Содержание
Печать ABS (АБС) пластиком по FDM технологии на заказ
Печать ABS (АБС) пластиком по FDM технологии на заказ
Печать ABS (АБС) пластиком по FDM технологии на заказ
Технология:
3D-ПЕЧАТЬ
Загрузка …
Загрузка …
Загрузка …
Загрузка …
Загрузка …
Загрузка …
Загрузка …
Загрузка …
Загрузка …
Загрузка …
Загрузка …
Цена
не более 12 o/см3
Стоимость за обработку
+
50
o
за обработку 1 изделия
Срок печати
от 1 до 3 дней
Рассчитать стоимость
Цена
не более 25 o/см3
Стоимость за обработку
+
50
o
за обработку 1 изделия
Срок печати
Cтавим в печать в день заказа*
Рассчитать стоимость
Цена
не более 25 o/см3
Стоимость за обработку
+
50
o
за обработку 1 изделия
Срок печати
от 1 до 3 дней
Рассчитать стоимость
Цена
не более 70 o/см3
Стоимость за обработку
+
500
o
за обработку 1 изделия
Срок печати
от 5 до 7 дней
Рассчитать стоимость
Цена
не более 25 o/см3
Стоимость за обработку
+
50
o
за обработку 1 изделия
Срок печати
от 1 до 3 дней
Рассчитать стоимость
Цена
не более 25 o/см3
Стоимость за обработку
+
50
o
за обработку 1 изделия
Срок печати
Cтавим в печать в день заказа*
Рассчитать стоимость
Цена
не более 12 o/см3
Стоимость за обработку
+
50
o
за обработку 1 изделия
Срок печати
от 1 до 3 дней
Рассчитать стоимость
Цена
не более 70 o/см3
Стоимость за обработку
+
500
o
за обработку 1 изделия
Срок печати
от 5 до 7 дней
Рассчитать стоимость
Нужна альтернатива?
Более точный
Фотополимер
Выше качество
Полиамид
Выгодно для производства серии
Литьё пластика в силикон
Форма обратной связи для расчета стоимости 3D-печати
Если у вас есть готовая 3D модель, загрузите её в онлайн-форму для расчета стоимости 3D печати.
Если у вас нет 3D-модели или вам требуется предварительная консультация,
свяжитесь с нами по телефону +7 (499) 390-03-77,
отправьте 3D-модель с вопросами нам на почту
[email protected]
или заполните заявку, мы обязательно свяжемся с вами и ответим на все ваши вопросы.
Поля, отмеченные звездочкой (*), обязательны для заполнения
3D-печать для «чайников» или «что такое 3D-принтер?»
- 1 Термин 3D-печать
- 2 Методы 3D-печати
- 2.1 Экструзионная печать
- 2.2 Плавка, спекание или склеивание
- 2.3 Стереолитография
- 2.4 Ламинирование
- 3 Печать методом послойного наплавления (FDM)
- 3.1 Расходные материалы
- 3.2 Экструдер
- 3. 3 Рабочая платформа
- 3.4 Механизмы позиционирования
- 3.5 Управление
- 3.6 Разновидности FDM-принтеров
- 4 Лазерная стереолитография (SLA)
- 4.1 Лазеры и проекторы
- 4.2 Кювета и смола
- 4.3 Разновидности стереолитографических принтеров
Термин 3D-печать
Термин 3D-печать имеет несколько синонимов, один из которых достаточно кратко и точно характеризует сущность процесса – «аддитивное производство», то есть производство за счет добавления материала. Термин был придуман не случайно, ибо в этом и состоит основное отличие множественных технологий 3D-печати от привычных методов промышленного производства, получивших в свою очередь название «субтрактивных технологий», то есть «отнимающих». Если при фрезеровке, шлифовке, резке и прочих схожих процедурах лишний материал удаляется с заготовки, то в случае с аддитивным производством материал постепенно добавляется до получения цельной модели.
В скором времени 3D-печать будет опробована даже на Международной космической станции
Строго говоря, многие традиционные методы можно было бы отнести к «аддитивным» в широком смысле этого слова – например, литье или клепку. Однако стоит иметь в виду, что в этих случаях либо требуется расход материалов на изготовление специфических инструментов, занятых в производстве конкретных деталей (как в случае с литьем), либо весь процесс сводится к соединению уже готовых деталей (сварке, клепке и пр.). Для того чтобы технология классифицировалась как «3D-печать», необходимо построение конечного продукта из сырья, а не заготовок, а формирование объектов должно быть произвольным – то есть без использования форм. Последнее означает, что аддитивное производство требует программной составляющей. Грубо говоря, аддитивное производство требует управления с помощью компьютеров, чтобы форму конечных изделий можно было определять за счет построения цифровых моделей. Именно этот фактор и задержал широкое распространение 3D-печати до того момента, когда числовое программное управление и 3D-проектирование стали общедоступными и высокопроизводительными.
Методы 3D-печати
Технологий 3D-печати существует великое множество, названий же для них еще больше ввиду патентных ограничений. Тем не менее, можно попробовать разделить технологии по основным направлениям:
Экструзионная печать
Сюда входят такие методы, как послойное наплавление (FDM) и многоструйная печать (MJM). В основе этого метода лежит выдавливание (экструзия) расходного материала с последовательным формированием готового изделия. Как правило, расходные материалы состоят из термопластиков, либо композитных материалов на их основе.
Плавка, спекание или склеивание
Этот подход основывается на соединении порошкового материала в единое целое. Формирование производится разными способами. Наиболее простым является склеивание, как в случае со струйной трехмерной печатью (3DP). Подобные принтеры наносят на рабочую платформу тонкие слои порошка, которые затем выборочно склеиваются связующим материалом. Порошки могут состоять из практически любого материала, который можно измельчить до состояния пудры – пластика, древесины, металла.
Эта модель автомобиля Aston Martin, принадлежавшего Джеймсу Бонду, была успешно напечатана на SLS-принтере компании Voxeljet и не менее успешно взорвана во время съемок фильма «Координаты Скайфолл» вместо дорогого оригинала
Наиболее популярными же в данной категории стали технологии лазерного спекания (SLS и DMLS) и плавки (SLM), позволяющие создавать цельнометаллические детали. Как и в случае со струйной трехмерной печатью, эти устройства наносят тонкие слои порошка, но материал не склеивается, а спекается или плавится с помощью лазера. Лазерное спекание (SLS) применяется для работы как с пластиковыми, так и с металлическими порошками, хотя металлические гранулы обычно имеют более легкоплавкую оболочку, а после печати дополнительно спекаются в специальных печах. DMLS – вариант SLS установок с более мощными лазерами, позволяющими спекать непосредственно металлические порошки без добавок. SLM-принтеры предусматривают уже не просто спекание частиц, а их полную плавку, что позволяет создавать монолитные модели, не страдающие от относительной хрупкости, вызываемой пористостью структуры. Как правило, принтеры для работы с металлическими порошками оснащаются вакуумными рабочими камерами, либо замещают воздух инертными газами. Подобное усложнение конструкции вызывается необходимостью работы с металлами и сплавами, подверженными оксидации – например, с титаном.
