Как сделать 3Д-принтер: чертежи, детали, инструкция по изготовлению и сборке

Сегодня новые технологии появляются чуть ли каждый день. За прошедшее десятилетие люди увидели бесчисленное множество инноваций, которые реально изменили окружающий мир. Возможно, одним из самых монументальных стало изобретение 3D-принтера, устройства, которое может создавать реальные, осязаемые 3D-объекты на основе деталей цифрового дизайна. Существует много типов 3D-принтеров, каждый из которых использует различные материалы для печати, включая пластмассы, металлы, керамику, продукты питания (шоколад) и многое другое.

Многие пользователи хотели бы иметь такую новинку у себя дома. Как раз на это и рассчитывают производители, выпуская различного уровня наборы для создания принтера с нуля для продвинутых пользователей. Перед тем, как сделать 3Д-принтер, они тщательно изучают свои возможности и подбирают нужную модель в интернете.

История 3D-печати

У 3D-печати была длинная история, в ходе которой он имел различные названия, такие как стереолитография, трехмерная укладка, трехмерная печать. Последнее название прижилось и стало наиболее распространенным. В конце 1980-х и начале 1990-х годов начался рост производства присадок, используемых для быстрого прототипирования, известного как RP. Печать на базе этого расходника занимает время от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от выбранного проекта. RP-модели создаются с помощью автоматизированного проектирования, известного как CAD.

Перед тем как сделать 3Д-принтер, подбирают Soft-машины, способные самостоятельно определять способ создания макета. Таким образом, процедура построения изделий, печатающихся по слоям, стала известна, как трехмерная печать. Первая 3D-печать состоялась в Массачусетском технологическом институте. В начале 1990-х годов MIT инициировал практику, которую сертифицировали, как 3DP, после чего, собственно, и началась история трехмерной печати. В феврале 2011 года Массачусетский технологический институт получил лицензии на 6 корпораций и предложил 3DP для своих продуктов.

Материалы для 3D-печати

Процесс подбора печатающих материалов для 3D-печати начался уже с момента создания принтера. Сегодня промышленность предлагает довольно большой выбор расходников. Перед тем как сделать 3Д-принтер, нужно уметь выбрать правильный тип материалов для печати:

1. Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) — популярный материал для первых трехмерных моделей. Он очень прочный, немного гибкий и может легко быть экструдирован, что делает его идеальным для этого типа печати. Недостатком ABS является то, что он требует более высокой температуры, чем, например, материал PLA. Для печати материалов ABS обычно используется температура 210-250 ⁰C.
2. Полимагнитная кислота (PLA) является еще одним распространенным материалом среди энтузиастов 3D-печати. Это биоразлагаемый термопласт, который получают из возобновляемых ресурсов. В результате PLA-материалы более экологичны среди других пластмасс. Еще одной особенностью PLA является его биосовместимость с человеческим телом, что нужно учитывать, перед тем, как сделать 3Д-принтер для использования в домашних условиях. Структура PLA сложнее, чем у АБС, и материал плавится при 180-220 ⁰С, что значительно ниже, чем у АБС.
3. ПВА-волокна (поливиниловый спирт) легко печатаются и используются для поддержки объекта во время процесса печати для моделей с выступами, которые обычным образом не могут быть напечатаны. Этот тип нити является отличным материалом для 3D-принтера с двойным экструдером. Он основан на поливиниловом спирте, поэтому обладает хорошими свойствами, основными из которых являются нетоксичность и способность к биологическому разложению после растворения в воде. Именно этот материал создает перспективу бизнеса на 3Д-принтере.

Пользователю необязательно печатать в 3D с пластиком. Теоретически можно печатать объекты с использованием любого расплавленного материала, который затвердевает достаточно быстро. В июле 2011 года исследователи из Университета Эксетера в Англии представили прототип пищевого принтера, который может печатать 3D-объекты с использованием расплавленного шоколада.

