3D-принтер – это уникальное устройство трёхмерной печати, с помощью которого можно сгенерировать объёмный предмет, дублирующий ранее подготовленную виртуальную модель. Принтер выводит трёхмерную информацию, т.е. создаёт практически любые объекты с реальными параметрами. Давайте рассмотрим подробнее, как 3д-принтер печатает новые вещи.
Как работает устройство
В первую очередь создаётся виртуальный шаблон на компьютере в специальной программе. Модель обрабатывается программным способом для разделения на слои. Затем принтер послойно формирует массу из специального порошка. Как только камера заполнится приготовленной массой, принтер распределит её по рабочей поверхности. При формировании слоев головка принтера накладывает клейкую основу. Процесс повторяется до того момента, пока объект не будет готов.
Важно! Изготовление новых вещей за 3д-принтере можно выполнить разными технологиями, которые отличаются техникой печати, свойствами материала и подходом к выполнению работы. Рассмотрим технологии подробнее.
Быстрое прототипирование
Большинство устройств работают именно по этой технологии. Производство происходит путём скорого формирования опытной модели для первичной демонстрации характеристик будущего продукта. Данный метод известен в народе как аддитивное производство.
Если в процессе точения, фрезерования либо при электроэрозионной обработке удаляется материал, а штамповка, ковка и прессовка влияют на форму заготовки, то в этих случаях аддитивное производство увеличивает массу материала, наращивая слои.
Проще говоря, принтер меняет фазовое состояние вещества в определённой границе пространства. Сегодня печать идёт в нескольких направлениях:
- STL – стереолитографическая технология.
- FDM – нанесение термопласта.
- SLS – спекание лазером.
Послойное наплавление термопласта
Это самая востребованная техника 3D-изготовления. Её преимущество – использование недорогого и экологичного пластика. Техника эксплуатации довольно простая, что особенно ценится при работе с устройством. Главный элемент в принтере – экструдер, выполняющий работу печатной головки.
Печатающая основа направляет пластик для устройства путём нанесения расплавленной нитки. Механическая часть движется благодаря электромотору. В результате механизм в нагретую трубу сопла направляет нить, которая будет формировать новую вещь.
Стереолитографическая установка
Данная технология успешно используется в протезировании зубов и изготовлении ювелирных изделий. Отличительная черта метода – нереально высокое качество. Несмотря на название, функция оборудования базируется на светодиодном ультрафиолетовом проекторе. Такие модели радуют надежностью и обходятся недорого. К тому же печать на устройстве с 3д-принтером очень производительна.
Спекание лазером
В данном случае используют легкоплавный пластик. Лазер прорисовывает сечение объекта по пластиковой основе, от чего материал плавится и стекается. Это происходит при каждом слое до завершения модели. Оставшийся пластиковый порошок стряхивают с новой вещи в конце работы.
Вещи, изготовленные данным методом, считаются самыми долговечными, но конструкцию принтера нельзя назвать простой, а стоимость низкой.
Об управлении принтером
В первую очередь стоит сказать об операциях, контролируемых через компьютер: настройка температуры сопла, а также рабочей площадки; темп работы электромотора и подачи массы. Всё это находится под управлением электронных контроллеров. Обычно, модели базируются на популярной системе с открытой архитектурой – Arduino. Касательно программного языка, то в устройствах используют G-код, который построен на разных командах настройки оборудования для 3д-печати.
С помощью 3д-принтера, компьютера и расходных материалов можно создать удивительные вещи от крохотных безделушек вплоть до корпуса велосипеда и автозапчастей.