Стереолитография
Схема работы SLA-принтера
Стереолитографические принтеры используют специальные жидкие материалы, называемые «фотополимерными смолами». Термин «фотополимеризация» указывает на способность материала затвердевать под воздействием света. Как правило, такие материалы реагируют на облучение ультрафиолетом.
Смола заливается в специальный контейнер с подвижной платформой, которая устанавливается в позиции возле поверхности жидкости. Слой смолы, покрывающий платформу, соответствует одному слою цифровой модели. Затем тонкий слой смолы обрабатывается лазерным лучом, затвердевая в точках соприкосновения. По окончании засветки платформа вместе с готовым слоем погружаются на толщину следующего слоя, и засветка производится вновь.
Ламинирование
Схема работы 3D-принтеров, использующих технологию ламинирования (LOM)
Некоторые 3D-принтеры выстраивают модели, используя листовые материалы – бумагу, фольгу, пластиковую пленку.
Слои материала наклеиваются друг на друга и обрезаются по контурам цифровой модели с помощью лазера или лезвия.
Такие установки хорошо подходят для макетирования и могут использовать очень дешевые расходные материалы, включая обычную офисную бумагу. Тем не менее, сложность и шумность таких принтеров, вкупе с ограниченными возможностями изготовляемых моделей ограничивают их популярность.
Наиболее популярными методами 3D-печати, применяемыми в быту и в офисных условиях стали моделирование методом послойного наплавления (FDM) и лазерная стереолитография (SLA).
Остановимся на этих технологиях поподробнее.
Печать методом послойного наплавления (FDM)
FDM – пожалуй, наиболее простой и доступный метод трехмерного построения, что и обуславливает его высокую популярность.
Высокий спрос на FDM-принтеры ведет к быстрому снижению цен на устройства и расходные материалы, наряду с развитием технологии в направлении удобства эксплуатации и повышения надежности.
Расходные материалы
Катушка с нитью из ABS-пластика и готовая модель
FDM-принтеры предназначены для печати термопластиками, которые обычно поставляются в виде тонких нитей, намотанных на катушки. Ассортимент «чистых» пластиков весьма широк. Одним из наиболее популярных материалов является полилактид или «PLA-пластик». Этот материал изготавливается из кукурузы или сахарного тростника, что обуславливает его нетоксичность и экологичность, но делает его относительно недолговечным. ABS-пластик, наоборот, очень долговечен и износоустойчив, хотя и восприимчив к прямому солнечному свету и может выделять небольшие объемы вредных испарений при нагревании. Из этого материала производятся многие пластиковые предметы, которыми мы пользуемся на повседневной основе: корпуса бытовых устройств, сантехника, пластиковые карты, игрушки и т.д.
Кроме PLA и ABS возможна печать нейлоном, поликарбонатом, полиэтиленом и многими другими термопластиками, широко распространенными в современной промышленности. Возможно и применение более экзотичных материалов – таких, как поливиниловый спирт, известный как «PVA-пластик». Этот материал растворяется в воде, что делает его весьма полезным при печати моделей сложной геометрической формы. Но об этом чуть ниже.
Модель, изготовленная из Laywoo-D3. Изменение температуры экструзии позволяет добиваться разных оттенков и имитировать годовые кольца
Вовсе необязательно печатать однородными пластиками. Возможно и применение композитных материалов, имитирующих древесину, металлы, камень. Такие материалы используют все те же термопластики, но с примесями непластичных материалов.
Так, Laywoo-D3 состоит отчасти из натуральной древесной пыли, что позволяет печатать «деревянные» изделия, включая мебель.
Материал под названием BronzeFill имеет наполнитель из настоящей бронзы, а изготовленные из него модели поддаются шлифовке и полировке, достигая высокой схожести с изделиями из чистой бронзы.
Стоит лишь помнить, что связующим элементом в композитных материалах служат термопластики – именно они и определяют пороги прочности, термоустойчивости и другие физические и химические свойства готовых моделей.
Экструдер
Экструдер – печатная головка FDM-принтера. Строго говоря, это не совсем верно, ибо головка состоит из нескольких частей, из которых непосредственно «экструдером» является лишь подающий механизм. Тем не менее, по устоявшейся традиции термин «экструдер» повсеместно применяется в качестве синонима целой печатающей сборки.
Общая схема конструкции FDM-экструдера
Экструдер предназначен для плавки и нанесения термопластиковой нити. Первый компонент – механизм подачи нити, состоящий из валиков и шестерней, приводимых в движение электромотором. Механизм осуществляет подачу нити в специальную нагреваемую металлическую трубку с соплом небольшого диаметра, называемую «хот-энд» или просто «сопло». Тот же механизм используется и для извлечения нити, если необходима смена материала.
Хот-энд служит для нагревания и плавления нити, подаваемой протягивающим механизмом. Как правило, сопла производятся из латуни или алюминия, хотя возможно использование более термоустойчивых, но и более дорогих материалов. Для печати наиболее популярными пластиками вполне достаточно и латунного сопла. Собственно «сопло» крепится к концу трубки с помощью резьбового соединения и может быть заменено на новое в случае износа или при необходимости смены диаметра. Диаметр сопла обуславливает толщину расплавленной нити и, как следствие, влияет на разрешение печати. Нагревание хот-энда регулируется термистором. Регулировка температуры очень важна, так при перегреве материала может произойти пиролиз, то есть разложение пластика, что способствует как потере свойств самого материала, так и забиванию сопла.
Экструдер FDM-принтера PrintBox3D One
Для того чтобы нить не расплавилась слишком рано, верхняя часть хот-энда охлаждается с помощью радиаторов и вентиляторов. Этот момент имеет огромное значение, так как термопластики, проходящие порог температуры стеклования, значительно расширяются в объеме и повышают трение материала со стенками хот-энда. Если длина такого участка слишком велика, протягивающему механизму может не хватить сил для проталкивания нити.
Количество экструдеров может варьироваться в зависимости от предназначения 3D-принтера. Простейшие варианты используют одну печатающую головку. Двойной экструдер значительно расширяет возможности устройства, позволяя печатать одну модель двумя разными цветами, а также использовать разные материалы. Последний момент важен при построении сложных моделей с нависающими элементами конструкции: FDM-принтеры не могут печатать «по воздуху», так как наносимым слоям требуется опора. В случае с навесными элементами приходится печатать временные опорные структуры, которые удаляются по завершении печати. Процесс удаления чреват повреждением самой модели и требует аккуратности. Кроме того, если модель имеет сложную структуру с труднодоступными внутренними полостями, построение обычных опор может оказаться непрактичным виду сложности удаления лишнего материала.
Готовая модель с опорами из PVA-пластика (белого цвета) до и после промывки
В таких случаях весьма кстати приходится тот самый водорастворимый поливиниловый спирт (PVA-пластик). С помощью двойного экструдера можно построить модель из водоупорного термопластика, используя PVA для создания опор.
После окончания печати PVA можно просто растворить в воде и получить сложное изделие идеального качества.
Некоторые модели FDM-принтеров могут использовать три или даже четыре экструдера.
