Прошло немало времени с тех пор, как 3D-принтеры стали доступны и позволили людям создавать 3D-объекты в реальном мире прямо у себя дома.
Если вам интересно узнать, что такое 3D-принтеры, как они работают, сколько стоят и что с их помощью можно делать, вы пришли по адресу.
В этой статье:
Что такое 3D-принтер?
3D-принтер — это устройство, которое может создавать физические объекты из цифрового файла. В результате обычно получается пластик. Он может иметь неровные края и часто бывает одного цвета. Несмотря на эти ограничения, держа в руках реальную копию 3D-модели, легче понять, что работает, а что нет.
Лучшие 3D-принтеры могут создавать детали, достаточно прочные для повседневного использования. Долгосрочная цель отрасли — продлить срок службы потребительских товаров, позволяя любому человеку напечатать важную запасную деталь, которой у производителя больше нет на складе.
Хотя воссоздание отсутствующей или сломанной детали очень полезно, 3D-принтер также может создавать достаточное количество деталей для сборки целых изделий. Эта технология отлично подходит для быстрого создания прототипов, позволяя быстро вносить изменения в дизайн, прежде чем прибегать к дорогостоящим литьевым формам для крупносерийного производства.
3D-печать также находит свое место в коммерческом производстве. При производстве небольшого количества изделий высококачественная, но относительно медленная и дорогая 3D-печать деталей иногда имеет больше смысла, чем традиционные методы с высокими начальными затратами и низкой стоимостью единицы продукции.
Как работают 3D-принтеры?
Наиболее распространенная конструкция 3D-принтера, Fused Deposition Modeling (FDM), похожа на струйный принтер. Печатающая головка FDM перемещается из стороны в сторону, нанося материал на движущуюся платформу. В то время как струйный принтер распыляет капли чернил на бумагу, 3D-принтер экструдирует горячий пластик на стеклянную или металлическую пластину.
Два управляемых компьютером мотора направляют поток пластика по длине и ширине готового объекта: один — для печатающей головки, другой — для пластины. Для создания высоты третий мотор поднимает рельс, по которому скользит печатающая головка.
Отрицательным моментом является то, что 3D-печать — это медленный процесс по сравнению с традиционными технологиями производства, иногда на создание объекта в третьем измерении уходят часы. Можно ускорить процесс, выдавливая больше материала за один раз, но это увеличивает высоту слоя и приводит к тому, что отпечаток кажется грубым. Вертикальные кривые и углы также имеют ступеньки вместо гладких поверхностей и плоских плоскостей большинства промышленных изделий.
Второй по популярности тип потребительских 3D-принтеров использует свет, а не тепло для формирования форм из пластика. Известный как смоляной 3D-принтер, этот тип использует ультрафиолетовое излучение для проецирования изображения на жидкую смолу, которая реагирует на длину волны и застывает.
3D-печать с использованием смолы часто выполняется быстрее: затвердевает сразу весь слой. Однако УФ-смола обычно не так долговечна, как термопласты, используемые для 3D-печати FDM.
Специальные FDM-филаменты включают в себя более прочный пластик, а также несколько видов металла, стекло, керамику и даже дерево. Деталь, изготовленная на 3D-принтере, приобретает внешний вид и некоторые характеристики этих материалов. С помощью специализированных 3D-принтеров можно создавать объекты из самых разных материалов, даже чизкейк.
Что может сделать 3D-принтер?
Коммерческие 3D-принтеры могут изготовить практически все. Некоторые 3D-принтеры используют мощные лазеры для плавления металла, создавая прочные детали для использования в ракетах и другой прочной технике.
3D-принтеры потребительского класса ограничены в размерах и материалах. Размер рабочей пластины определяет максимальную длину и ширину детали, а высота принтера — высоту 3D-печати.
В большинстве случаев 3D-отпечатки помещаются на ладони. Более крупные потребительские 3D-принтеры могут работать с объектами объемом чуть больше кубического фута. Также можно сделать большой объект, собрав несколько мелких деталей.
Среди самых популярных 3D-объектов — свисток, держатель для телефона с ручным поворотным столом для сканирования объектов в 3D, умные цифровые солнечные часы, которые используют солнечный свет, чтобы отбрасывать тень и показывать время легко читаемыми цифрами, и мини-осьминог с гибкими шарнирными ногами, который не требует сборки.
Возможности безграничны. Например, Thingiverse — одна из крупнейших библиотек 3D-объектов, предназначенных для 3D-печати, с более чем 2,5 миллионами цифровых файлов — и большинство из них бесплатны.
С развитием генеративного искусственного интеллекта появилась возможность создавать 3D-объекты с помощью текстовых подсказок. В настоящее время ИИ не создает дизайны, оптимизированные для 3D-печати, поэтому перед использованием вам придется конвертировать файл в совместимый формат и обработать его в приложении для 3D-печати.
Сколько стоят 3D-принтеры?
3D-принтеры можно купить по цене от 100 долларов — невероятно выгодная цена для такой мощной технологии. Более продвинутые модели имеют большие пластины и более высокую скорость печати, но стоят дороже.
Примерно за 300 долларов можно приобрести очень хороший потребительский 3D-принтер. Если вы станете энтузиастом, который часто печатает, то за 500-1000 долларов вы получите гораздо более быстрый и крупный 3D-принтер. Коммерческие 3D-принтеры стоят от нескольких тысяч долларов до более чем 1 миллиона долларов.
Имейте в виду, что вам понадобятся расходные материалы и, возможно, аксессуары для вашего 3D-принтера, поэтому оставьте в бюджете немного больше на эти дополнительные расходы. Нити FDM и УФ-смола относительно недороги, но продаются оптом, так что вам придется потратить не менее 20 долларов, чтобы приобрести необходимые материалы.
Аксессуары включают в себя корпус для снижения шума 3D-принтера FDM, более качественные пластины для сборки, охлаждающие вентиляторы для ускорения печати, ультрафиолетовые лампы для затвердевания смолы, а также инструменты для чистки и обслуживания 3D-принтера. Обычно для начала работы аксессуары не нужны, а некоторые 3D-принтеры поставляются с небольшим количеством нити или смолы для создания первых нескольких отпечатков.
3D-принтер открывает возможности для недорогого создания запасных частей, дублирования конструкций, доступных в Интернете, или создания прототипов совершенно новых продуктов, которых еще не существует. Эта невероятная технология существует уже несколько десятилетий, но стала доступной и простой в использовании только в последние несколько лет.
Если вы еще не изучали 3D-печать, самое время взглянуть на нее еще раз. Если вы новичок в 3D-печати, сейчас самое время начать.
По новым правилам Дзена свежие материалы показываются в первую очередь подписчикам, которые реагируют на публикации. Поэтому не забывайте подписаться, поставить лайк и оставить комментарий, так вы будете первым узнавать о всех новых статьях на нашем канале!
