3D-принтер: что это и как он работает
Содержание:
- Особенности работы оборудования;
- Работа по металлу;
- Работа по пластику;
- Области применения;
- Преимущества;
- Из чего состоит 3Д принтер;
- Технологии печати.
3D-принтер – это устройство, которое позволяет создавать объемные предметы, созданные по аналогии с виртуальными моделями объектов. По сравнению с обычным принтером, выводящим на бумагу текст, 3D-устройство выводит трехмерную информацию. Другими словами, воспроизводит объект, имеющий реальные физические параметры. Такое оборудование внешне похоже на обычный принтер для печати документации на бумажных носителях.
Если разобраться в том, как работает 3д принтер, можно понять, что эта технология гораздо более выгодна, нежели производство тех же деталей и элементов обычным способом. При этом работа на 3д принтере подразумевает возможность печати объектов различных размеров, технических параметров и областью применения. Из статьи вы узнаете принцип работы 3d принтера по нескольким видам материала, в том числе пластику и металлу.
Особенности работы оборудования
- Печать выполняется с помощью компьютера, с которого подается информация о модели объекта в трехмерном формате. Непосредственно на ПК выполняют и создание таких моделей. Им придают форму, определенные размеры, отмечают особенности изделий и прочие технические параметры.
- Принтер используется для превращения виртуального объекта в реальный предмет. При этом изделие печатают слоями. На это не влияет технология печати, а также модель оборудования.
- Задачи выполняются оперативно, благодаря принципу работы 3 д принтера. Его работа не зависит от человеческого фактора, а, значит, при создании образцов исключены ошибки и погрешности. ЗД оборудование с максимальной точностью воссоздаст модель, данные о которой поступят через компьютер.
- Основное отличие в работе3d принтер по пластику или металлу, заключается в методе использования выбранного материала. Далее поговорим об этом подробнее.
Работа по металлу
Если вы выбираете 3д принтер по металлу, как работает данное оборудование важно знать перед покупкой. Для этого можно посмотреть краткий обучающий видеоролик на ютубе или тематическом ресурсе.
В процессе печати клей (связующее средство) распыляется через головку принтера в зоны, отмеченные компьютером. После с помощью вала на поверхность наносят пудру из металла. Она становится твердой при соприкосновении с клеевым веществом. Таким образом наносится слой за слоем: поочередно пудра-клей. Так происходит изготовление металлического изделия на 3d принтере, видео работы для более детального рассмотрение этого процесса можно найти на специализированном сайте.
Многие модели 3д принтеров по металлу имеют внушительные габариты и весят более тонны. Стоимость подобного оборудования также достаточно высока. Такие принтеры широко используются для создания объектов, имеющих сложную конструкцию. Производство, в том числе литье, и обработка таких изделий осуществляется в несколько этапов, а значит, влечет за собой как существенные трудозатраты, так и дополнительные финансовые расходы.
Работа по пластику
Теперь рассмотрим, как работает 3d принтер с пластиком. В результате появления на мировом рынке принтеров, поддерживающих технологию 3D-печати, появилась новая эпоха производства вещей. Трехмерное создание деталей лишь недавно распространилось в быту, поскольку производственные и промышленные предприятия давно пользуются ею. Предлагаем узнать, как работает 3d принтер по пластику, что являет собой это оборудование и какие расходные материалы применяются.
Работа начинается с проектирования виртуального шаблона благодаря специальной компьютерной программе. Далее модель обрабатывается программным методом, чтобы разделить ее на слои. Затем выполняются следующие этапы:
- Послойное формирование массы, сформированной с применением композитных порошков.
- Распределение массы по рабочей поверхности по мере заполнения камеры.
- Накладывание клеевой основы после создания каждого слоя.
После можно вытащить из рабочей камеры готовый объект. Важно понимать, что оборудование, используемое для печати, отличается по принципу работы. Сегодня применяются следующие технологии:
- быстрое прототипирование;
- послойное наплавление термопласта;
- лазерная стереолитография;
- лазерное спекание.
Какой пластик используются для печати на 3д принтере? Выбор в пользу того или иного материала, с помощью которого можно печатать модели, зависит от специфики технологии. Самые популярные материалы – пластик типа FDM и PLA. Возможно применение поликарбоната, нейлона, полиэтилена и других разновидностей сырья, используемого в промышленности. В некоторых установках допускается смешивание материалов, применение дополнительных веществ, способствующих улучшению качественных характеристик готовой продукции. Качественная пластмасса не просто обеспечивает отличный результат – она гарантирует надежность эксплуатации изделия в целом. Самый экзотический вид материалов – металл. Здесь приходится использовать специальную металлическую пудру. В результате получается не наплавленное, а послойно склеенное изделие.
Области применения
Принтеры с функцией трехмерной печати используются для создания:
- Имплантатов (в медицине);
- Зубных коронок и мостов;
- Ювелирных изделий;
- Деталей и элементов серийного производства, необходимых для проведения различных испытаний в промышленной области.
Ознакомиться с примерами изделий, а также с самой работой 3д принтера видео обзор позволит наиболее обстоятельно.
Преимущества
Необходимо учесть, что с помощью 3д принтеров можно напечатать детали из металла, имеющие меньшую массу (примерно на 60 %), нежели изделия, изготовленные обычным способом.
Кроме того, печать в 3d-формате позволяет значительно уменьшить количество отходов, остающихся после традиционного производства (к примеру, в авиационной промышленности). А это в свою очередь способствует существенной экономии средств компании.
Еще один плюс таких принтеров заключается в низком потреблении электроэнергии. Эти преимущества наглядно показывают, как работает 3 д принтер, доказывают эффективность использования оборудования и современных технологий печати.
Из чего состоит 3Д принтер
Устройства включают следующие элементы:
- печатающую головку (экструдер);
- линейный мотор, который обеспечивает движение деталей устройства;
- рабочую поверхность для печати;
- раму;
- фиксаторы, которые отвечают за правильное движение подвижных элементов;
- робота, перемещающегося по трем осям координат.
- FDM (производство посредством метода направления нитей); Этот способ используется для изготовления продукции повседневного потребления.
- SLA (Стереолитография с использованием лазера); Применяется в медицине, в частности в области стоматологии, а также в научной сфере.
- DLP (цифровая обработка с помощью света); Эта технология считается высокоточной и самой оперативной.
- SLS (метод лазерного спекания); Метод эффективен при производстве (печати) предметов, обладающих сложной конфигурацией.
- Polyjet (способ воздействия ультрафиолетом для отвердевания жидкого материала; позволяет создавать изделия с гладкой поверхностью).
Это стандартный «набор» деталей, на котором основывается принцип работы 3д принтера. Новые модели устройств оснащаются более современными элементами, созданными в рамках последних разработок.
Технологии печати
На сегодняшний день используется более 10-ти технологий печати в 3д. Назовем наиболее популярные из них:
О том, как работает 3д принтер видео «расскажет» более наглядно и понятно, чем теория. А просмотр работающего устройства вживую позволит узнать нюансы функционирования оборудования на практике.
Домашний 3Д принтер способен без проблем воспроизвести пластиковые детали для использования в бытовой технике. Также технологию высоко оценили работники медицины. С помощью специально адаптированных устройств можно быстрее и дешевле получить один образец органа, чем при использовании альтернативных разновидностей устройств. Все зависит от сферы применения и типа пластика, используемого при изготовлении. Хоть и 3D-печать до сих пор считается новой технологией, сегодня ее востребованность остается вне сомнений.