Рабочая платформа
Подогреваемая платформа, накрытая съемным стеклянным рабочим столиком
Построение моделей происходит на специальной платформе, зачастую оснащаемой нагревательными элементами. Подогрев требуется для работы с целым рядом пластиков, включая популярный ABS, подверженных высокой степени усадки при охлаждении. Быстрая потеря объема холодными слоями в сравнении со свеженанесенным материалом может привести к деформации модели или расслоению. Подогрев платформы позволяет значительно выравнивать градиент температур между верхними и нижними слоями.
Для некоторых материалов подогрев противопоказан. Характерный пример – PLA-пластик, который требует достаточно длительного времени для затвердевания. Подогрев PLA может привести к деформации нижних слоев под тяжестью верхних. При работе с PLA обычно принимаются меры не для подогрева, а для охлаждения модели. Такие принтеры имеют характерные открытые корпуса и дополнительные вентиляторы, обдувающие свежие слои модели.
Калибровочный винт рабочей платформы, покрытой синим малярным скотчем
Платформа требует калибровки перед печатью, чтобы сопло не задевало нанесенные слои и не отходило слишком далеко, вызывая печать «по воздуху», что приводит к образованию «вермишели» из пластика. Процесс калибровки может быть как ручным, так и автоматическим. В ручном режиме калибровка производится позиционированием сопла в разных точках платформы и регулировкой наклона платформы с помощью опорных винтов для достижения оптимальной дистанции между поверхностью и соплом.
Как правило, платформы оснащаются дополнительным элементом – съемным столиком. Такая конструкция упрощает чистку рабочей поверхности и облегчает снятие готовой модели. Столики производятся из различных материалов, включая алюминий, акрил, стекло и пр. Выбор материала для изготовления столика зависит от наличия подогрева и расходных материалов, под которые оптимизирован принтер.
Для лучшего схватывания первого слоя модели с поверхностью столика зачастую применяются дополнительные средства, включая полиимидную пленку, клей и даже лак для волос! Но наиболее популярным средством служит недорогой, но эффективный малярный скотч. Некоторые производители делают перфорированные столики, хорошо удерживающие модель, но сложные в очистке. В целом, целесообразность нанесения дополнительных средств на столик зависит от расходного материала и материала самого столика.
Механизмы позиционирования
Схема работы позиционирующих механизмов
Само собой, печатающая головка должна перемещаться относительно рабочей платформы, причем в отличие от обычных офисных принтеров, позиционирование должно производиться не в двух, а в трех плоскостях, включая регулировку по высоте.
Схема позиционирования может варьироваться. Самый простой и распространенный вариант подразумевает крепление печатающей головки на перпендикулярных направляющих, приводимых в движение пошаговыми двигателями и обеспечивающими позиционирование по осям X и Y.
Вертикальное же позиционирование осуществляется за счет передвижения рабочей платформы.
С другой стороны, возможно передвижение экструдера в одной плоскости, а платформы – в двух.
Дельта-принтер ORION производства компании SeemeCNC
Один из вариантов, набирающих популярность, является использование дельтаобразной системы координат.
Подобные устройства в промышленности называют «дельта-роботами».
В дельта-принтерах печатная головка подвешивается на трех манипуляторах, каждый из которых передвигается по вертикальной направляющей.
Синхронное симметричное движение манипуляторов позволяет изменять высоту экструдера над платформой, а ассиметричное движение вызывает смещение головки в горизонтальной плоскости.
Вариантом такой системы является обратный дельтовидный дизайн, где экструдер крепится неподвижно к потолку рабочей камеры, а платформа передвигается на трех опорных манипуляторах.
Дельта-принтеры имеют цилиндрическую область построения, а их конструкция облегчает увеличение высоты рабочей зоны с минимальными изменениями дизайна за счет удлинения направляющих.
В итоге все зависит от решения конструкторов, но основополагающий принцип не меняется.
Управление
Типичный контроллер на основе Arduino, оснащенный дополнительными модулями
Управление работой FDM-принтера, включая регулировку температуры сопла и платформы, темпа подачи нити и работы пошаговых моторов, обеспечивающих позиционирование экструдера, выполняется достаточно простыми электронными контроллерами. Большинство контроллеров основываются на платформе Arduino, имеющей открытую архитектуру.
Программный язык, используемый принтерами, называется G-код (G-Code) и состоит из перечня команд, поочередно выполняемых системами 3D-принтера. G-код компилируется программами, называемыми «слайсерами» – стандартным программным обеспечением 3D-принтеров, сочетающим некоторые функции графических редакторов с возможностью установки параметров печати через графический интерфейс. Выбор слайсера зависит от модели принтера. Принтеры RepRap используют слайсеры с открытым исходным кодом – такие, как Skeinforge, Replicator G и Repetier-Host. Некоторые компании создают принтеры, требующие использование фирменного программного обеспечения.
Программный код для печати генерируется с помощью слайсеров
В качестве примера можно упомянуть принтеры линейки Cube от компании 3D Systems. Есть и такие компании, которые предлагают фирменное обеспечение, но позволяют использовать и сторонние программы, как в случае с последними поколениями 3D-принтеров компании MakerBot.
Слайсеры не предназначены для 3D-проектирования, как такового. Эта задача выполняется с помощью CAD-редакторов и требует определенных навыков трехмерного дизайна. Хотя новичкам не стоит отчаиваться: цифровые модели самых различных дизайнов предлагаются на многих сайтах, зачастую даже бесплатно. Наконец, некоторые компании и частные специалисты предлагают услуги 3D-проектирования для печати на заказ.
И наконец, 3D-принтеры можно использовать вкупе с 3D-сканерами, автоматизирующими процесс оцифровки объектов. Многие их таких устройств создаются специально для работы с 3D-принтерами. Наиболее известные примеры включают ручной сканер 3D Systems Sense и портативный настольный сканер MakerBot Digitizer.
FDM-принтер MakerBot Replicator 5-го поколения, со встроенным контрольным модулем в верхней части рамы
Пользовательский интерфейс 3D-принтера может состоять из банального USB порта для подключения к персональному компьютеру. В таких случаях управление устройством фактически осуществляется посредством слайсера.
Недостатком такой упрощенности является достаточно высокая вероятность сбоя печати при зависаниях или притормаживании компьютера.
Более продвинутый вариант включает наличие внутренней памяти или интерфейса для карты памяти, что позволяет сделать процесс автономным.
Такие модели оснащаются контрольными модулями, позволяющими регулировать многие параметры печати (например, скорость печати или температуру экструзии). В состав модуля может входить небольшой LCD-дисплей или даже мини-планшет.
Разновидности FDM-принтеров
Профессиональный FDM-принтер Stratasys Fortus 360mc, позволяющий печатать нейлоном
FDM-принтеры весьма и весьма разнообразны, начиная от простейших самодельных RepRap принтеров и заканчивая промышленными установками, способными печатать крупногабаритные объекты.
Лидером по производству промышленных установок является компания Stratasys, основанная автором технологии FDM-печати Скоттом Крампом.
Простейшие FDM-принтеры можно построить самому. Такие устройства именуют RepRap, где «Rep» указывает на возможность «репликации», то есть самовоспроизведения.
RepRap принтеры могут быть использованы для печати пластиковых деталей, включенных в собственную конструкцию.
Контроллер, направляющие, ремни, моторы и прочие компоненты можно легко приобрести по отдельности.
Разумеется, сборка подобного устройства своими силами требует серьезных технических и даже инженерных навыков.