Формат файлов для печати

Печать на обычном принтере возможна, если он понимает формат документа. Эта способность аналогична и для 3Д-моделей, поэтому, изготавливая 3D-принтер своими руками, предварительно выбирают формат печати будущих моделей. STL-файл является одним из самых популярных форматов файлов для 3D-принтеров. Он поддерживается большим разнообразием устройств, и многие файлы можно найти в репозиториях трехмерных моделей, выполненных на базе этого формата.

STL означает STereoLithography или Standard Tessellation Language. Первоначально он был одним из основных форматов в программном обеспечении САПР, созданных системами 3D. В настоящее время этот формат можно найти во многих пакетах программного обеспечения для трехмерной печати, его просто и легко выводить, и это одна из причин, почему он стал популярным.

OBJ (Object Files) — это еще один популярный формат файлов принтеров у пользователей, которые делают 3D-принтер своими руками. Первоначально он использовался в пакете анимации Advanced Visualizer, разработанном Wavefront Technologies. OBJ-файл представляет собой трехмерную геометрию и содержит несколько различных атрибутов:

• вершинные нормали;
• геометрические вершины;
• многоугольные грани;
• координаты текстуры.

Файлы объектов печати могут быть либо в ASCII (.obj), либо в двоичном формате (.mod).

Дизайн 3D-принтера

Первым шагом в процессе проектирования принтера, перед тем как собрать 3D-принтер, является поиск самого простого дизайна, например, макетов Maker Mendel или RepRap, которые в качестве образца для корпуса применяют форму коробки. Некоторые изобретатели используют для основания принтера обычные деревянные или пластиковые ящики, элементы которых можно будет менять местами, подгоняя под макеты будущих трехмерных печатных деталей. Эта конструкция станет будущей основой для принтера.

Затем выбирают конфигурацию ремня, который будет обеспечивать эффективную базовую конструкцию. Для способности взаимодействовать с Arduino выбирают контроллер. 3D-модели были разработаны с использованием SolidWorks. Конструкцию собирают по чертежам, предварительно изготовив металлические и деревянные детали для 3D принтера, как указано, например, в чертежах ниже.

3D-объект нуждается в трех осях, которые должны быть представлены в трехмерном пространстве печати. Задача состоит в том, чтобы любая точка в пространстве была представлена тремя координатами, которые обычно перечисляются в порядке X, Y, Z. Каждая координата предоставляет информацию об одном направлении или оси, каждая из которых перпендикулярна двум другим. Одна координата указывает положение вдоль линии, две в плоскости и три в пространстве.

В 3D-печати используются различные механизмы для маневра на определенной оси, что четко обозначено на чертежах 3Д-принтера. Они имеют две общие системы: декартову и дельту, используют технологию FDM, обладают различными механизмами навигации экструдера в пределах пространства для печати. В сплавленном моделировании осаждения для создания слоев используется полимер термического отложения. Этот процесс очень зависит от осей 3D-принтеров X, Y и Z.

В зависимости от рассматриваемого принтера горячий конец будет перемещаться в одну, две или все три из этих осей. Таким образом, система оси обеспечивает работу 3D-принтера и дает глубину и дизайн объекта. Если бы были только две оси, допустим, оси X и Y, тогда дизайн объекта был бы плоским, что было бы похожим на печать с помощью струйного принтера. Обычно оси X и Y соответствуют боковому движению, а ось Z соответствует вертикальному движению. Чтобы избежать путаницы при сборке 3Д-принтера, принимают за основу такое положение осей:

1. Z определяется, когда пользователь стоит лицом перед 3D-принтером, тогда инструмент, движущийся вверх и вниз, является осью Z.
2. X — это инструмент, перемещающийся влево или вправо, а инструмент, перемещающийся назад и вперед — является осью Y.

