Руководство новичка по непланарной 3D-печати: основы с уверенностью

3D-печать захватила мир, и не зря! Удивительная технология создания физических объектов из цифровой модели.

Но 3D-печать может пугать новичков, особенно незнакомых с концепцией «печати в трех измерениях».

В этом посте — простое руководство для старта с непланарной 3D-печатью. Научитесь печатать в 3D — захватывающая технология! Начинаем!

Чтобы понять технологию, нужно знать три термина: нарезка (slicing), печатающая головка (print head) и планарные слои.

Непланарная нарезка (Non-planar Slicing)

Что такое нарезка? Процесс разрезания цифрового файла на тонкие слои для печати головкой — у каждого слоя свои уникальные команды движения для построения объекта.

Слайсер берет STL-файл дизайна, нарезает на сотни или тысячи слоев, передает в прошивку принтера.

Печатающая головка (Print Head)

Что это? Устройство, печатающее каждый слой по очереди — нагревающее филамент до плавления перед укладкой линии пластика. Головка движется в любом направлении — можно печатать объекты любой формы.

Вы больше не ограничены прямоугольными или квадратными объектами. С непланарной нарезкой — любая форма.

Планарные слои (Planar Layers)

Это отдельные срезы, составляющие объект. Головка печатает каждый слой, движясь по X и Y для создания плоской поверхности перед следующим слоем.

Процесс повторяется до завершения объекта! Непланарная нарезка позволяет печатать с непланарными слоями.

Это значит — объекты с изогнутыми поверхностями, что раньше было невозможно. Открывает целый мир возможностей для печати разных типов объектов.

Базовое покрыто — переходим к тому, как работает непланарная печать.

Непланарная 3D-печать

Важно: технология на ранней стадии, могут быть нюансы. Но потенциал — революционизировать способ печати объектов! Следите за обновлениями!

Что означает «непланарный»?

Непланарный — поверхность объекта не плоская. Достигается печатью слоев друг на друге для создания объекта с переменной высотой.

Печать в 3D позволяет создавать интересные объекты: миски, цилиндры, округлые формы!

Для чего хороша непланарная 3D-печать?

Зачем она нужна, если на ранней стадии?

Непланарная 3D-печать (аддитивное производство) создает объекты с толщиной. Например, чашку с ручкой — раньше невозможно.

Непланарная технология может изменить производство продуктов — и станет только лучше!

Основы 3D-печати: Непланарная 3D-печать

Частый метод непланарной печати — экструзия через сопло. Головка использует пластиковый филамент, плавит его и выдавливает расплавленный пластик на плоскую поверхность.

Расплавленный пластик выдавливается на платформу сборки и на одну или две плоские, обычно параллельные оси Z, поверхности. Z-поверхности крепятся к платформе через Z-подшипники. Метод также называется Z-стадия.

Без поддерживающего материала под напечатанными пластиковыми слоями ничего нет — они провисают вниз, пока не коснутся предыдущего слоя, еще твердого, не полностью застывшего после выдавливания на Z-стадию.

Поэтому поддерживающий материал обязателен.

Поддерживающий материал используется и для печати непланарных 3D-объектов FDM. После печати удаляется, давая итоговую гладкую планарную поверхность.

Разные способы использования поддерживающего материала при экструзии через сопло. Один — вертикальный PVA или другой водорастворимый материал.

Другой — другие растворимые материалы, например, растворимый пластиковый филамент, но дороже PVA.

Третий — печать желаемого объекта и поддерживающего материала отдельными экструдерами на одном принтере.

Процесс непланарной 3D-печати

Непланарная 3D-печать — процесс создания трехмерных объектов с непланарными поверхностями. Создается код/файл, говорящий софту, как печатать объект.

Софт создает серию срезов для создания объекта. Процесс позволяет создавать сложные 3D-объекты с деталями.

Непланарная печать идеальна для уникальных, единственных в своем роде объектов. Также для прототипов и моделей.

Непланарный слайсер (Nonplanar Slicer). Что это?

Непланарный слайсер — новая функция в последней версии софта. Позволяет печатать объекты, не лежащие в плоскости.

Полезно для сложных форм, трудных или невозможных традиционными методами. Можно нарезать изогнутые поверхности или разделить объект на части.

Преимущество: нарезка изогнутых поверхностей. Полезно для сегментации кривой на части или создания контурной карты из изображения.

Непланарная нарезка также разделяет объект на части. Плюс — нарезка и производство неполярных G-кодов для принтеров с декартовой системой координат.

Установка непланарного Slic3r

Если ищете файл для создания непланарных объектов на компьютере — Slic3r. Идеален для 3D-объектов, не следующих традиционной плоскости. Установка Slic3r:

Сначала создайте файл на компьютере. Откройте в Slicer.

Откроются опции на верхней панели. Позволяют настроить форму и размер объекта. Для непланарного объекта — нажмите третью опцию слева (выглядит как 3D-куб).

Активируются инструменты редактирования. Меняйте форму, кликая и перетаскивая точки. Готово — зеленая галочка для сохранения.

Экспорт как .stl или .obj. Для .stl: File > Export > STL. Для .obj: File > Export > OBJ.

Теперь можно печатать созданный непланарный объект любым принтером. Экспериментируйте!

Тест непланарной печати

Нужны дальнейшие тесты для определения точности и изучения других углов печати. Главное — проверить, может ли принтер печатать непланарные геометрии.

Эксперимент открывает новые возможности 3D-принтеров. Экспериментируя с углами, найдете, что работает лучше и как применять успешно.

После настройки Slic3r откройте тестовый файл и начните нарезку. Хотите удалить существующую непланарную модель на плите для реимпорта — перезапустите Slic3r (выход и повторный запуск).

Альтернативно — используйте угол 45° и высоту 20° для принудительного ошибочного слайсера.

Итоги

Если ищете способ начать печатать в 3D без лишних настроек — непланарная 3D-печать отличный старт.

С всего несколькими корректировками обычного процесса вы на пути к уникальным, запоминающимся печатям. Несколько простых шагов — и вы создаете 3D-печати, ломающие традиционные правила.

Экспериментируйте с этим простым руководством по непланарной печати и смотрите, какие уникальные творения получите!