Привет всем.
В этой статье я расскажу вам, что такое 3д принтер, как он работает и где применяется. Это весьма занимательное устройство, о функционировании которого интересно будет узнать даже тем, кто не собирается пользоваться им. Ведь с его помощью можно воссоздать все, что придет в голову.
Знакомство с оборудованием
Отличие 3D-принтера от обычного, используемого в быту и офисах, состоит в том, что он не печатает на бумаге, а создает объемный предмет.
То есть вы можете напечатать все, что угодно: машину, дом, планету, мебель, робота и пр. Правда, в США есть ограничение — нельзя в открытый доступ выкладывать информацию, позволяющую создать на принтере оружие. Думаю, и в нашей стране это не будет приветствоваться.
Не спешите радоваться, мол, куплю себе 3D-принтер, и сделаю необходимые для жизни материальные блага. Сначала узнайте, чем печатает этот аппарат. Используются фотополимерные смолы, разные типы пластиковой нити, металлоглина, силикон, воск и керамический порошок.
Сфера применения
Как видите, ни один из указанных выше материалов не подойдет для создания настоящей виллы или спорткара. Но их уменьшенные модели сделать можно. Этим пользуются в своей работе дизайнеры, архитекторы, автомобилестроительные заводы, промышленные предприятия и прочие для создания макетов.
Делают также полноценные изделия. Например, в медицинской сфере 3D-принтер необходим для создания моделей органов в качестве наглядного пособия и для подготовки к операциям. Также с его помощью изготавливают настоящие протезы.
Другая область печати — создание декораций для кино и театра. В Китае, пожалуй, 3D-принтер является базовым оборудованием, ведь на нем можно напечатать различные изделия из пластика: игрушки, бижутерию, элементы домашнего интерьера и прочую мелочь.
Как работает 3D-принтер?
Аппарат состоит из корпуса с направляющими, по которым как на рельсах передвигается печатающая головка (экструдер) посредством шаговых моторчиков. Также имеется рабочий стол, где создаются предметы. Всем этим процессом заведует электроника: одной из популярных плат является Arduino.
Принцип работы такого принтера заключается в выращивании изделия слой за слоем согласно цифровому 3D-макету. Простыми словами, происходит это так:
- Программа, которая устанавливается на компьютер для определенной модели аппарата, считывает ранее нарисованный макет. Делает она это путем его деления на большое количество поперечных слоев.
- Дозирующая камера накладывает порошок на дно специальной емкости.
- Ось оборудования разравнивает материал тонким слоем.
- Струйная печатная головка намазывает клеем или другим связующим компонентом то место, на которое будет накладываться следующий слой. Что, собственно, и происходит далее.
- Предыдущий шаг повторяется раз за разом, пока предмет ни будет готов.
Технологии печати
Все 3D-принтеры функционируют по описанному выше принципу. Но в зависимости от того, каким образом слои кладутся друг на друга, бывают различные технологий печати:
DMLS (селективное лазерное спекание). Единственный вариант 3D-печати, чтобы создавать формы для литья, как из пластмассы, так и из металла. В данном случае применяются материалы, схожие по свойствам с итоговым продуктом: порошковый пластик, металл, керамика. Вещество наносится на поверхность элеватора и спекается в твердое состояние под действием лазера.
- EBM (электронно-лучевая плавка). Процесс аналогичен предыдущему, только вместо лазера металлический порошок сплавляется электронным лучом в вакууме.
- 3D Printing (3DP). Еще один похожий метод, но здесь наложение слоев производится при помощи клея.
- SLA (стереолитиография). Предмет создается из жидкого фотополимера, который затвердевает от воздействия лазерного излучения, ртутной лампы или DLP-проектора.
- НРМ (моделирование путем наложения слоев расплавленных материалов). Для печати используется прочный термопластик. Данная технология позволяет создать сложные многоуровневые объекты, с полостями и отверстиями, что сложно получить другими методами печати. Для выращивания предметов берется два материала: основной для готового изделия и вспомогательный для поддержки в процессе создания.
- MJM (многоструйное моделирование). Похожая на предшествующую технология, но с применением струйной печати вместо экструзии.
Виды 3D-принтеров
Как вы уже поняли, оборудование различается в первую очередь по используемому материалу и технологии печати. Но также делится на виды в зависимости от наличия дополнительных опций, способности работать с одним или несколькими сразу веществами, выполнять многоцветную печать. В связи с этим аппараты бывают:
- Монохромные — использующие один цвет.
- Цветные.
- С разрешением 3D-прототипирования. Для изготовления мелких предметов.
- С камерой обдува. Чтобы аппарат сам осуществлял финишную обработку объекта.
Также 3D-принтеры отличаются расположением печатающей головки. Бывают такие технологии позиционирования:
- Декартова. Применяются три взаимно-перпендикулярные направляющие. Вдоль каждой из них движется или экструдер, или основание.
- Автономная. Головка располагается на отдельном шасси.
- С использованием трех параллелограммов. Их основания перемещают три двигателя, находящихся радиально-симметрично друг от друга.
- Аппарат с вращающимся столиком. Вместо линейного передвижения применяется одна или несколько осей вращения.
- Ручная. Печатающая головка имеет вид карандаша, благодаря чему удобно как бы рисовать объект вручную.
Думаю, этой информации достаточно для знакомства с таким уникальным устройством как 3D-принтер.
Поэтому говорю вам «До свидания».
