Как работает 3D-принтер?

Вы технически подкованы и в восторге от новой технологии 3D-печати? Или просто интересно, как работают 3D-принтеры? Держись и не волнуйся! Мы провели всестороннее исследование работы 3D-принтеров, чтобы вы могли получить представление о процессе 3D-печати и методах изготовления 3D-объектов.

3D-принтеры используют самые современные технологии проектирования и производства 3D-объектов. 3D-принтер работает как струйный принтер и управляется с компьютера. Если вам интересно узнать, как работает 3D-принтер, давайте погрузимся в это подробное руководство.

Настольные 3D-принтеры используют автоматизированное проектирование (САПР) материалов для 3D-печати. Тем не менее, 3D-принтер работает, выдавливая расплавленный пластик через крошечное сопло.

Технология 3D-печати включает в себя наслоение широкого спектра материалов, таких как композиты, пластмассы и биоматериалы, для изготовления объектов с использованием 3D-принтеров. Технология наслоения 3D-принтера называется моделированием FDM. Многослойная технология также называется аддитивным производством.

Может ли 3D-принтер что-нибудь напечатать?

3D-принтер отлично справляется с работой, используя селективное лазерное спекание, которое является технологией аддитивного производства.

Ну, 3D-принтер может напечатать почти все. Однако печать зависит от определенного уровня ограничений, которые обсуждаются ниже.

• Ограничены ли возможности 3D-принтеров в том, что они могут печатать?

3D-принтеры обладают функцией движения создателя и могут печатать практически любой объект. Используя 3D-слияние порошкового слоя, технологию аддитивного производства и 3D-принтер, вы можете напечатать любой предмет. Вы можете печатать 3D-деталь по одному слою за раз, используя мелкий порошок или носитель для печати с металлическим порошком.

Однако 3D-принтеры ограничены только тем, что они могут напечатать, своим объемом сборки. Следовательно, это означает, что чем больше принтер, тем больше формы и объемы 3D-печатных объектов.

• Программа 3D-слайсера

Программное обеспечение 3D-слайсера — это программа для 3D-принтера, которая помогает вам вводить информацию о модели 3D-печати в цифровой файл на настольном 3D-принтере. Это определяет степень, в которой 3D-принтеры могут печатать.

Таким образом, это указывает на ограничения того, чего могут достичь 3D-принтеры. Чем более продвинута программа 3D-срезов, тем лучше модели получаются при 3D-печати. Это в равной степени определяет вариативность, так как у вас есть больше возможностей для печати с помощью этого программного обеспечения.

• Что может печатать 3D-принтер?

Когда вы посмотрите на поперечное сечение 3D-печатных объектов, которые были напечатаны в любом проекте 3D-печати, вы оцените уникальность технологии 3D-печати. 3D-печать востребована, поскольку 3D-принтеры печатают практически любой материал, форму и объект, которые вы можете себе представить.

Технология 3D-печати, основанная на технологии порошкового слоя, поперечном сечении 3D-принтеров и стереолитографии (SLA), позволяет создавать модели, прототипы, шаблоны и многие другие объекты, которые вы можете пожелать.

• Пример объектов, которые можно распечатать на 3D-принтере

Интересно, что дом можно напечатать с помощью технологии 3D-печати. В процессе используется тип 3D-печати SLA.

Принтеры могут печатать части тела автомобиля или судна, сейф для телефона, Tesla Cybertruck и дозатор корма для домашних животных. Аддитивное производство предоставляет широкий спектр возможностей 3D-печати, выходящих за рамки этого списка

Как на самом деле работает 3D-печать? [Шаг за шагом]

Вот как работают 3D-принтеры:

Шаг первый:создание

Создание чертежа трехмерного цифрового файла объектов, которые вы, возможно, захотите напечатать, является первым шагом. Вам необходимо использовать современные передовые технологии для создания изображений нужных вам предметов.

• Дизайн

Проектирование – важный этап при создании объекта. Таким образом, вы можете использовать развертывание системы автоматизированного проектирования (САПР) для создания проектов, используемых для быстрого прототипирования в формате 3D. Многие специалисты из разных отраслей экономики создают платформы, использующие САПР для 3D-печати с исключительной лазерной резкой.

Помимо САПР, доступно множество других программ, которые могут создавать файлы для процессов 3D-печати. ​​Некоторые из этих программ для 3D-дизайна включают AutoCAD, Blender, Solid Works, Sketchy up и Photoshop.

• Сканирование

3D-сканирование представляет собой альтернативу САПР. Трехмерный файл для сканирования может быть напечатанным объектом, который можно отсканировать из тысяч изображений из множества цифровых файлов в Интернете.

