3D принтер

3D-принтер — це машина, здатна брати дизайн 3D-моделі з комп’ютера та, залежно від типу 3D-принтера, створювати фізичний об’єкт шляхом укладання розплавленого пластику шар за шаром, створюючи 3D-об’єкт із нуля. Ці типи 3D-принтерів називаються принтерами моделювання плавленого осадження (FDM). Існують інші типи 3D-принтерів, які використовують шар порошку та лазер для створення об’єкта; цей метод називається селективним лазерним спіканням (SLS). Далі в цій статті ми розглянемо різні типи 3D-принтерів.

Процес створення 3D-друкованого об’єкта починається зі створення 3D-моделі на комп’ютері за допомогою програми 3D-моделювання чи САПР або завантаження наявної 3D-моделі з одного з багатьох сайтів для безкоштовного завантаження, наприклад Thingiverse. Також можна використовувати 3D-сканер, щоб оцифрувати наявний елемент, який ви бажаєте скопіювати, хоча результати створення 3D-моделі за допомогою сканера можуть відрізнятися, і сканерам важко сканувати об’єкти певних кольорів.

Програмне забезпечення 3D Slicer

Перш ніж перейти до того, що робить програмне забезпечення для нарізки, важливо перевірити, чи є у вас файл 3D-моделі у форматі, сумісному з програмним забезпеченням для слайсера для 3D-друку. STL і 3MF зазвичай підтримуються формати; якщо 3D-модель не в жодному з цих форматів, наша STL конвертери може конвертувати файл у потрібний формат.

Програмне забезпечення Slicer, як випливає з його назви, візьме файл 3D-моделі та розділить його на шари на основі налаштованих параметрів програмного забезпечення slicer. Коли файл завантажується в програмне забезпечення для нарізки, він готовий до надсилання на 3D-принтер. Щоб 3D-принтер міг надрукувати об’єкт, йому потрібні низькорівневі інструкції від програмного забезпечення для нарізки, щоб вказати, куди рухати друкувальну голівку, коли подавати пластик, швидкість переміщення головки тощо. Ця інформація зазвичай зберігається у файлі GCODE. Це основна мета програмного забезпечення для розділення: взяти 3D-модель, збережену як стандартний формат файлу, наприклад STL, і перетворити його на цю послідовність інструкцій у GCODE, щоб 3D-принтер міг діяти відповідно до нього.

Попередній 3D-друк маленької шестерні

Шестерня друкується на 3D-принтері

Остаточне 3D-друковане спорядження готове до використання

3D-принтери зазвичай підтримують друк або через пряме з’єднання USB, або за допомогою розміщення файлу GCODE на SD-карті, яку потім можна вставити в принтер.

Типи 3D-принтерів

Існує кілька типів 3D-принтерів, кожен з яких має свої переваги та недоліки. Тут ми перерахуємо три найпопулярніші типи 3D-принтерів.

Моделювання плавленого осадження (FDM)

За допомогою FDM-принтерів об’єкт створюється, починаючи з нижньої частини 3D-об’єкта та шар за шаром, екструдуючи розплавлений пластик, доки не будуть завершені всі шари. Цей метод використовується більшістю популярних домашніх 3D-принтерів і забезпечує якісні результати та високу швидкість друку. Принтери FDM також мають великі обсяги збірки, що дозволяє друкувати дуже великі об’єкти, розмір яких може бути недоступним для інших типів принтерів.

Під час друку за допомогою 3D-принтерів FDM існує великий вибір типів пластику. Два найпоширеніші типи: ABS і PLA; обидва мають свої особливості та причини вибору саме цього типу матеріалу. Існує також багато інших типів пластику для принтерів FDM; однак ми не будемо розглядати різні типи тут, оскільки є багато чудових онлайн-посилань, які можуть допомогти, наприклад, цей чудовий Посібник з матеріалів для 3D-друку.

Вибіркове лазерне спікання (SLS)

Подібно до FDM, метод SLS створює кінцевий об’єкт, починаючи знизу; однак замість розплавленого пластику метод SLS використовує шар порошку, наприклад нейлону, і за допомогою лазера нарощує об’єкт шар за шаром. Об’єкти, надруковані за допомогою методу SLS, набагато міцніші, ніж об’єкти, надруковані FDM, і, враховуючи властиву міцність об’єктів, надрукованих SLS, знайшли застосування в багатьох галузях промисловості, а також у споживчих програмах.

Стереолітографія (SLA)

У 3D-принтерах SLA об’єкт створюється за допомогою смоли, яка затверджується за допомогою лазера; знову ж таки, це робиться один шар за раз. У разі друку SLA, оскільки процес затвердіння триває довше, ніж у FDM-принтерів, друк об’єкта може зайняти більше часу; однак якість і гладкість готового виробу набагато кращі, ніж те, що можна досягти за допомогою процесу FDM. Принтери SLA забезпечують винятково детальний друк і зазвичай використовуються для створення складних деталей. Одним із недоліків процесу друку SLA є те, що друковані об’єкти не мають такої міцності, як об’єкти, надруковані за допомогою методів FDM або SLS.