Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Поява 3d принтерів відкрило нову еру технологій - тепер стало можливим надрукувати об'ємний предмет. Призначення одержуваних тривимірних виробів може бути саме різне - від іграшок до медичних протезів. В основу роботи береться цифрова модель (або креслення), яка потім втілюється в свою точну реальну копію. Подібні пристрої зустрічаються різної потужності і комплектації, в домашніх і промислових варіантах. Існуючі на сьогоднішній день види 3д-принтерів застосовують самий різний матеріал, щоб отримати об'ємну друк.

Класифікація принтерів за типом використовуваних матеріалів

Заправляється в техніку расходник визначає типи 3d-принтерів. Лазерні агрегати спекают і ламінують порошок. Струменевий 3д-принтер черзі склеює шари використовуваного вихідного матеріалу, потім відбувається його спікання. Наступний крок - охолодження. Тут можуть використовуватися види фотополімерного пластика, смол, порошків, силікону, металу і воскові компоненти. Розглянемо, як працює така техніка на різних матеріалах.

порошок

Принцип дії техніки проявляються в наступних діях:

  • виходячи з наданої моделі, друкуюча головка починає наносити в певні місця спеціальне сполучна речовина;
  • на нього тонким валиком буде завдано порошок, який спікається з речовиною.
  • далі процес повторюється.

Подібний пристрій цілком реально зібрати власними руками - досить мати необхідні комплектуючі. Ще один бонус «в скарбничку» такого апарату - робота з пудрою з металу.

гіпс

Гіпсовий варіант теж заправляється порошками, але вже відповідними - від гіпсу до шпаклівки, цементу і тому подібних. Обов'язкова наявність сполучного речовини. Такі принтери найчастіше застосовуються в створенні інтер'єрних прикрас. Вироби тут виходять найрізноманітніші.

фотополімер

Для виготовлення об'єктів в цьому випадку використовуються рідкі фотополімери. Цікавий принцип створення фігурок. Орієнтуючись на комп'ютерну модель, ультрафіолетовий лазер буде засвічувати певні місця. Надалі вони будуть укріпляти під дією ультрафіолету. Така засвічення буде здійснюватися і через спеціально підготовлений фотошаблон - тільки тут буде застосовуватися ультрафіолетова лампа. Шаблонна заготівля буде змінюватися з кожним новим шаром.

Якщо техніка обрана Стереолітографіческая, то можна насолоджуватися високою точністю виконання об'ємної друку. Єдиний мінус - низька швидкість роботи, але якщо точність є актуальним показником, то на час виконання не звертають уваги.

віск

Подібний апарат друкує за допомогою воску - матеріалу з низькою плавиться температурою. У цій властивості є свій бонус - легкість роботи. Ось чому чіткість і точність виконаних контурів є бездоганною.

Як домогтися кольору

Щоб зробити об'єкти самої різної кольорової гами, в техніці використовується спеціальна головка. Тут присутній відразу кілька екструдерів - компонентів, здатних плавити і наносити використовуваний витратний матеріал.

Здебільшого подібні агрегати задіяні при виготовленні дитячих іграшок. Ще одне призначення - створення дизайнерських прикрас.

Є ще один спосіб, іменований «сублімація». Цей вид принтера використовується, якщо необхідно перенести зображення (наприклад, з фото) на рельєфну поверхню. Для здійснення задуманого в певних місцях нагріваються барвники - через температурного впливу відбувається випаровування, і залишається потрібний малюнок.

Технології тривимірної друку

Відносно використовуваних технологій застосовується спеціальна класифікація, яку буде корисно знати кожному майбутньому власнику 3д-принтера:

  • FDM;
  • Polyjet або MJM;
  • LENS;
  • LOM;
  • SLA;
  • SLS;
  • 3DP;

FDM

Це найпопулярніша технологія в розглянутих пристроях. При FDM (fused deposition modeling) агрегат буде видавлювати расходник через спеціальне сопло шар за шаром. Сюди входять:

  • мейкерботоподобние пристрої;
  • Stratasys-принтери;
  • агрегати, які використовуються в кулінарії (заправкою йдуть сирні продукти, тісто, глазур);
  • медичні апарати (медичний гель з живими клітинами).

Polyjet

Цікавий і MJM (Multi Jet Modeling), який має на увазі методику багатоструеневого моделювання. Процес схожий на звичайний струменевий через подачу матеріалу через невеликі сопла (їх може бути кілька сотень). Після застигання попереднього шару і буде формуватися задана тривимірна модель.

