Как работает 3D-печать

Изображение управляемый роботом пистолет для горячего клея, в котором вместо клея используется пластик, и у вас есть основы 3D-принтера. Нити пластика подаются в печатающую головку, которая нагревается до расплавления материала. Печатающая головка перемещается очень точно в трех измерениях и сбрасывает линии пластика на печатную платформу — стол, на котором она печатает. Принтер делает это снова и снова, создавая слои пластика, пока не сформируется 3D-деталь.

Все начинается с 3D-моделей

Каждый объект, напечатанный на 3D-принтере, начинается с 3D-модели. Обычно они создаются в программе САПР, предназначенной для работы с реальными 3D-моделями, например TinkerCAD, Fusion360 или Sketchup. Это немного отличается от того, как можно создавать 3D-модели для фильмов или игр, хотя вы, безусловно, можете распечатать очень подробные рисунки из традиционного программного обеспечения для 3D-моделирования.

Одно из преимуществ 3D принтер в том, что он может печатать почти что угодно. Некоторые модели настолько сложны, что их невозможно изготовить с помощью традиционных производственных технологий, таких как литье или фрезерование с ЧПУ, и здесь 3D-принтеры явно лидируют. Однако они используются не только для изготовления причудливых геометрических фигур, поскольку отделу исследований и разработок крупного завода обычно гораздо дешевле напечатать одну модель из пластика, чем оснастить всю фабрику для изготовления реальной детали. Это называется прототипированием, когда делается черновой набросок, чтобы помочь протестировать окончательный вариант без потери драгоценного времени и материалов.

Нарезка модели для печати

Поскольку принтер не понимает, как взять сложную 3D-сетку и превратить ее в печатную модель, 3D-модель должна быть декодирована в информацию. что принтер может понять. Этот процесс называется нарезкой, поскольку он сканирует каждый слой модели и сообщает принтеру, как он должен перемещать печатающую головку для создания каждого слоя по очереди. Это делается с помощью слайсера, программы, которая обрабатывает все это за вас, например CraftWare или Astroprint.

Слайсер обрабатывает «заливку» модели, создавая решетчатую структуру внутри твердотельной модели, чтобы придать ей дополнительную устойчивость. Это одна из областей, в которой 3D-принтеры проявляют себя наилучшим образом: они могут печатать очень прочными материалами с очень низкой плотностью, стратегически создавая воздушные карманы внутри модели и делая ее намного легче.

Еще одна вещь, с которой справляется слайсер, — опорные столбы. Поскольку принтер не может размещать пластик в разреженном воздухе, необходимо создать опорные столбы, чтобы принтер мог заполнить зазор. Их можно снять, но они используются в процессе печати, чтобы гарантировать, что он не разрушится.

После того, как слайсер будет готов, он отправит данные на 3D-принтер, чтобы начать процесс печати.

Долгое ожидание

Как только принтер запустится, вы заметите главную проблему сегодняшней 3D-печати: она ужасно медленная. В то время как 2D-принтер может напечатать целую книгу за пару минут, для завершения печати большинства 3D-принтеров требуется несколько часов, если не дней. И если вы перепутали настройки, неправильно настроили слайсер или просто немного наткнулись на него, вы можете потерять весь отпечаток.

Есть несколько более быстрых технологий, которые произвели фурор в отрасли, например, Carbon M1, в котором используются лазеры, стреляющие в слой жидкости и вытягивающие из него отпечаток, что значительно ускоряет процесс. Но такие принтеры во много раз сложнее, намного дороже и пока работают только с пластиком.

Так стоит ли покупать 3D-принтер

Если вы не заинтересованы в проектировании и печати деталей, вы, конечно, не собираетесь в ближайшее время заменять свой скучный 2D-принтер.

Принтеры, которые покупают большинство потребителей, обычно печатают на пластике, хотя в промышленности используются экзотические (и дорогие) принтеры, которые могут печатать практически все. Есть даже 3D-принтер, который может печатать искусственное мясо. Технология развивается очень быстро и оказывает существенное влияние на многие отрасли. Конечно, когда-нибудь вы сможете печатать изысканные блюда на принтере для пищевых продуктов, но до тех пор он остается устройством для любителей и промышленным устройством.

Тем не менее, учитывая постоянное снижение цен, это может быть забавное хобби—, особенно если вы строите что-либо, где используются маленькие пластиковые модели.