Изготовление рамы устройства

Отрезают линейные стержни по размеру, согласно чертежам. Например, средние стержни — 260 мм, а боковые стержни — длину 250 мм. Сдвигают боковые линейные стержни в блоки, они будут осью Y. Помещают линейный подшипник сверху каждого блока и отмечают, где должны проходить отверстия. Просверливают эти отверстия сверлом под винты, чтобы в дальнейшем удерживать подшипники. Отмечают отверстия в самой тонкой части блока и просверливают два отверстия диаметром 8 мм.

Помещают средние линейные стержни в эти отверстия — это и будет ось X. Поворачивают блок так, чтобы линейный подшипник был внизу. Укладывают два временных шкива в центр между монтажными отверстиями для линейного подшипника. Помещают винт через зубчатые шкивы, используя отвертку, чтобы зафиксировать их на корпусе. Эти блоки позволяют экструдеру для 3Д-принтера перемещаться вдоль оси Y. Это самый простой макет корпуса принтера. Можно сделать рамку из экструдированного алюминия с 8 отверстиями в ластовицах, что хорошо работает и обеспечивает жесткую и стабильную конструкцию.

Этот проект переработан для использования линейного рельса и соответствующего подшипника. В салазках имеются отверстия для крепления стандартных концевых выключателей для оси X и Y.

Монтаж оси Z

Берут опорный блок сборной плиты. Отмечают блок с обеих сторон в центре, на 2 см от самого длинного края. Выполняют отверстие сверлом. Закрепляют гайками все винты в монтажных отверстиях. Крепления должны быть жесткими. Помещают соединители вала на два оставшихся шаговых двигателя и используют шестигранный ключ, чтобы затянуть их надлежащим образом.

Помещают винты на другом конце муфты и снова затягивают их. Используют Zip-галстуки для закрепления шаговых двигателей на дне корпуса. Помещают опору монтажной пластины на резьбовые винты и отпускают винты, чтобы опустить плиту. Сдвигают верхние пластины над резьбовыми соединениями, чтобы убедиться, что все на месте.

Создание оси X

Ось X является самой сложной осью, при устройстве самодельного 3Д-принтера, она находится в прямом соединении с осью Z, а также поддерживает экструдер. Сначала прикрепляют 8-миллиметровый болт к оси X с помощью гаек соответствующего размера. Затем аккуратно продвигают два подшипника внутри зазоров и делают то же самое с двигателем оси X. Затем вставляют подшипник в осевой шкив оси X и прикрепляют его винтом и гайкой. Две гайки на подшипнике служат для стабильности и защиты от самораскручивания.

Теперь собирают детали для натяжного устройства X-оси. Эта часть будет вставлена в прорезь X-оси. Один болт будет использоваться для натяжения ремня, а другой для крепления стальных стержней на X-оси. Используют сверло 8 мм для выравнивания 4 отверстий для вставки стержней оси X.

Прежде чем продолжить сборку, собирают другую часть, необходимую для крепления горячего конца экструдера. Добавляют линейные подшипники к печатной части и закрепляют их кабельными стяжками в поясе, который управляет осью X. Для того чтобы продолжить создание оси X устройства 3Д-принтера, сначала завершают монтаж оси Z.

Используют гладкие стальные стержни толщиной 8 мм x 320 мм и сдвигают линейные подшипники колесных и ходовых частей оси X внутри каждого из них. Чтобы это выполнить, может понадобиться ослабить части Z-AXIS-TOP. Ось Z закончена, и можно перемещать гладкие стальные стержни для оси X, не забывая прикрепить X-CARRAGE и пропустить горизонтальные стержни оси X через него.

Ходовая часть оси Х будет идти слева, а правая сторона будет иметь холостой ход оси Х вместе с частями шкива и натяжителя. На этом этапе можно присоединить шаговый двигатель оси X с шестерней GT2, и добавить ремень. Теперь используют болты для крепления стержней оси X на месте, а болт M4 натягивают ремень.