Расходниками є фотоплімери і пластик, підходить і спеціальний віск. Зазвичай таку об'ємну друк застосовують у виготовленні медичних імплантатів, зубних протезів і зліпків.

Реально отримання багатобарвних варіантів, а також об'єктів з різними властивостями, наприклад, еластичні в поєднанні з твердими.

Є й недоліки використання такої технології - дуже дорогий вихідний матеріал і крихкий результат. Застосування зазвичай знаходить в медицині і промисловому прототіпірованії.

LENS

При LASER ENGINEERED NET SHAPING видутих з сопла расходник відразу потрапляє під фокус лазерного променя, що загрожує миттєвим спеканием. Використання металевого порошку допомогло у виготовленні об'єктів зі сталі та титану, що дало можливість експлуатації 3Д-принтерів в промисловості. Багато сплави реально перемішувати і отримувати безпосередньо в процесі. Так, наприклад, отримують турбіновие титанові лопатки для турбін.

LOM

З Laminated Object manufacturing тонкі і вже проламінірованние листи вирізаються лазером, склеюючи, спека або спресовуючи в тривимірний об'єкт. Так можна надрукувати пластикові, алюмінієві та паперові 3D-об'єкти.

До речі, ісходником для алюмінієвих об'єктів йде відповідна фольга - її будуть «спекать» за допомогою ультразвукової вібрації.

Незважаючи на легкість вихідного матеріалу, паперові моделі виходять дуже міцними, а їх собівартість вийде практично копійчана. Але відразу треба приготуватися до того, що такий виріб буде супроводжуватися великою кількістю відходів. Хоча і останнього можна уникнути, якщо розташувати на одному аркуші відразу кілька невеликих об'єктів.

SLА

Щоб зрозуміти, як працює Stereolithography, треба уявити ванну, наповнену рідким полімером. Проходить по її поверхні лазерний промінь полімерізіруется шар. Після готовності одного з шарів, платформа опустить деталь, щоб рідкий полімер заповнив порожнечі. Потім ситуація змінюється: деталь піднімається нагору, а сам лазер розташовується внизу.

При роботі таким методом потрібна обробка поверхні, щоб відшліфувати і видалити зайвий матеріал. Іноді результат додатково запікають в ультрафіолетових духовках.

Подібний принтер не можна тримати вдома:

  • через токсичність фотополімера;
  • через дорожнечу обслуговування.

SLS

Selective laser sintering нагадує вищеописаний вид технологій, але тут замість фотополімера використовується запікати лазером порошок. Можна не побоюватися, поломки в процесі роботи деталі, а в якості розхідники цілком ймовірно використовувати сталь, нейлон, бронзу, титан, кераміку, скло, ливарний віск і інші матеріали.

Технологія має на увазі створення складних речей. Вона відмінно підходить, наприклад, для створення будь-яких прототипів - наприклад, для ювелірних виробів. Незапечені порошок буде служити підтримкою для нависають елементів - значить, не треба формувати якісь спеціальні підтримуючі корпуси.

3DP

3DP-метод полягає в нанесенні на матеріал клею, за ним шару свіжого порошку і далі все по новій. В результаті виходить схожий на гіпс матеріал (sandstone). Якщо в цей клей додати фарбу, то вийдуть кольорові об'єкти. Технологія є безпечною для побутового та офісного використання. Для матеріалів підійдуть скляний, кістковий, гумовий і навіть складається з деревної тирси порошки. Можна робити і їстівні фігурки (з використанням шоколадного або цукрового порошків) - тільки в цьому випадку береться спеціальний харчовий клей.

Не обійшлося і без недоліків - кінцевий результат може мати грубу поверхню і невисокий дозвіл.

Резюмуючи сказане

3D-друк залучає велику кількість людей, що цікавляться нею через особистого цікавості або в виробничих цілях. Для тих, хто не має ніякого досвіду в цій сфері, не важко буде навчитися мистецтву об'ємної друку, як на віртуальних, так і реальних курсах. Важливіше буде інше: для яких конкретно цілей планується купувати подібний апарат. Правильна розстановка пріоритетів в поєднанні зі знанням використовуваної для тієї чи іншої області застосування технології дозволять використовувати техніку на всі сто відсотків.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Цифрова техніка