Еще недавно мысль о том, чтобы печатать на принтере объемные предметы была чем-то из области фантастики. А сегодня 3D-принтеры из диковинок превратились в обычные бытовые приборы, с которыми может справиться даже школьник. В новом материале подробно рассказываем о том, как устроен и работает 3D-принтер.
3D-принтер – это устройство, с помощью которого можно напечатать настоящие объемные предметы, начиная от чехлов для телефона и заканчивая сложными конструкциями и блоками для строительства жилых домов. Все зависит от величины принтера и используемых материалов.
3D-оборудование активно применяются в современных школах для знакомства детей с основами объемного моделирования. Принтерами оснащаются детские технопарки «Кванториум», лаборатории и кружки по 3D-печати.
3D-оборудование активно применяются в современных школах для знакомства детей с основами объемного моделирования. Принтерами оснащаются детские технопарки «Кванториум», лаборатории и кружки по 3D-печати.
Как устроен 3D-принтер
Моделей 3D-принтеров огромное количество. Они отличаются по области применения и технологии печати. Есть простые принтеры для домашнего использования, профессиональные модели для высококлассной печати, а также промышленные принтеры.
В основном все модели принтеров печатают по одной из трех технологий:
Стереолитография (SL или SLA): под воздействием лазерного луча, направленного на фотополимер, материал затвердевает.
Селективное лазерное сплетение (SLS): под воздействием лазерного луча порошковые реагенты спекаются – единственная технология 3D печати, применяемая при изготовлении форм, как для металлического, так и пластмассового литья.
Моделирование методом наплавления (FDM): в этом процессе каждый новый слой изделия формируется из жидкого пластика, который пропускается через экструдер (программируемое устройство, придающее ему определенную форму) и после этого немедленно отверждается лазером.
Метод наплавления – классический вариант. Принтеры с такой конструкцией чаще всего используются в школах и других образовательных учреждениях, поэтому мы подробнее поговорим о том, как устроено это оборудование.
В основном все модели принтеров печатают по одной из трех технологий:
Стереолитография (SL или SLA): под воздействием лазерного луча, направленного на фотополимер, материал затвердевает.
Селективное лазерное сплетение (SLS): под воздействием лазерного луча порошковые реагенты спекаются – единственная технология 3D печати, применяемая при изготовлении форм, как для металлического, так и пластмассового литья.
Моделирование методом наплавления (FDM): в этом процессе каждый новый слой изделия формируется из жидкого пластика, который пропускается через экструдер (программируемое устройство, придающее ему определенную форму) и после этого немедленно отверждается лазером.
Метод наплавления – классический вариант. Принтеры с такой конструкцией чаще всего используются в школах и других образовательных учреждениях, поэтому мы подробнее поговорим о том, как устроено это оборудование.
1. Каркас принтера. Это основа, на которую крепятся все остальные элементы. Может быть открытым либо закрытым.
2. Электроника. Платы и провода для управления принтером могут быть совмещены с панелью управления или крепиться отдельно.
3. Панель управления принтером. Это плата с дисплеем и кнопками – часть электроники принтера.
4. Стол для печати. Место, на котором создается 3D-модель.
5. Оси, моторчики, зубчатые ремни. Элементы, с помощью которых происходит перемещение печатающего узла.
6. Крепление для катушки с пластиком.
7. Печатающий элемент – экструдер. С помощью шестерёнок внутри он затягивает пластиковую нить с катушки, а с помощью нагревательного элемента, расплавляет его, после чего жидкий пластик (филамент) выдавливается из отверстия сопла.
2. Электроника. Платы и провода для управления принтером могут быть совмещены с панелью управления или крепиться отдельно.
3. Панель управления принтером. Это плата с дисплеем и кнопками – часть электроники принтера.
4. Стол для печати. Место, на котором создается 3D-модель.
5. Оси, моторчики, зубчатые ремни. Элементы, с помощью которых происходит перемещение печатающего узла.
6. Крепление для катушки с пластиком.
7. Печатающий элемент – экструдер. С помощью шестерёнок внутри он затягивает пластиковую нить с катушки, а с помощью нагревательного элемента, расплавляет его, после чего жидкий пластик (филамент) выдавливается из отверстия сопла.