Некоторые производители облегчают задачу, продавая комплекты для самостоятельной сборки, но подобные конструкторы все равно требуют хорошего понимания технологии.
Вариант популярного RepRap принтера Prusa позднего, третьего поколения
Если же вам по душе мастерить вещи собственными руками, то RepRap принтеры приятно порадуют ценой: средняя стоимость популярного дизайна Prusa Mendel ранних поколений составляет порядка $500 в полной комплектации.
И, несмотря на свою «самодельную сущность», RepRap принтеры вполне способны производить модели с качеством на уровне дорогих фирменных собратьев.
Обыденные же пользователи, не желающие вникать в тонкости процесса, а требующие лишь удобное устройство для бытовой эксплуатации, могут приобрести FDM-принтер в готовом виде.
Многие компании делают упор на развитие именно пользовательского сегмента рынка, предлагая на продажу 3D-принтеры, готовые к печати «прямо из упаковки» и не требующие серьезных навыков в обращении с компьютерами.
Бытовой 3D-принтер Cube производства компании 3D Systems
Самым известным примером бытового 3D-принтера служит 3D Systems Cube.
Хотя это устройство и не блещет огромной зоной построения, сверхвысокой скоростью печати или непревзойденным качеством изготовления моделей, оно удобно в использовании, вполне доступно и безопасно: этот принтер получил необходимую сертификацию для использования даже детьми.
Демонстрация работы FDM-принтера производства компании Mankati: http://youtu.be/51rypJIK4y0
Лазерная стереолитография (SLA)
Стереолитографические 3D-принтеры широко используются в зубном протезировании
Стереолитографические принтеры – вторые по популярности и распространенности после FDM-принтеров.
Эти устройства позволяют добиваться исключительно высокого качества печати.
Разрешение некоторых SLA-принтеров исчисляется считанными микронами – неудивительно, что эти устройства быстро завоевали любовь ювелиров и стоматологов.
Программная сторона лазерной стереолитографии практически идентична FDM-печати, поэтому не будем повторяться и затронем лишь отличительные особенности технологии.
Лазеры и проекторы
Проекторная засветка фотополимерной модели на примере DLP-принтера Kudo3D Titan
Стоимость стереолитографических принтеров стремительно снижается, что объясняется растущей конкуренцией ввиду высокого спроса и применением новых технологий, удешевляющих конструкцию.
Несмотря на то, что технология обобщенно называется «лазерной» стереолитографией, наиболее современные разработки в большинстве своем применяют ультрафиолетовые светодиодные проекторы.
Проекторы дешевле и надежнее лазеров, не требуют использования деликатных зеркал для отклонения лазерного луча, а также имеют более высокую производительность. Последнее объясняется тем, что контур целого слоя засвечивается целиком, а не последовательно, точка за точкой, как в случае с лазерными вариантами. Этот вариант технологии называется проекторной стереолитографией, «DLP-SLA» или просто «DLP». Тем не менее, на данный момент распространены оба варианта – как лазерные, так и проекторные версии.
Кювета и смола
Фотополимерная смола заливается в кювету
В качестве расходных материалов для стереолитографических принтеров используется фотополимерная смола, внешне напоминающая эпоксидную. Смолы могут иметь самые разные характеристики, но все они обладают одной чертой, краеугольной для применения в 3D-печати: эти материалы затвердевают под воздействием ультрафиолетового света. Отсюда, собственно, и название «фотополимерные».
В полимеризованном виде смолы могут иметь самые разные физические характеристики. Некоторые смолы напоминают резину, другие – твердые пластики вроде ABS. Возможен выбор разных цветов и степени прозрачности. Главный же недостаток смол и SLA-печати в целом – стоимость расходных материалов, значительно превышающая стоимость термопластиков.
С другой стороны, стереолитографические принтеры в основном применяются ювелирами и стоматологами, не требующими построения деталей большого размера, но ценящими экономию от быстрого и точного прототипирования изделий. Таким образом, SLA-принтеры и расходные материалы окупаются очень быстро.
Пример модели, напечатанной на лазерном стереолитографическом 3D-принтере
Смола заливается в кювету, которая может оснащаться опускаемой платформой. В этом случае принтер использует выравнивающее устройство для разглаживания тонкого слоя смолы, покрывающего платформу, непосредственно перед облучением. По мере изготовления модели платформа вместе с готовыми слоями «утапливается» в смоле. По завершении печати модель вынимается из кюветы, обрабатывается специальным раствором для удаления остатков жидкой смолы и помещается в ультрафиолетовую печь, где производится окончательная засветка модели.
Некоторые SLA и DLP принтеры работают по «перевернутой» схеме: модель не погружается в расходный материал, а «вытягивается» из него, в то время как лазер или проектор размещаются под кюветой, а не над ней. Такой подход устраняет необходимость выравнивания поверхности после каждой засветки, но требует использования кюветы из прозрачного для ультрафиолетового света материала – например, из кварцевого стекла.
Точность стереолитографических принтеров чрезвычайно высока. Для сравнения, эталоном вертикального разрешения для FDM-принтеров считается 100 микрон, а некоторые варианты SLA-принтеров позволяют наносить слои толщиной всего в 15 микрон. Но и это не предел. Проблема, скорее, не столько в точности лазеров, сколько в скорости процесса: чем выше разрешение, тем ниже скорость печати. Использование цифровых проекторов позволяет значительно ускорить процесс, ибо каждый слой засвечивается целиком. Как результат, производители некоторых DLP-принтеров заявляют о возможности печатать с разрешением в один микрон по вертикали!
Видео с выставки CES 2013, демонстрирующее работу стереолитографического 3D-принтера Formlabs Form1: http://youtu.be/IjaUasw64VE
Разновидности стереолитографических принтеров
Настольный стереолитографический принтер Formlabs Form1
Как и в случае с FDM-принтерами, SLA-принтеры поставляются в широком диапазоне с точки зрения габаритов, возможностей и стоимости. Профессиональные установки могут стоить десятки, если не сотни тысяч долларов и весить пару тонн, но быстрое развитие настольных SLA и DLP-принтеров приводит к постепенному снижению стоимости аппаратуры без потери качества печати.
Такие модели как Titan 1 обещают сделать стереолитографическую 3D-печать доступной для небольших компаний и даже для бытового использования, имея стоимость в районе $1 000. Form 1 от компании Formlabs уже доступен по отпускной цене производителя в $3 299.
Разработчик же DLP принтера Peachy вообще намеревается преодолеть нижний ценовой барьер в $100.
При этом стоимость фотополимерных смол остается достаточно высокой, хотя средняя цена за последнюю пару лет упала со $150 до $50 за литр.
Само собой, растущий спрос на стереолитографические принтеры будет стимулировать рост производства расходных материалов, что будет вести к дополнительному снижению цен.
Перейти на главную страницу Энциклопедии 3D-печати
Что такое 3D-печать? Как работает 3D-принтер? Изучите 3D-печать
3D-печать или аддитивное производство — это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла.
Создание 3D-печатного объекта достигается с помощью аддитивных процессов. В аддитивном процессе объект создается путем укладки последовательных слоев материала до тех пор, пока объект не будет создан. Каждый из этих слоев можно рассматривать как тонко нарезанный поперечный разрез объекта.
