3D принтеры. Применение технологии
Технологий, по которым может печатать 3D-принтер, в настоящее время создано достаточно много. Но в основе их лежит один и тот же принцип: из расплавленного расходного материала (пластик, металл, бетон с присадками) послойно строится трехмерный объект.
Как создаются программа и модель по ней?
Сам по себе принтер — это красивая штуковина и больше ничего. Управляют им с помощью программ, которым задают параметры и конфигурацию создаваемой формы.
- Цифровая модель в формате STL загружается в программу-слайсер — ее задача «сложить» модель из слоёв и перевести результаты в бинарный код.
- Его запоминают в карте памяти и/или запускают на печать, задействуя еще одну программу.
Большинство принтеров (не промышленных) работает по технологии Fused Deposition Modeling (FDM), то есть путем проталкивания расплавленного сырья через сопло и его последующее охлаждение. Сопло имеет высокую температуру, там порошок или пластиковая лента плавятся, а будучи вытолкнутыми наружу, принимают заказанную программой форму и достаточно быстро остывают. Сопло может быть отцентровано по-разному, им управляют несколько очень точных моторчиков, оно будет передвигаться так, как было записано в программе, оставляя за собой след, как улитка.
В принципе, это тот же кондитерский шприц, только управляемый механизмами и очень горячий. Он оставляет слой на специальной платформе.
Платформа для печати (область построения)
Это горизонтальная панель, на которой моделируется требуемая модель. Требования к ней таковы:
- Материал — металл или оргстекло.
- Обеспечение необходимой скорости застывания слоёв в зависимости от применяемого сырья.
- Легкая очистка после предыдущей работы.
Средства по уходу за печатными платформами продаются в специализированных магазинах, применять иные материалы нельзя, они оставляют микроцарапины и снижают качество исполнения дальнейших работ.
Для разных видов сырья используются разные панели: с подогревом или без. Рекомендуется покупать принтер с подогреваемой областью построения, поскольку большинство пользователей предпочитает работать не с крошкой, а с пластиковыми лентами.
Интернет переполнен советами современных Кулибиных — как из чего угодно, хоть из сковороды и плойки, соорудить подогреваемую область построения. Но лучше не рисковать: аппаратура дорогая, при поломке, вызванной вмешательством в работу панели, гарантия не действует.
Печатающая головка — свои технологии
Их, собственно, немного, но знать о них надо. Ведь от правильной установки этой части трехмерного принтера зависит качество работы.
- 1. В идеале — автономная: головка размещается на своем, отдельном шасси и приводится в действие специальным двигателем, обеспечивающим ее перемещение.
- 2. Дельта-роботная, чуть более сложная, но очень надежная. Принцип действия: к печатающей головке прикреплены три параллелограмма, и три двигателя совместно и одновременно смещают их основания.
- 3. Так называемая декартова — несколько менее надежна, поскольку либо печатающая головка, либо уже готовая часть изделия должна двигаться вдоль каждой из трех направляющих, взаимно перпендикулярных.
Исполнение требований, обусловленных технологиями, — залог долговечности и интенсивности работы 3D-принтера.