Какие материалы используются для печати
Для печати на 3D-принтерах используется несколько видов пластика. Он выпускается в форме нитей, намотанных на большие катушки. Нить заряжается в принтер, который втягивает и расплавляет ее для того, чтобы пластик стал жидким, и ему можно было придавать форму.
Чаще всего используется полилактид (PLA). Это пластик, который получают из возобновляемых источников – например, из кукурузного крахмала. Он водоотталкивающий, а также безопасный для изготовления емкостей для пищевых продуктов. Кроме того, он огнестойкий и устойчивый против УФ-излучения. Самое большое преимущество – у него при печати нет неприятного запаха.
Также популярен сополимер акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS). Этот пластик является одной из наиболее широко используемых пластмасс в мире. Он особенно устойчив к маслам, жирам и высоким температурам. При печати он также не дает запаха. Модели из него получаются матовыми.
К эксклюзивным методам относится печать соединениями PLA (поливиниловый спирт – водорастворимый пластик) и частиц других веществ. Таким образом создаются модели, к примеру, из дерева или меди.
Для печати деталей механизмов, к примеру, зубчатых колес или винтов, которые должны выдерживать большое усилие и не ломаться, используется нейлон.
Чаще всего используется полилактид (PLA). Это пластик, который получают из возобновляемых источников – например, из кукурузного крахмала. Он водоотталкивающий, а также безопасный для изготовления емкостей для пищевых продуктов. Кроме того, он огнестойкий и устойчивый против УФ-излучения. Самое большое преимущество – у него при печати нет неприятного запаха.
Также популярен сополимер акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS). Этот пластик является одной из наиболее широко используемых пластмасс в мире. Он особенно устойчив к маслам, жирам и высоким температурам. При печати он также не дает запаха. Модели из него получаются матовыми.
К эксклюзивным методам относится печать соединениями PLA (поливиниловый спирт – водорастворимый пластик) и частиц других веществ. Таким образом создаются модели, к примеру, из дерева или меди.
Для печати деталей механизмов, к примеру, зубчатых колес или винтов, которые должны выдерживать большое усилие и не ломаться, используется нейлон.
Как печатает 3D-принтер
1
Сначала создается 3D-модель объекта при помощи программы, например, CAD и сохраняется в специальном формате STL. В интернете можно скачать уже готовые модели.
2
Затем файл STL загружается в программу резки для принтера, например, Cura или Slic3r. Программа позволяет задавать физические свойства модели, такие как плотность заполнения или использование опорных конструкций.
3
Далее программа преобразует 3D-модель в G-код. Он содержит инструкции для экструдера (печатающего элемента), по которым тот должен придавать форму каждому слою модели.
4
Код загружается в принтер, устройство запускается, и начинается печать.
5
В принтер подаются пластиковые нити, которые экструдер начинает плавить и выдавливать на платформу, нанося слой за слоем. Каждый слой немедленно отверждается лазером. Затем отвержденный слой смещается вниз, экструдер придает форму новому слою, и он наплавляется сверху на предыдущий, и так далее.
6
Через несколько часов или дней, в зависимости от размера принтера и печатаемого объекта, настоящая трехмерная модель готова. Теперь можно подержать в руках предмет, который совсем недавно был только в воображении.
Купить 3D-принтер
Компания «Новация» оснащает школы и другие образовательные учреждения современным оборудованием. У нас можно заказать 3D-принтеры для школьных лабораторий и технопарков «Кванториум». Мы предлагаем оборудование на любой бюджет: от самых простых и недорогих принтеров до моделей для профессиональной печати. У нас вы точно найдете что-то интересное. Мы гарантируем высокое качество товаров и оперативную доставку по России.
Если у вас остались вопросы, позвоните нам по телефонам +7 (345) 257-93-34, +7 (800) 200-52-53 или напишите на почту info@n-72.ru и мы поможем разобраться.
- подберем товары, необходимые именно вам,
- предложим 3-5 КП,
- предоставим гарантию 1 год на все.
Если у вас остались вопросы, позвоните нам по телефонам +7 (345) 257-93-34, +7 (800) 200-52-53 или напишите на почту info@n-72.ru и мы поможем разобраться.
Интересные материалы