Этот тип дизайна 3D-печати, 3D-сканирование, представляет собой технологию, которая позволяет создавать цифровые копии после анализа объектов реального мира.

3D-сканирование, как правило, используется в обратном проектировании профессионалами отрасли. Поэтому он дает уникальные качества, так как вы можете изменить или изменить изображение желаемого объекта после сканирования. 3D-сканирование позволяет создавать различные конструкции вещей с помощью проекта 3D-печати.

• Скачивание

Загрузка изображений объектов, которые вы планируете распечатать на 3D-принтере, — это аспект создания, который вы не должны игнорировать. Если вы не заинтересованы в разработке собственных изображений, будьте уверены, что вы можете загружать изображения объектов в рамках получения лучших дизайнов 3D-объектов, экономя свое драгоценное время.

Известно, что несколько веб-сайтов предоставляют изображения объектов, и вы можете заплатить за их загрузку. Такие веб-сайты; Shapeways, CrabCad, My Mini Factory и You Megane.

Шаг второй:формат файла STL

Любой формат файла для 3D-печати нуждается в разработке. STL — это наиболее распространенный формат файла, который работает в проектах 3D-печати. STL расшифровывается как стереолитография. Названия взяты с исторической точки зрения, потому что они произошли от первого в мире процесса 3D-печати.

Это второй шаг в процессе 3D-печати после завершения проектирования в САПР. После выбора совместимого дизайна в формате STL изображение объекта отправляется на принтер.

Помните, что формат 3D-печати должен быть разработан якобы с учетом процесса 3D-печати, это позволяет ему функционировать на этапе печати.

Шаг третий:нарезка

Нарезка — это процесс нарезки или разделения модели 3D-печати на сотни или тысячи горизонтальных слоев, которые процедурно указывают машине, что делать. Другими словами, нарезка преобразует 3D-файлы в инструкции, которым следует принтер.

Вам необходимо соответствующим образом настроить 3D-принтер и получить правильные настройки для достижения наилучших результатов.

• G-код

После завершения процесса нарезки создается новый формат файла, называемый G-кодом. Это язык машины и единственный способ общения с 3D-принтером.

3D-принтеры создают объект с использованием языковых технологий G-Code путем выдавливания горячих пластиковых нитей на кончике сопла с соответствующими настройками.

Принтеры следуют линиям, разработанным в САПР, которые представляют путь, по которому принтеры должны следовать при нанесении связующего или наслоении пластиковых нитей для создания дизайна модели или желаемого объекта с помощью языка.

• Поставщик услуг

Вы можете настроить параметры в соответствии с вашим принтером, чтобы получить правильный код языка и упростить процесс. Обратите внимание, что вам не нужны какие-либо знания в области кодирования, чтобы настроить параметры 3D-принтера. Однако, если вам нужно, чтобы кто-то другой сделал это за вас, можно воспользоваться услугами профессиональных поставщиков услуг.

Вам не нужно беспокоиться о нарезке с поставщиками услуг, потому что они позаботятся об этом.

Шаг четвертый:печать модели или объекта

Принтеры состоят из множества сложных подвижных частей. Поэтому обращаться с ними нужно бережно, чтобы они прослужили долго. Большинство этих принтеров не нужно контролировать во время экструзии материала.

Принтеры автоматически следуют встроенному G-коду и продолжают печать. Более того, при условии, что сырье не закончилось и не произошло программной ошибки, которая может привести к остановке системы печати.

Какой материал используется в 3D-принтере?

Вы можете использовать множество материалов в процессах изготовления 3D-моделей. Наиболее часто используемые материалы для 3D-печати включают пластиковые нити ABS и PLA. Нити ABS и PLA — это лишь часть длинного списка вспомогательных материалов для производственных процессов 3D.

Вот некоторые из исходных материалов для 3D-печати, которые обычно используются в процессе печати.

• Нити из АБС-пластика

ABS представляет собой термопластичный материал на масляной основе. Большинство 3D-печатных моделей, изготовленных из этого материала, обладают более высокой прочностью, гибкостью и долговечностью, чем другие пластиковые материалы для 3D-производства, такие как PLA.

ABS остается самой популярной пластиковой нитью для литья под давлением. Ему приписывают разнообразие сополимеров и простоту обработки, что делает его самым популярным трехмерным пластиковым филаментом среди инженерных полимеров.

Пользователи 3D-принтеров должны соблюдать меры предосторожности при печати с использованием филамента из АБС-пластика, поскольку это один из наименее безопасных широко используемых пластиковых филаментов.

