Возможность создавать детали практически любой сложности.
4. Гибкость производства.
5. Малое количество отходов.
Недостатки 3D-печати:
1. Неравномерность материала (неизотропность).
2. Небольшая точность в размерах.
3. Малый выбор различных материалов.
4. При большой серии – высокая стоимость производства.
5. При серийном производстве – медленное производство.
Применение.
1. Промышленность.
На 3D-принтерах печатают большое количество деталей. 3D- печать полезна для быстрого прототипирования. 3D-печать сокращает время проектирования и выполнения заказов на новые модели машин.
2. Ювелирные изделия.
На 3D-принтерах печатают колечки и серёжки, которые выглядят, как игрушки, но у ювелиров и дизайнеров мнение другое. Программы 3D-моделирования и множество материалов позволяют быстрее изготавливать украшения. Делают процесс дешевле и удобнее.
3. Медицина.
На 3D-принтерах печатают модели костей и внутренних органов пациента, слуховые аппараты и так далее. Специалисты берут клетки у подходящих доноров, превращают их в биочернила для печати. Их наслаивают и культивируют в зрелую ткань, которая готова к пересадке.
4. Авиационная и космическая отрасль.
С помощью 3D-печати можно выпускать детали для топливных баков, корпусов, двигателей и других комплектующих, что снижает расход топлива и увеличивает их износостойкость.
5. Образование.
На уроках школьники могут самостоятельно изготавливать детали или готовый предмет, что даёт учащимся получить практический опыт в сфере 3D-моделирования. Так практическое моделирование делает более доступным и понятным процесс обучения.
6. Наука.
С помощью 3D-принтеров создают модели молекул, наночастиц, кристаллов. Археологи создают несохранившиеся части объектов. В биохимии с помощью 3D-печати создают дешёвые лаборатоные установки, например, устройства для перекачки жидкости.
7. Искусство и культура.
3D-принтеры применяют, что напечатать декораци и реквизит на театральное выступление, детали скульптур и арт-объектов или на изготовление музыкальных инструментов.