Закрепление Y-MOTOR оси

Когда основание рамки будет построено, можно продолжить завершение закрепления оси Y. Для этого понадобятся следующие детали для 3D-принтера:

1. NEMA 17 HR 0,9 градуса на шаг 4,0 кг/см шагового двигателя.
2. Номер детали: 42BYGHM809.
3. 20-ти зубчатый шкив GT21 метр газораспределительного механизма GT2.
4. Винты 5x M3 x 12 мм.
5. Шайбы — 4x M3.
6. Гайки — 2x M3.

Начинают с присоединения шагового двигателя к части Y-MOTOR на задней части рамы. Также прикрепляют шкив GT2 к валу двигателя. После чего нужно его отрегулировать.

Далее подключают Y-BELT-HOLDER к платформе рабочей площадки. Используют винты M3 x 12 мм с шайбами и гайками. Ось Y будет перемещена с использованием ремня GT2. Теперь прикрепляют ремень GT2 и оборачивают его вокруг шкива GT2. Закрепляют ремень к Y-BELT-HOLDER с помощью кабельных стяжек, и регулируют натяжение ремня с помощью винта M4 на Y-образном упоре.

Установка экструдера

После того как готов стол для 3Д-принтера, устанавливают экструдер. Помещают два линейных подшипника на средние линейные стержни. Проверяют, насколько далеки друг от друга осевые подшипники. Отмечают, где они сели и где должны быть отверстия. Выполняют эти отверстия с помощью сверла. Закрепляют линейные подшипники винтами. Далее нужно отметить середину блока от линейных подшипников и выполнить другие монтажные отверстия. Помещают направляющие стержни против середины четырех отверстий. Передвигают экструдер, чтобы закрепить экструдер на месте. Эта конструкция позволит в дальнейшем снимать или модернизировать его.

Экструдер состоит из термистора, который измеряет температуру, нагревательного элемента и головки. Термистор и нагревательный элемент входят в отверстия на головке экструдера, как показано на рисунке. После окончания монтажных работ осуществляют соединение электрической схемы экструдера.

Настройка программного обеспечения

Когда механическая и электрическая части устройства собраны, приступают к установке программного обеспечения и начинают подготовку платы RAMPS 1.4. Некоторые модели платы уже собраны производителем, а другие требуют, чтобы пользователи припаяли несколько разъемов. Плата RAMPS должна иметь разъемы с перемычками. Шаговые двигатели перемещаются ступенчато, что позволяет им быть очень точными.

Аккуратно соединяют платы RAMPS с Arduino. Убеждаются, что USB-устройство Arduino находится под контактом D10. Чтобы начать работу, загружают последнее официальное программное обеспечение Arduino Environment. При загрузке просто дважды нажимают на ссылку, чтобы начать установку, далее соглашаются со всеми параметрами по умолчанию, в том числе по установке драйвера USB.

Проводят подключение Mega 2560 к компьютеру и тестируют его. Вставляют USB-кабель в Mega и компьютер. При этом не нужен отдельный адаптер, будет использован блок питания для 3Д-принтера. Компьютер сам установит необходимые драйвера из программного обеспечения, установленного ранее. Пользователь может увидеть, какой COM-порт установлен.

Если программное обеспечение использует локализованный язык, можно изменить его, выполнив действия: Файл -> Настройки -> Язык редактора -> Выбор языка. Перегружают программное обеспечение Arduino. Выполняют первоначальную настройку Mega. Выбирают модель: Инструменты -> Совет -> Arduino Mega или Mega 2560. ПК запоминает этот выбор для использования его в будущем.

Номер порта в системе может отличаться. Если неясно, какой из них выбрать, нужно отметить перечисленные номера COM, а затем отключить Mega. Определяют новый вид в «Инструменты -> Порты», чтобы установить, какие из них используются другими элементами, а какие отсутствуют. Для этого загружают программу, нажимают стрелку, указывающую вправо, чтобы загрузить Mega. Код компилируется, загружается и активируется. Один из светодиодов на Mega теперь мигает, устройство готово к работе.

Далее выполняют настройку прошивки Marlin. Открывают Arduino IDE: Файл -> Открыть, далее переходят в папку Marlin-Development и в папку Marlin. Выбирают и открывают файл Configuration.h или Marlin.ino. Открывается новое окно, содержащее Marlin.ino и открывают вкладку Configratuin.h.