• Пластмассовые нити PLA

PLA принадлежит к элитному и наиболее популярному пластиковому филаменту для 3D-производства. В отличие от нити ABS, пластиковая нить PLA представляет собой пластиковую нить на растительной основе или полимолочную кислоту. Кукурузный крахмал является важным сырьем, используемым для производства пластиковой нити PLA.

Этот материал дешевле по сравнению с нитью из АБС-пластика на масляной основе, и он остается достаточно простым в использовании. PLA – наиболее часто используемое натуральное сырье для 3D-печати и самый безопасный термопластический материал для изготовления 3D-моделей.

Пластик PLA предпочтительнее использовать для изготовления упаковок для пищевой промышленности в качестве заменителя пластиковых нитей на масляной основе, таких как ABS.

• Смола

В 3D-печати и производственном процессе много используется смола. Смола — это материал, используемый для облегчения процесса охлаждения материалов из пластиковых нитей, используемых в аддитивном производстве. Смола широко применяется в таких технологиях, как SLA, DPL, Multijet и CLIP.

Смола бывает разных типов; наиболее часто используемым воском для 3D-печати являются литьевая смола, гибкая смола и прочная смола.

Из-за низкой способности к усадке он используется во многих приложениях для 3D-печати. Смола обладает высокой химической стойкостью, что делает ее жестким и деликатным материалом для 3D-печати.

Сколько стоит использование 3D-принтера?

• Стоимость 3D-принтера

Стоимость использования 3D-принтера зависит от нескольких факторов. Наиболее очевидными факторами, влияющими на 3D-производственные процессы, являются технология печати, материалы для печати, дизайн и последний штрих 3D-печатного объекта или модели.

• Технологии 3D-печати

3D-принтеры и технологии печати основаны на самых разных технологиях. Итак, если вы хотите купить 3D-принтер, вам необходимо учитывать технологию, которую он использует, чтобы определить стоимость принтера и процесса аддитивного производства.

Технологические элементы, которые вам, возможно, потребуется выяснить перед покупкой, включают размер 3D-принтера, скорость печати, точность и технологию печати.

• Технология FDM-печати

Базовый FDM-принтер, отвечающий вашим потребностям, может стоить всего 200 долларов. Ее, безусловно, нельзя сравнивать с лучшими 3D-принтерами на рынке, потому что этой технологии не хватает скорости, точности или точности самых сложных 3D-принтеров. Тем не менее, он познакомит вас с печатью 3D-моделей по очень низкой цене.

• Передовые технологии печати

Чем сложнее принтер с точки зрения технологий 3D-печати, тем дороже он стоит. Хорошим примером является принтер SLS, который стоит около 5000 долларов. Он может выполнять сложные производственные процессы, недоступные для обычных 3D-принтеров.

По этой причине вы покупаете его только в том случае, если вы занимаетесь действительно продвинутой типографской работой.

• Стоимость материалов для 3D-печати

То, как работает 3D-принтер, зависит от типа используемой 3D-пластиковой нити. При выборе типа пластиковой нити для вашего 3D-принтера вам, возможно, придется учитывать совместимость нити с принтером и стоимость нити.

Стоимость пластиковой нити напрямую влияет на общую стоимость работы 3D-принтера. Например, пластиковые нити для 3D-печати на масляной основе, такие как ABS, стоят дороже, чем биоразлагаемые пластиковые нити на растительной основе, такие как PLA.

Наименее дорогие материалы для 3D-печати — для технологий FDM. Термопластичные материалы широко используются в 3D-печати. К счастью, они вполне доступны по цене.

Стоимость высококачественных материалов для 3D-печати

Стоимость пластикового филаментного материала, используемого в 3D-печати, высока, если для 3D-печатных моделей требуется высококачественное моделирование методом наплавления. Эти типы 3D-печати стоят дорого, поскольку сложный процесс требует высококачественных материалов для 3D-печати.

Стоимость увеличивается в зависимости от того, насколько технологичен и ценен материал в производственном процессе.

Хорошим примером является смола, которую используют современные 3D-принтеры. Материал, используемый в технологии Polyjet, дорог по сравнению с его полимерными аналогами SLS. Разница в стоимости связана с разнообразием материалов на рынке.

Материалы, используемые в технологиях SLM и DMLS, стоят дороже по сравнению с теми, которые использовались в последние годы.

Заключение

В этой статье подробно рассматривается вопрос «Как работает 3D-принтер? "Мы познакомили вас с некоторыми аспектами 3D-принтера, в частности, с объектами, которые он печатает, используемым материалом и во сколько вам обойдется использование 3D-принтера.

Благодаря этой подробной информации вы сможете извлечь выгоду из 3D-печати и производственных процессов.