3D-печать — это противоположность субтрактивному производству, при котором вырезается / выдалбливается кусок металла или пластика, например, на фрезерном станке.
3D-печать позволяет создавать сложные формы с использованием меньшего количества материала, чем традиционные методы производства.
Содержание
- Как работает 3D-печать?
- Промышленность 3D-печати
- Примеры 3D-печати
- Технологии и процессы 3D-печати
- Материалы
- Услуги
Перейти к интересующей вас области:
- Быстрое прототипирование и производство
- Автомобилестроение
- Авиация
- Строительство
- Товары народного потребления
- Здравоохранение
- Еда
- Образование
Перейти к процессу:
- Все технологии и процессы
- Ванная фотополимеризация
- Струйная обработка материала
- Струйная обработка связующего
- Экструзионный материал
- Порошковая кровать Fusion
- Листовое ламинирование
- Направленное выделение энергии
Как работает 3D-печать?
Все начинается с 3D-модели. Вы можете создать его с нуля или загрузить из 3D-библиотеки.
Программное обеспечение для 3D
Существует множество различных программных инструментов. От промышленного класса до открытого. Мы создали обзор на нашей странице программного обеспечения для 3D.
Мы часто рекомендуем новичкам начать с Tinkercad. Tinkercad бесплатен и работает в вашем браузере, вам не нужно устанавливать его на свой компьютер. Tinkercad предлагает уроки для начинающих и имеет встроенную функцию экспорта вашей модели в виде файла для печати, например .STL или .OBJ.
Теперь, когда у вас есть файл для печати, следующим шагом будет подготовка его для вашего 3D-принтера. Это называется нарезкой.
Нарезка: от файла для печати до 3D-принтера
Нарезка в основном означает нарезку 3D-модели на сотни или тысячи слоев и выполняется с помощью программного обеспечения для нарезки.
Когда ваш файл нарезан, он готов для вашего 3D-принтера. Подача файла на ваш принтер может осуществляться через USB, SD или Wi-Fi. Ваш нарезанный файл теперь готов к 3D-печати слой за слоем .
Промышленность 3D-печати
Внедрение 3D-печати достигло критической массы, поскольку те, кому еще предстоит интегрировать аддитивное производство где-то в свою цепочку поставок, теперь составляют постоянно сокращающееся меньшинство. Если на ранних этапах 3D-печать подходила только для прототипирования и разового производства, то сейчас она быстро превращается в производственную технологию.
Большая часть текущего спроса на 3D-печать носит промышленный характер. Acumen Research and Consulting прогнозирует, что к 2026 году мировой рынок 3D-печати достигнет 41 миллиарда долларов9.0003
По мере своего развития технологии 3D-печати суждено преобразовать почти все основные отрасли и изменить то, как мы живем, работаем и играем в будущем.
Примеры 3D-печати
3D-печать включает в себя множество форм технологий и материалов, поскольку 3D-печать используется практически во всех отраслях, о которых вы только могли подумать. Важно рассматривать его как кластер различных отраслей с множеством различных приложений.
Несколько примеров:
- – товары народного потребления (очки, обувь, дизайн, мебель)
- – промышленные товары (производственные инструменты, прототипы, функциональные детали конечного использования)
- – стоматологические изделия
- – протезы
- – архитектурные масштабные модели и макеты
- – реконструкция окаменелостей
- – воспроизведение древних артефактов
- – реконструкция доказательств в судебной патологии
- — реквизит для кино
Быстрое прототипирование и быстрое производство
С конца семидесятых годов компании используют 3D-принтеры в процессе проектирования для создания прототипов. Использование 3D-принтеров для этих целей называется быстрое прототипирование .
Зачем использовать 3D-принтеры для быстрого прототипирования?
Короче говоря, это быстро и относительно дешево. От идеи до 3D-модели и удерживания прототипа в руках — это вопрос дней, а не недель. Итерации проще и дешевле сделать, и вам не нужны дорогие формы или инструменты.
Помимо быстрого прототипирования, 3D-печать также используется для быстрого производства . Быстрое производство — это новый метод производства, при котором предприятия используют 3D-принтеры для мелкосерийного производства по индивидуальному заказу.
Автомобилестроение
Производители автомобилей давно используют 3D-печать. Автомобильные компании печатают запасные части, инструменты, приспособления и приспособления, а также детали для конечного использования. 3D-печать позволила производить продукцию по требованию, что привело к снижению складских запасов и сокращению циклов проектирования и производства.
Автолюбители во всем мире используют 3D-печатные детали для восстановления старых автомобилей. Одним из таких примеров является то, что австралийские инженеры напечатали детали, чтобы вернуть к жизни Delage Type-C. При этом им приходилось печатать детали, которые десятилетиями не производились.
Авиация
В авиационной промышленности 3D-печать используется по-разному. Следующий пример знаменует собой важную веху в производстве 3D-печати: GE Aviation напечатала на 3D-принтере 30 000 кобальт-хромовых топливных форсунок для своих авиационных двигателей LEAP. Они достигли этого рубежа в октябре 2018 года, и, учитывая, что они производят 600 штук в неделю на сорока 3D-принтерах, это, вероятно, намного больше, чем сейчас.
Около двадцати отдельных деталей, которые ранее приходилось сваривать вместе, были объединены в один компонент, напечатанный на 3D-принтере, который весит на 25% меньше и в пять раз прочнее. Двигатель LEAP является самым продаваемым двигателем в аэрокосмической отрасли из-за его высокого уровня эффективности, а GE экономит 3 миллиона долларов на самолете за счет 3D-печати топливных форсунок, поэтому эта единственная напечатанная на 3D-принтере деталь приносит финансовую выгоду в сотни миллионов долларов.
Топливные форсунки GE также использовались в Boeing 787 Dreamliner, но это не единственная напечатанная на 3D-принтере деталь в 787-м. компания Norsk Titanium. Norsk решила специализироваться на титане, потому что он имеет очень высокое отношение прочности к весу и довольно дорог, а это означает, что сокращение отходов, обеспечиваемое 3D-печатью, имеет более значительный финансовый эффект, чем по сравнению с более дешевыми металлами, где затраты на отходы материала легче усваивается. Вместо спекания металлического порошка с помощью лазера, как в большинстве металлических 3D-принтеров, Norsk Merke 4 использует плазменную дугу для плавления металлической проволоки в процессе, называемом быстрым плазменным осаждением (форма направленного энергетического осаждения), который может наносить до 10 кг титана. в час. Для изготовления титановой детали весом 2 кг обычно требуется 30-килограммовый блок титана, что приводит к образованию 28 кг отходов, но для 3D-печати той же детали требуется всего 6 кг титановой проволоки.
Строительство
Можно ли напечатать здание? — да. 3D-печатные дома уже коммерчески доступны. Некоторые компании печатают сборные детали, а другие делают это на месте.
Большинство историй о печати бетона, которые мы рассматриваем на этом веб-сайте, посвящены крупномасштабным системам печати бетоном с довольно большими соплами для большой скорости потока. Он отлично подходит для укладки слоев бетона довольно быстро и с повторяемостью. Но для действительно сложной бетонной работы, в которой в полной мере используются возможности 3D-печати, требуется что-то более гибкое и с более тонким прикосновением.
