Все методы печати современных 3D-принтеров

Технология 3D-печати тесно входит в обыденную жизнь. Если раньше принтеры для печати трехмерных моделей стоили сотни тысяч рублей, то к 2020 году можно найти модели до 15 000 рублей. И они будут делать хорошие и четкие фигуры. Что же это за аппараты и как они устроены, расскажем в нашей статье.

Как устроен 3D-принтер?

Первые принтеры были изобретены в середине 80-х годов прошлого столетия. Они были довольно громоздким и практически не использовались в бытовых нуждах. Такие машины были первопроходцами в деле печати трехмерных моделей. Они не тянули на роль полноценных принтеров для любителей-моделистов или бизнесменов. Но именно эти устройства стали открывателями новых технологий и заложили основы 3D-печати.

Информация! Считается, что первый принтер был изобретен американцем Чарльзом Халом в 1986 году. Тогда же была внедрена первая технология печати «SLA».

Устройства для построения объемных моделей работают по разным методам печати, однако их строение практически не отличается друг от друга. В основе любого принтера можно найти следующие компоненты:

  1. Направляющие с моторчиками или «картезианский робот». Кто знаком с робототехникой и кибернетикой, понимают, о чем идет речь. Основной принцип картезианского робота – это движение агрегата в трех плоскостях «X, Y, Z». Именно на нем базируются все методы печати. В специальном зажиме передвигается печатная головка, которая может перемещаться в трехмерном пространстве.
  2. Экструдер. Собственно, в 3D-принтере этот компонент и отвечает за печать. По сути это аналог печатной головки в струйном или лазерном принтере. Она состоит из двух частей: привода нити и термальной головки. Первая часть захватывает нить, вторая разогревает. Таким образом пластик из твердого вещества переходит в жидкую среду.
  3. Печатная платформа, или рабочий стол. Место, где располагается модель. По окончании процесса полученную фигуру снимают с рабочего стола.
  4. Рама. Основа, скелет всей конструкции 3D-принтера. К ней крепят все основные узлы и компоненты. Считается, что прочная рама с большим количеством перемычек позволяет увеличить точность печати и избежать люфтов в работе принтера.
  5. Блок управления. Это «мозги» принтера, которые обрабатывают модель в двоичном коде и передают данные на все электронные компоненты. Есть практически во всех моделях принтеров.
  6. Периферия. Сюда можно отнести разные мелкие компоненты: провода, разъёмы, кабели питания, линейные двигатели, фиксаторы, катушки и прочие дополнительные детали.

Описанная конструкция справедлива для всех типов 3D-принтеров, которые работают по принципу наплавления слоев модели из пластиковой нити. У моделей, которые работают со смолами, образования фигуры происходит в специальной ванне за счет УФ-элемента. Последний выступает в роли печатной головки.

Общие принципы 3D-печати

Первые принтеры работали по методу спекания смолы. Это технология используется и сегодня. В 2020 году существует три метода печати, которые доступны для массового пользования:

  1. Метод FDM (Fused Depsition Modelling). Способ трехмерной печати, при котором формирование фигуры происходит послойно. Плотная пластиковая нить поступает в экструдер, где происходит ее расплавление. После чего из нее формируется отдельный слой, который в считанные доли секунд затвердевает под действием лазерного луча. На один слой наплавляют второй и так далее, до верхней границы модели. Данный способ считается классическим и одним из самых бюджетных, так как простейший FDM-принтер сможет собрать даже не опытный печатник.
  2. Метод лазерного спекания SLS (Selective Laser Sintering). При этом способе также происходит спекание пластикового или металокерамического порошка. Только в данном случае рабочая платформа опускается вниз. Порошок распределяется по ней очень тонким слоем за счет специального валика. После чего лазер спекает нужные участки вещества. Платформа опускается чуть ниже, формируется следующий слой. И так раз за разом, слой на слой, до последней точки модели.
  3. Метод стереолитографии SL, или SLA (Stereolithography). Самый первый метод печати, который используют по сей день. В качестве печатного материала используют специальные смолы (фотополимеры). Они могут быть на акриловой, виниловой или эпоксидной основе. Смолу заливают в специальную ванну, над которой находится лазерная печатная головка. Она передвигается над поверхностью жидкости, запекая верхнюю часть фотополимера на заданную глубину. Так формируется первый слой. После чего рабочая платформа чуть опускается, чтобы получить следующий слой из жидкого раствора. Метод чем-то схож с печатью текста на принтере, когда документ формируется построчно. Данный метод печати позволяет получить очень точные модели с высоким уровнем детализации. Однако SLA и SL принтеры довольно дорогие. Также расходные материалы могут стоить очень больших денег. Это устройство не каждому по карману.

Данные технологии используют повсеместно: от печати 3D-моделей в любительском моделировании до стоматологии и ювелирного дела.

Интересно! Сегодня технология 3D-печати вышла за рамки бытового моделирования. В мире существуют принтеры для печати домов, а также настоящего мяса.

К 2020 году 3D-печать становится доступнее и проще. Сегодня полусобранную версию принтера можно заказать в интернете. Причем на полноценный сбор и настройку вам потребуется порядка 20–30 минут. А освоить подобный агрегат можно за один день. При этом его цена не превысит 15 тысяч рублей вместе с первыми расходниками. Все это делает технологию не только привлекательной, но и перспективной. А подробнее ознакомиться с ценами и выбрать подходящую модель можно в интернет-магазине 3D-принтеров https://vektorus.ru/.

На правах рекламы

18.02.2020



Новости mediametrix




Видео








Индекс цитирования Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Статистика Система Orphus
Смотреть видео