Определяют материнскую плату, как RAMPS 1. 4 с аксессуарами. Открывают необходимые переменные, которые находятся в Configuration.h -> Нажимают CTRL + F, чтобы открыть окно поиска и прописывают RAMPS. Нажимают «Найти», чтобы установить строку, содержащую: #define MOTHERBOARD.

Находят плату RAMPS — это устройства, подключенные к D8 (Heat-bed), D9 (вентилятор) и D10 (нагреватель), которые обычно определены в схеме. E — для экструдера, F — для вентилятора, B — для кровати. Убеждаются, что строка читает: #define MOTHERBOARD BOARD_RAMPS_13_EFB.

Сохраняют файл, если были внесены какие-либо изменения. Устанавливают скорость. Базовая скорость по умолчанию составляет 250000. Если это создает какие-либо проблемы с компьютером, то можно изменить ее на 125000.

Открывают Configuration.h. Находят строку, содержащую #define BAUDRATE 250000, и нужно поставить перед ней две косые черты, например:// #define BAUDRATE 250000.

На новой строке прописывают: #define BAUDRATE 125000. Сохраняют файл. Экструдеры по умолчанию определены как 1, поэтому оставляют это значение без изменения.

Приступают к определению температурных настроек. Существует список с 20-25 различными вариантами для каждого датчика. Ниже перечислены параметры, которые определяют входы датчиков на плате RAMPS 1.4. По умолчанию определяется SENSOR_0 с опцией 1, которая означает, что // 1 — это 100-кратный термистор — лучший выбор для EPCOS 100k (4,7 тыс. Pullup), или, другими словами — это стандартный термистор, используемый для измерения температуры для 3D-принтеров.

TEMP_SENSOR_0 — это термистор Hot-end. Другие датчики сконфигурированы с опцией 0, что приводит к отключению:

1. #define TEMP_SENSOR_0 1.
2. #define TEMP_SENSOR_1 0.
3. #define TEMP_SENSOR_2 0.
4. #define TEMP_SENSOR_3 0.
5. #define TEMP_SENSOR_BED 1.

Определяют минимальную и максимальную температуру горячей и холодной рабочей поверхности стола. Минимальные настройки по умолчанию равны 5, в этом режиме просто проверяется работа термистора, чтобы убедиться, что провода не расплавлены или повреждены иным образом.

Можете определить MINTEMP как 0, прописывая:

1. #define HEATER_0_MINTEMP 5//.
2. # define HEATER_1_MINTEMP 5//.
3. # define HEATER_2_MINTEMP 5//.
4. # define HEATER_3_MINTEMP 5.
5. #define BED_MINTEMP 5.

Максимальная температура по умолчанию:

1. Hot-end: 275.
2. Hot-bed: 150.

Если печатается ABS и нужна температура в 230 ⁰С или около того. Удаляют // на линии с помощью BED_MAXTEMP. Если пользователю нужны более сложные настройки, то обращаются к инструкции по наладке программного обеспечения на профильном сайте.

Многие уже считают, что трехмерная печать в будущем — это не модная волна амбициозных, пластиковых трюков, а революция в обрабатывающей промышленности и мировой экономике. Хотя трехмерная печать, безусловно, позволит пользователям изготовить изделия для личного употребления, но есть предел их возможностей. Не так многое сегодня можно выполнить самостоятельно с дешевым принтером и трубкой из пластика. Реальные экономические выгоды и рост бизнеса на 3Д принтере, скорее всего, будет наблюдаться, когда 3D-печать будет широко принята крупными компаниями в качестве центрального компонента обрабатывающей промышленности.