Потребительские товары
Когда мы впервые начали вести блог о 3D-печати в 2011 году, 3D-печать не была готова для использования в качестве метода производства в больших объемах. В настоящее время существует множество примеров конечных потребительских товаров, напечатанных на 3D-принтере.
Обувь
Ассортимент Adidas 4D имеет полностью напечатанную на 3D-принтере промежуточную подошву и печатается в больших объемах. Тогда мы написали статью, объясняющую, как изначально Adidas выпускал всего 5000 пар обуви для широкой публики, а к 2018 году намеревался продать 100 000 пар обуви с AM.0003
Кажется, что с их последними версиями обуви они превзошли эту цель или находятся на пути к ее превзойдению. Обувь доступна по всему миру в местных магазинах Adidas, а также в различных сторонних интернет-магазинах.
Очки
По прогнозам, к 2028 году рынок очков, напечатанных на 3D-принтере, достигнет 3,4 миллиарда долларов. Быстрорастущим сектором являются оправы для конечного использования. 3D-печать является особенно подходящим методом производства оправ для очков, потому что индивидуальные измерения легко обработать в конечном продукте.
Но знаете ли вы, что линзы также можно печатать на 3D-принтере? Традиционные стеклянные линзы изначально не тонкие и легкие; они вырезаны из гораздо более крупного блока материала, называемого заготовкой, около 80% которого уходит в отходы. Если учесть, сколько людей носят очки и как часто им нужно покупать новую пару, 80% этих цифр — пустая трата времени. Вдобавок ко всему, лаборатории должны хранить огромные запасы заготовок, чтобы удовлетворить индивидуальные потребности своих клиентов в области машинного зрения. Наконец, однако, технология 3D-печати достаточно продвинулась, чтобы производить высококачественные индивидуальные офтальмологические линзы, избавляя от отходов и затрат на складские запасы прошлого. В 3D-принтере Luxexcel VisionEngine используется отверждаемый УФ-излучением акрилатный мономер для печати двух пар линз в час, которые не требуют полировки или какой-либо последующей обработки. Фокусные области также можно полностью настроить так, чтобы определенная область линзы обеспечивала лучшую четкость на расстоянии, а другая область линзы обеспечивала лучшее зрение вблизи.
Ювелирные изделия
Существует два способа изготовления ювелирных изделий с помощью 3D-принтера. Вы можете использовать прямой или непрямой производственный процесс. Прямое относится к созданию объекта прямо из 3D-проекта, в то время как непрямое производство означает, что объект (шаблон), напечатанный в 3D, в конечном итоге используется для создания формы для литья по выплавляемым моделям.
Здравоохранение
В наши дни нередко можно увидеть заголовки об имплантатах, напечатанных на 3D-принтере. Часто эти случаи носят экспериментальный характер, из-за чего может показаться, что 3D-печать все еще является второстепенной технологией в сфере медицины и здравоохранения, но это уже не так. За последнее десятилетие компания GE Additive напечатала на 3D-принтере более 100 000 протезов тазобедренного сустава.
Чашка Delta-TT, разработанная доктором Гвидо Граппиоло и LimaCorporate, изготовлена из трабекулярного титана, который характеризуется правильной трехмерной шестиугольной структурой ячеек, имитирующей морфологию трабекулярной кости. Трабекулярная структура повышает биосовместимость титана, стимулируя врастание кости в имплантат. Некоторые из первых имплантатов Delta-TT все еще работают более десяти лет спустя.
Еще один напечатанный на 3D-принтере медицинский компонент, который хорошо справляется с тем, чтобы оставаться незамеченным, — это слуховой аппарат. Почти каждый слуховой аппарат за последние 17 лет был напечатан на 3D-принтере благодаря сотрудничеству компаний Materialise и Phonak. Компания Phonak разработала Rapid Shell Modeling (RSM) в 2001 году. До появления RSM изготовление одного слухового аппарата требовало девяти трудоемких операций, включающих ручную лепку и изготовление слепков, и результаты часто были неудовлетворительными. С RSM техник использует силикон, чтобы сделать слепок ушного канала, этот слепок сканируется в 3D, и после небольшой настройки модель печатается в 3D на полимерном 3D-принтере. Электроника добавляется, а затем отправляется пользователю. Используя этот процесс, сотни тысяч слуховых аппаратов ежегодно печатаются на 3D-принтере.
Стоматология
В стоматологической отрасли мы видим формы для прозрачных элайнеров, которые, возможно, являются самыми 3D-печатными объектами в мире. В настоящее время формы печатаются на 3D-принтере с использованием процессов 3D-печати на основе смолы и порошка, а также с помощью струйной печати материала. Коронки и зубные протезы уже печатаются на 3D-принтере вместе с хирургическими шаблонами.
Биопечать
В начале двухтысячных годов технология 3D-печати изучалась биотехнологическими фирмами и академическими кругами на предмет возможного использования в приложениях тканевой инженерии, где органы и части тела создаются с использованием струйных технологий. Слои живых клеток осаждаются на гелевой среде и медленно наращиваются, образуя трехмерные структуры. Мы называем эту область исследований термином «биопечать».
Продукты питания
Аддитивное производство давно проникло в пищевую промышленность. Такие рестораны, как Food Ink и Melisse, используют это как уникальное преимущество для привлечения клиентов со всего мира.
Образование
Преподаватели и студенты уже давно используют 3D-принтеры в своих классах. 3D-печать позволяет учащимся материализовать свои идеи быстрым и доступным способом.
Хотя дипломы по аддитивному производству появились сравнительно недавно, университеты уже давно используют 3D-принтеры в других дисциплинах. Есть много образовательных курсов, которые можно пройти, чтобы заняться 3D-печатью. Университеты предлагают курсы по вещам, связанным с 3D-печатью, таким как САПР и 3D-дизайн, которые на определенном этапе можно применить к 3D-печати.
Что касается прототипирования, многие университетские программы обращаются к принтерам. Есть специализации в аддитивном производстве, которые можно получить, получив степень в области архитектуры или промышленного дизайна. Печатные прототипы также очень распространены в искусстве, анимации и исследованиях моды.
Типы технологий и процессов 3D-печати
Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) разработало набор стандартов, классифицирующих процессы аддитивного производства по 7 категориям. Это:
- НДС Фотополимеризация
- Стереолитография (SLA)
- Цифровая обработка света (DLP)
- Непрерывное производство жидкостного интерфейса (CLIP)
- Струйная обработка материала
- Струйная обработка связующего
- Экструзия материалов
- Моделирование методом наплавления (FDM)
- Производство плавленых нитей (FFF)
- Порошковая кровать Fusion
- Мультиструйный синтез (MJF)
- Селективное лазерное спекание (SLS)
- Прямое лазерное спекание металла (DMLS)
- Листовое ламинирование
- Направленное выделение энергии
Фотополимеризация в ванне
3D-принтер, основанный на методе фотополимеризации в ванне, имеет контейнер, заполненный фотополимерной смолой. Смола затвердевает с помощью источника УФ-излучения.
