Какво е 3D принтер

Една от най-обещаващите области в съвременния свят е създаването на триизмерни обекти с помощта на 3D печат. Технологията за печат ви позволява да създавате доста сложни и подробни продукти. Днес използването на триизмерен печат е възможно не само на производствените площадки, но и у дома; за това е достатъчно да закупите 3D принтер.

Какво е 3D принтер?

Триизмерен принтер е устройство, способно да формира обекти въз основа на създадени цифрови 3D модели. Продуктите се получават чрез наслояване на материала. За основа се използват термопластични и фотополимерни смоли, но с развитието на технологията количеството на използваните като суровина материали се увеличава.

Процедурата за производство на продукти изглежда така:

1. Процесът на създаване на 3D модел, т.е. се развива визуално изображение на бъдещия продукт със запазване на всички пропорции. Моделът е създаден с помощта на специализиран софтуер.
2. След като създадете модела, трябва да обработите файла. Обработката включва преобразуване на файл в цифров код, който разделя целия модел на множество паралелни слоеве. Така за 3D устройството се генерират команди, които разпределят материала за създаването на обекта.
3. Последният етап е 3D отпечатването на продукта, т.е. процесът на създаване на продукти чрез наслояване на материала. Процесът се извършва с помощта на печатаща глава (екструдер), която се движи по осите 0Y и 0X, т.е. материалът се подава само по хоризонталната равнина в съответствие с програмния код на слоя. За да нанесете следващия слой, екструдерът се измества по вертикален водач (по оста 0Z) на разстояние, равно на размера на слоя. След това започва да се прилага следващият хоризонтален слой.

Отговори: Процесът на печат може да варира в зависимост от технологията на производство, но цялостният процес на създаване на продукти се състои в наслояване на материала.

Видове 3D принтери

Устройствата са разделени според уникалността на процеса на печат, т.е. от използваната технология. Най-често срещаните методи за печат са FDM (моделиране с разточено отлагане / направление моделиране) и SLA (лазерна стереолитография / лазерна стереолитография)

Технологията за насочено моделиране е един от първите методи за печат, които се появяват. Като въпрос за производството на предмети, използвани термопластика под формата на навити спици или конци върху намотката. Методът на печат е следният:

1. Намотката или резбата е инсталирана в екструдер. Под действието на отоплителното устройство материалът започва да се топи и през канала навлиза в работната повърхност.
2. Екструдерът извършва движението по зададените координати в съответствие с цифровия код. Производството се извършва на слоеве спрямо хоризонталната равнина.
3. При производството на сложни продукти са използвани два материала: основният и спомагателните. Продуктът е създаден с помощта на основния материал. Спомагателният материал е предназначен за създаване на временни опори, както и за запълване на кухото пространство на продукта. защото принтерът не може да отпечата обект във въздуха без причина.

Отговори: Впоследствие спомагателният материал се отстранява със специален разтворител или лесно се разрушава.

Продуктите, произведени по FDM технология, имат добра механична и химическа якост. Такива свойства се постигат чрез използването на термопластичен производствен клас. Също така, тази технология е лесна и подходяща за използване в домашни условия.

SLA технологията или стереолитографията отпечатва продукти, използвайки течни фотополимерни смоли, които замръзват под въздействието на енергиен източник под формата на лазер. При този метод продуктите имат висока точност (до 15 микрона). Печат на обекти е както следва:

1. Работната повърхност се спуска в контейнер с фотополимерна течност до дълбочина един слой;
2. Източникът на енергия (лазер) изрязва формата на обекта според зададените координати на обекта;
3. Процесът на полимеризация протича, в резултат на което в точките на контакт настъпва втвърдяване;
4. Процедурата се повтаря за всеки слой, докато обектът се произведе;
5. След производството моделът се потапя в контейнер със специално решение за почистване от помощни елементи;
6. Последният етап е ултравиолетовото облъчване с цел ускоряване на процеса на образуване на продукта.

Стереолитографията е една от най-модерните технологии, но тя се нуждае от скъпи материали. Съществуват и по-малко известни видове печат:

SlS (селективно лазерно синтероване) принципът на създаване на обект е да се подава тънък слой материал под формата на прах върху работната зона, която се синтера под действието на лазер. Основните предимства на този метод е липсата на необходимост от използване на помощни елементи, но той изисква допълнителна термична обработка. Не предвижда употреба в битови условия.

EBM (топене на електронни лъчи). Технологията е подобна на селективното лазерно синтероване, но продуктът е създаден във вакуум и не изисква допълнителна термична обработка.

Чрез 3D печат може да се припише 3D писалка. Принципът на неговата работа е подобен на FDM-технологията, но има по-малък външен вид и се използва за създаване на рисунки с триизмерен ефект.

Какво може да направи 3D принтер?

Триизмерният печат днес се използва в почти всички сфери на живота. Има примери за създаване на кулинарни ястия с помощта на 3D печат. Подробности за всяка сложност са създадени за по-сложни структури във всички индустрии. Но най-подходящата и необходима област все още е медицината.

Няколко компании разработват органични имитатори, които на практика могат да заменят естествените тъкани. Също така, 3D печатът ви позволява да помогнете в протетичната среда на ставите. Най-честото използване на триизмерното производство получи в стоматологията. В допълнение към протезирането, принтерите се използват за направата на присмехулни органи. Възможностите за триизмерен печат се увеличават с всеки изминал ден и стават все по-достъпни.

3D принтерите помагат не само на хората, но и на животните. Един от известните случаи е създаването на черупка на костенурка, която е ранена при горски пожар. Така нова черупка е спасила живота на животно и има много такива случаи. Друг уникален случай е протезният крак за слон. Уникалността на случая се крие във факта, че протезите за слона практически не се правят поради голямото тегло на животното.

Съвременната технология за печат ви позволява да създадете дори цяла сграда. По време на изграждането на малка къща (37 кв.м.) изследователите прекарали само 24 часа и се оказало, че е два пъти по-евтино от обичайния метод.