Как работают 3D принтеры ⋆ Как это сделано

Никого уже сегодня не удивить технологиями, шагнувшими из книг фантастов. Мы уже настолько привыкли к ним, что мало задумываемся о том, как раньше жили без них. Сейчас мы активно пользуемся ими, учимся, общаемся, зарабатываем с их помощью, развлекаемся, в общем много чего делаем, но осталась одна сфера, которая до сих пор удивляет своими возможностями.

Сегодня в “Как это сделано” репортаж о том, как устроены и работают 3D-принтеры.

Немного расскажу об истории возникновения этих удивительных станков будущего. Первый 3D-принтер появился на свет более 30 лет назад, в 1984 году. Его изобрел Чак Халл, основатель крупнейшей в мире компании «3D Systems» – лидера в области производства 3D-принтеров.

С тех пор технологии в этой сфере шагнули далеко вперед и возможности таких аппаратов значительно расширились. Сейчас 3D-принтеры могут напечатать практически что угодно из чего угодно. Размер создаваемой вещи ограничен лишь рабочей площадью принтеров, однако и эта проблема решаема – есть специальный суперклей, которым склеиваются детали будущего изделия.

Но обо всем по порядку. Принтер подключен к компьютеру, который задает ему задачу распечатать с подготовленной в специальной программе 3D модели будущее изделие. Этот 3D-принтер использует для печати композитный материал на основе гипса, который позволяет печатать с высоким разрешением, воспроизводя до 6 млн. оттенков.

Принцип работы таков – в принтере есть емкость, в которую тонким слоем насыпается мелкодисперсный порошок, выравнивается, над ним проезжает каретка с картриджем и распыляет отвердитель разного цвета на нужные участки. Опять засыпается слой порошка, выравнивается, наносится связующее вещество с краской, и так много раз. Слои настолько тонкие, что под ним видны предыдущие.

Слой за слоем повторяется операция, и дно камеры постепенно уходит вниз. Чтобы напечатать 3D модель требуется до нескольких часов, в зависимости от сложности изделия.

Сегодня мы будем печатать персонифицированный 3D-чехол для 4G модема Yota, сделанный из гипсового композита с частицами метеорита. Да, теперь можно печатать и такие интересные вещи.

Здесь видно, сколько слоев на данный момент напечатано.

Но пока идет процесс (он будет длиться около часа) мы посмотрим какие вещи можно напечатать на подобном принтере, расскажу какие принтеры существуют и какие технологии используются на данный момент.

Одна из технологий позволяет сделать 3D модель человека и напечатать вот такие фигурки. Хороший подарок на юбилей, товарищ Сталин одобряет.

Головы одного политика. Думаю вы сами догадались кто это.

И другие интересные фигурки.

Скульптура сделанная руками человека и скульптура напечатанная 3D-принтером.

Любое предприятие теперь может создать прототип какой-то детали на 3D-принтере, и это будет гораздо быстрее и дешевле, чем производить образец традиционными способами. Вот это, например, напечатанный прототип детали двигателя.

Но свое развитие станки будущего начинали с принтеров, о которых мы расскажем ниже. Этот принтер для печати использует пластик. Технология FDM (Fused Deposition Modeling) – послойное нанесение расплавленной пластиковой нити.

Пластик может быть самых разных цветов.

Принтер работает не от картриджа, а от обычных катушек пластика, подсоединённых к нему в том виде, в котором они и продаются. Пластиковая нить заправляется в экструдер, там нагревается и печатающая головка наносит материал на движущуюся платформу.

Это более современный аналог, который можно купить домой. Если цены на домашние 3D-принтеры начинаются от 35 тыс. то этот стоит 165тыс.

Принтер чуть дороже. Виды пластика у них примерно одни и те же. Этот принтер отличается большой областью построения среди домашних 3D-принтеров.

На подобном принтере можно напечатать меч джедая. Причем он складывается.

Или обычный меч. Так как размеры принтера не позволяют напечатать длинные или крупные изделия, то они печатаются частями и затем склеиваются.

Эти маски тоже напечатаны на таком принтере.

Не узнаю вас в гриме, Иннокентий Смоктуновский? Кто узнал персонажа?