Схемы фотополимеризации в ванне. Источник изображения: lboro.ac.uk
Стереолитография (SLA)
SLA была изобретена в 1986 году Чарльзом Халлом, который в то же время основал компанию 3D Systems. В стереолитографии используется чан с жидкой отверждаемой фотополимерной смолой и ультрафиолетовый лазер для создания слоев объекта по одному. Для каждого слоя лазерный луч прослеживает поперечное сечение рисунка детали на поверхности жидкой смолы. Воздействие ультрафиолетового лазерного излучения отверждает и затвердевает рисунок, нанесенный на смолу, и сплавляет его с нижележащим слоем.
После трассировки шаблона платформа подъемника SLA опускается на расстояние, равное толщине одного слоя, обычно от 0,05 мм до 0,15 мм (от 0,002″ до 0,006″). Затем заполненное смолой лезвие проходит по поперечному сечению детали, повторно покрывая ее свежим материалом. На этой новой жидкой поверхности прослеживается рисунок последующего слоя, присоединяясь к предыдущему слою. В зависимости от объекта и ориентации печати SLA часто требует использования структур поддержки.
Цифровая обработка света (DLP)
DLP или цифровая обработка света относится к методу печати, в котором используются светочувствительные и светочувствительные полимеры. Хотя это очень похоже на SLA, ключевое отличие заключается в источнике света. DLP использует другие источники света, такие как дуговые лампы. DLP работает относительно быстро по сравнению с другими технологиями 3D-печати.
Непрерывное производство жидкостного интерфейса (CLIP)
Один из самых быстрых процессов с использованием фотополимеризации в ванне называется CLIP, сокращение от Продукт непрерывного жидкостного интерфейса , разработанный компанией Carbon.
Цифровой синтез света
Сердцем процесса CLIP является Технология цифрового синтеза света . В этой технологии свет от специального высокоэффективного светодиодного источника света проецирует последовательность УФ-изображений, открывающих поперечное сечение напечатанной на 3D-принтере детали, что приводит к частичному отверждению УФ-отверждаемой смолы точно контролируемым образом. Кислород проходит через кислородопроницаемое окно, создавая тонкую жидкую границу раздела неотвержденной смолы между окном и печатной частью, известную как мертвая зона. Мертвая зона составляет всего десять микрон. Внутри мертвой зоны кислород препятствует отверждению светом смолы, расположенной ближе всего к окну, что обеспечивает непрерывный поток жидкости под напечатанной деталью. Непосредственно над мертвой зоной направленный вверх УФ-свет вызывает каскадное отверждение детали.
Простая печать только с помощью аппаратного обеспечения Carbon не позволяет использовать конечные свойства в реальных приложениях. После того, как свет придал форму детали, второй программируемый процесс отверждения обеспечивает желаемые механические свойства путем запекания напечатанной на 3D-принтере детали в термальной ванне или печи. Запрограммированное термическое отверждение задает механические свойства, запуская вторичную химическую реакцию, заставляющую материал упрочняться для достижения желаемых конечных свойств.
Компоненты, напечатанные с использованием технологии Carbon, не уступают деталям, изготовленным методом литья под давлением. Цифровой синтез света обеспечивает стабильные и предсказуемые механические свойства, создавая действительно изотропные детали.
Распыление материала
В этом процессе материал наносится каплями через сопло небольшого диаметра, подобно тому, как работает обычный струйный бумажный принтер, но он наносится слой за слоем на рабочую платформу, а затем затвердевает под действием УФ-излучения. свет. Схемы распыления материалов
. Источник изображения: custompartnet.com
Распыление связующего
При распылении связующего используются два материала: основной материал в виде порошка и жидкое связующее. В рабочей камере порошок распределяется равными слоями, а связующее наносится через струйные сопла, которые «склеивают» частицы порошка в нужной форме. После того, как печать закончена, оставшийся порошок счищается, который часто можно использовать повторно для печати следующего объекта. Эта технология была впервые разработана в Массачусетском технологическом институте в 1993.
Схемы распыления связующего
Экструзия материала
Моделирование наплавления (FDM)
Схемы FDM (Изображение предоставлено Википедией, сделано пользователем Zureks)
FDM работает с использованием пластиковой нити, которая разматывается с катушки и поставляется экструзионное сопло, которое может включать и выключать поток. Сопло нагревается для расплавления материала и может перемещаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях с помощью механизма с числовым программным управлением. Объект изготавливается путем экструзии расплавленного материала для формирования слоев, поскольку материал затвердевает сразу после экструзии из сопла.
FDM был изобретен Скоттом Крампом в конце 80-х. Запатентовав эту технологию, он основал компанию Stratasys в 1988 году. Термин Fused Deposition Modeling и его аббревиатура FDM являются товарными знаками Stratasys Inc. (FFF), был придуман участниками проекта RepRap, чтобы дать словосочетание, использование которого было бы юридически не ограничено.
Powder Bed Fusion
Селективное лазерное спекание (SLS)
SLS использует мощный лазер для сплавления мелких частиц порошка в массу, имеющую желаемую трехмерную форму. Лазер избирательно плавит порошок, сначала сканируя поперечные сечения (или слои) на поверхности порошкового слоя. После сканирования каждого поперечного сечения слой порошка опускается на один слой. Затем сверху наносится новый слой материала и процесс повторяется до тех пор, пока объект не будет готов.
Схемы SLS (Изображение предоставлено Википедией пользователем Materialgeeza)
Multi Jet Fusion (MJF)
Технология Multi Jet Fusion была разработана Hewlett Packard и работает с подметающим рычагом, который наносит слой порошка, а затем другим рычагом, оснащенным струйные принтеры, которые выборочно наносят связующее вещество на материал. Струйные принтеры также наносят средство для детализации вокруг переплета, чтобы обеспечить точные размеры и гладкие поверхности. Наконец, слой подвергается всплеску тепловой энергии, который вызывает реакцию агентов.
Прямое лазерное спекание металла (DMLS)
DMLS в основном аналогичен SLS, но вместо него используется металлический порошок. Весь неиспользованный порошок остается как есть и становится опорной структурой для объекта. Неиспользованный порошок можно использовать повторно для следующего оттиска.
Из-за увеличения мощности лазера DMLS превратился в процесс лазерной плавки. Узнайте больше об этой и других технологиях обработки металлов на нашей странице обзора технологий обработки металлов.
Листовое ламинирование
Листовое ламинирование включает материал в листах, которые соединяются вместе под действием внешней силы. Листы могут быть металлическими, бумажными или полимерными. Металлические листы свариваются друг с другом с помощью ультразвуковой сварки в несколько слоев, а затем фрезеруются на станке с ЧПУ для придания нужной формы. Можно использовать и бумажные листы, но они склеиваются клеевым составом и обрезаются по форме точными лезвиями.
Упрощенная схема ультразвуковой обработки листового металла (Изображение предоставлено Википедией пользователем Mmrjf3)
Направленное осаждение энергии
Этот процесс в основном используется в металлургической промышленности и в приложениях быстрого производства. Устройство 3D-печати обычно прикрепляется к многоосному роботизированному манипулятору и состоит из сопла, которое наносит металлический порошок или проволоку на поверхность, и источника энергии (лазер, электронный луч или плазменная дуга), который расплавляет его, формируя твердый объект.
