3D-принтер. Как это работает?

Как работает 3D-принтер и на что обращать внимание при его выборе?

Фото с сайта makerbot.com

Допустим, вы приобрели 3D-принтер и хотите создать какой-то предмет. Сам 3D-принтер занимает совсем немного места, столько же, сколько МФУ или обычный принтер. Для того чтобы «напечатать» что-то на нем, требуется специальная программа. Таких программ много, например, 3DCrafter или FreeCAD. Сначала нужно научиться работать в таких программах и понять процесс CAD-моделирования. Однако, такие программы очень просты в использовании, и научиться работать в них не представляет никакой трудности даже для новичка.

Скриншот 3DCrafter. Изображение с сайта amabilis.com

После того, как вы научились 3D-моделированию и создали свою первую 3D-модель, можно приступать к следующему этапу – обработке этой 3D-версии в специальной программе, которая называется «слайсер» (генератор G-кода). Созданный вами 3D-объект разделяется на несколько тонких горизонтальных слоев. И программа преобразует их в специальный цифровой код, который понимают 3D-принтеры. То есть, программа генерирует набор команд, и эти команды указывают 3D-принтеру, где, как и куда необходимо нанести материал при печати 3D-объекта.

Когда команды сформированы, принтер приступает к печати. В этот момент строится смоделированный объект из множества тонких горизонтальных слоев выбранного материала. Процесс печати не сложный. Перед началом печати рабочая платформа располагается вверху, и печатающая головка наносит на нее первый слой объекта. После того, как создан нижний слой, рабочая платформа опускается на расстояние, равное толщине этого слоя. А печатающая головка наносит следующий слой материала на первый. И так далее, этот цикл повторяется до того момента, когда объект будет сформирован полностью.

Если нужно создать объект, который висит в воздухе, то для этого используются подпорки. После печати они отрезаются, а поверхность стыка шлифуется. А в дорогих 3D-принтерах подпорки изготавливаются из водорастворимого материала. После завершения процесса модель кладут в воду, и эти подпорки просто растворяются.

ORDbot Quantum 3D printer. Фото с сайта wikimedia.org

Современные 3D-принтеры печатают не очень быстро. Этот процесс может занимать не один час. При выборе 3D-принтера нужно обращать внимание на его параметры.

Самый главный параметр – разрешение печати. Это понятие означает минимальную толщину слоя материала, который может создать данный принтер. Разрешение 3D-печати обозначается в микронах. Один микрон равен одной тысячной доли миллиметра. Естественно, чем меньше слой, тем менее заметны переходы между слоями, а значит, поверхность созданного предмета будет более гладкой, а мелкие детали – четкими. Поэтому, чем выше разрешение 3D-принтера, тем лучше и качественнее будет сделан предмет. Но с другой стороны, чем выше разрешение, тем дольше время печати, тем больше будет нагрузка на принтер и сильнее износ деталей. Разрешение 3D-принтера зависит от технологии его работы, материала, который используется для печати, настроек программы и точности печатных механизмов. Самое высокое разрешение в настоящее время – 50 микрон, то есть, 3D-принтер может печатать слой толщиной от 50 мкм.

Второй важный параметр принтера – его рабочий объем (зона печати). От этой характеристики зависит максимальный размер объекта, который может напечатать 3D-принтер. Это означает, какую зону может охватить печатающая головка в трех плоскостях.

Третья характеристика – типы пластиковых нитей, которыми печатает принтер. В настоящее время самыми распространенным материалом для 3D-принтеров является полилактид (PLA) и акрилонитрилбутадиенстирол (ABS). Но есть и другие типы, например, ударопрочный полистирол. Все эти типы материалов имеют свои физико-химические показатели. Важно выяснить, растворяются ли они в воде, какую имеют структуру и запах, какая гибкость и прочность данного материала. При выборе 3D-принтера обратите внимание, есть ли в нем нагревательный элемент, который плавит пластик. От этого зависит, какие материалы можно использовать в нем, а какие нельзя. Лучше всего выбирайте принтер, который поддерживает максимальное количество материалов. Тогда вы ничем не будете себя ограничивать ни сейчас, ни в будущем.

Фото с сайта makerbot.com

И еще одна важная характеристика 3D-принтера – это страна-производитель. На нашем рынке представлены модели из Европы, США, России и Китая. Европейские и американские модели принтеров завозят в нашу страну небольшими партиями, а китайские принтеры по качеству сильно отстают от всех остальных, но выигрывают в цене. В любом случае, выбирать вам!