Направленное осаждение энергии с металлическим порошком и лазерным плавлением (Изображение предоставлено проектом Merlin)
Материалы
В аддитивном производстве могут использоваться различные материалы: пластмассы, металлы, бетон, керамика, бумага и некоторые пищевые продукты (например, шоколад). Материалы часто производятся в виде проволочного сырья, известного как нить, в виде порошка или жидкой смолы. Узнайте больше о наших рекомендуемых материалах на нашей странице материалов.
Услуги
Хотите внедрить 3D-печать в свой производственный процесс? Получите ценовое предложение для нестандартной детали или закажите образцы на нашей странице услуг 3D-печати.
Откройте для себя 3D-принтер, напечатанный на 3D-принтере!
Центр обучения 3D
Посмотреть все категории
Комплектация:
Вступление
Можете ли вы 3D-печатать 3D-принтер?
Как это работает?
Почему вы должны создавать свой 3D-принтер с нуля?
RepRap — первый самовоспроизводящийся 3D-принтер
3D-принтер с 3D-печатью: улучшение технологии с помощью итераций, таких как Prusa i3
Создание будущего самовоспроизводящихся 3D-принтеров: пространственные приложения
Введение
Можно ли 3D-печатать на 3D-принтере?
Да, 3D-принтер можно печатать! Создано несколько самовоспроизводящихся 3D-принтеров, и уже есть несколько их версий. Однако эти типы 3D-принтеров не могут выполнять всю работу самостоятельно. Вы должны распечатать каждую часть 3D-принтера отдельно, а затем собрать их самостоятельно. Кроме того, все еще есть несколько частей 3D-принтера, которые нельзя распечатать в 3D как электронные компоненты. Таким образом, вы можете 3D-печатать 3D-принтер, но пока не полностью.
Это также означает только 3D-печать пластиком. Другие типы 3D-принтеров, такие как металлические 3D-принтеры, жидкая смола или керамическая 3D-печать, не могут быть изготовлены таким образом.
Как это работает?
3D-печать на 3D-принтере ничем не отличается от метода изготовления любого другого 3D-печатного объекта. На самом деле вы можете найти детали в Интернете, но вам может понадобиться 3D-моделирование или программное обеспечение САПР, чтобы внести коррективы. Ваши детали будут напечатаны на 3D-принтере слой за слоем , процесс повторяется. Вы должны убедиться, что экструзия материала проходит гладко и что она производит тонкие слои. Также стоит обратить внимание на отделку поверхности, хотя с технологией FDM она будет не самой гладкой.
Зачем вам создавать 3D-принтер для 3D-печати?
Создание собственного 3D-принтера на самом деле может дать вам много возможностей для обучения . Это позволяет вам узнать проект изнутри и по-настоящему погрузиться во все тайны 3D-печати. Вы получите много знаний, а также стать экспертом в случае ремонта.
3D-печать дает вам новую свободу дизайна . Благодаря этому вы можете настроить и персонализировать свой собственный 3D-принтер в соответствии со своими потребностями. Никакая другая технология не дает вам возможности производить полностью регулируемый станок для производства ваших деталей.
RepRap, первый самовоспроизводящийся 3D-принтер
Первый самовоспроизводящийся 3D-принтер был изобретен доктором Адрианом Бойером в рамках проекта RepRap, старшим преподавателем кафедры машиностроения Университета Бата, который начал свои исследования в 2005 году. Его первая функциональная машина, названная RepRap «Дарвин» с 50% самовоспроизводящихся частей был представлен в 2008 г.
Вот видео, на котором Адриан Бойер собирает проект RepRap:
В 3D-принтерах, созданных в рамках проекта RepRap, используется технология FDM-печати Fused Deposition Modeling с пластиковыми материалами для 3D-печати. Это настольные 3D-принтеры, поэтому их область применения ограничена по сравнению с промышленным аддитивным производством.
Более того, они не могут полностью напечатать себя. Поскольку они представляют собой пластиковые 3D-принтеры, сделанные из пластиковых деталей, они могут печатать в 3D некоторые части самих себя, точно так же, как они могут полностью создавать другие 3D-печатные объекты. Затем вам нужно собрать их самостоятельно и добавить компоненты, которые нельзя распечатать в 3D, например электронику или металлические детали (поскольку это пластиковый 3D-принтер).
3D-печать 3D-принтер: улучшение технологии с помощью итераций, таких как Prusa i3
За прошедшие годы, поскольку проект RepRap является открытым исходным кодом, а все 3D-модели доступны в Интернете, было выпущено множество итераций этого пригодного для печати 3D-принтера от различных поклонников производства. Prusa i3 является частью этих улучшений, и теперь это один из самых используемых 3D-принтеров в мире. Он был разработан Йозефом Прусой в 2012 году. С тех пор были выпущены две улучшенные версии: Prusa i3 MK2 в 2016 году и Prusa i3 MK2S в 2017 году.0003
Почему это такой успех? Его более низкая стоимость (вы можете найти его файлы 3D-дизайна бесплатно), а также простота создания и модификации сделали его обязательным для любителей, а также для некоторых профессионалов (даже если он не заменяет производительность промышленный 3D-принтер). Он также популярен в сфере образования.
Как и в предыдущих версиях самовоспроизводящихся 3D-принтеров проекта RepRap, он может печатать в 3D только некоторые из своих деталей, пластиковые, но не металлические детали и электронные компоненты. Действительно, он еще не подходит для металлических 3D-принтеров. Но его можно использовать для создания различных 3D-печатных объектов, например, потребительских товаров, приспособлений и приспособлений или даже медицинских устройств..
Создание будущего самовоспроизводящихся 3D-принтеров: пространственные приложения
Самовоспроизводящийся настольный 3D-принтер — интересная концепция, но, в конце концов, мы могли бы печатать 3D-принтеры для гораздо более важных приложений. Наиболее интересным из них является явно пространственное исследование.
Действительно, многие ученые пытаются найти способ 3D-печати на 3D-принтере прямо в космосе. Одна из этих машин будет отправлена на Луну (в качестве первого шага), а затем воссоздаст себя из лунных материалов. В настоящее время над этим работает группа исследователей из Департамента машиностроения и аэрокосмической техники Карлтонского университета в Оттаве. Их цель — 3D-печать целых лунных баз, а также производство спутников в космосе.
Эта самовоспроизводящаяся 3D-машина печатает смесь материалов, таких как пластик и железо, в различных пропорциях, в зависимости от необходимой детали. Сырье, необходимое для создания подобной смеси, может быть извлечено из лунного реголита, материала, покрывающего почти всю лунную поверхность.
Одной из самых сложных деталей при 3D-печати 3D-принтера является двигатель. Алекс Эллери, руководитель проекта, сказал в июне, что команда близка к тому, чтобы напечатать полностью функционирующий электродвигатель из материала, подобного тому, который можно получить на Луне, что является настоящей революцией.
Но есть еще одно необходимое условие для полного самовоспроизведения: электроника. Эллери объяснил, что на решение этой проблемы может уйти гораздо больше времени. Как только станет возможным использовать одни и те же 3D-печатные 3D-принтеры для создания двигателей и электроники, эти машины позволят создавать любые производственные машины, такие как 3D-принтеры, фрезерные станки, дрели или землеройные машины.