Далее наш рассказ будет о принтерах другого типа. Принтер ProJet 6000 работает по технологии SLA (стереолитография) Кстати, эту технологию изобрел Чак Халл. В нем затвердевание фотополимера происходит за счет ультрафиолетовой вспышки лазера.

При печати практически любых моделей существует необходимость поддерживать выступающие, нависающие части выращиваемой модели и для этих целей используется сам материал из которого идет печать.

А здесь уже происходит очистка изделия, промывание, удаление поддержек.

Как мне рассказали, технология 3D-печати настолько продвинулась в последнее время, что существуют принтеры, которые могут печатать чем угодно, начиная от шоколада, заканчивая металлом и песком!

На этом видео к примеру, видно, что принтер печатает как пластик, так и резину.

На этом видео показан уникальный принтер работающий автономно от солнечных батарей. Автор проекта в качестве материала использовал песок, который набирал тут же в пустыне. Вместо лазерных лучей он использовал большую линзу Френеля, которая концентрировала солнце в точку и плавила песок. В качестве насыпающего и выравнивающего устройства выступал сам автор проекта. Координатная система принтера и компьютер, как я сказал ранее, работали от солнечных батарей. В течении нескольких часов нахождения в пустыне он сделал непонятную хреновину и чашу.

Этот принтер печатает из металлической крошки. Частицы порошка спекаются между собой лазером, после чего еще в течении суток лоток остывает. Однако изделие хрупкое, спекание металлических частиц не дает прочность изделию, оно достаточно пористое и может поломаться в руках, потому его еще раз обрабатывают в специальной печи, уложив в другой лоток с другим металлическим порошком, который заполняет поры и делает его достаточно прочным.

В Шанхае при помощи 3D-принтера печатают дома!

В этом видео можно увидеть другие возможности 3D-печати, от печати пирожных, до оружия и протезов. Сейчас активно исследуется возможность печати отдельных органов для человека.

Пока мы ждем окончания печати чехла для модема Yota, нам показали другие вещицы, которые выставляются на различных выставках.

Вот такую удивительную штуку напечатали из полиамида. Ее особенность в том, что все детали в ней движущиеся. Причем ее не склеивали из различных частей, она была напечатана за один раз.

Сделал гифку, чтобы показать ее в работе.

Изделия из других материалов.

Но мы возвращаемся к своему принтеру, который заканчивает печать чехла для модема.

Осталось допечатать всего 43 слоя.

После того, как все закончено, специальным пылесосом, который подключен с самому станку собирается весь порошок. Он опять пойдет в дело при очередной печати, так что можно сказать, что производство безотходное.

В соседней кабинке сжатым воздухом и мягкой щеточкой чехол очищается от порошка.

Почти готово.

Осталось только пропитать его специальным клеем, который заполнит все поры и сделает его прочнее.

А это порошок из метеорита, который добавляется при печати этих чехлов.

Вот и все, чехол для модема готов.

Теперь и вы знаете, как устроены и работают 3D принтеры.

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на адрес ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят тысячи читателей сайта Как это сделано

Отдельные фото из моих репортажей можно смотреть в инстаграме инстаграме.    Жмите на ссылки, подписывайтесь и комментируйте, если вопросы по делу, я всегда отвечаю.

Также на ютюбе выходят мои интереснейшие ролики, поддержите его подпиской, кликнув по этой ссылке – Как это сделано или по этой картинке. Спасибо всем подписавшимся!

Самодельный 3д принтер

Пропустить и перейти к содержимому

Купить готовый 3д принтер можно с бесплатной доставкой в этом китайском магазине. Радиодетали, ардуино по этой ссылке.

Реально ли сделать 3д принтер своими руками?

Как построить 3D-принтер с нуля | 3D печать с нуля

3dprintingfromscratch.com

Если вы читаете эту статью, это означает, что вы, вероятно, решили присоединиться к сообществу энтузиастов 3D-печати и узнать больше о 3D-принтерах, или, возможно, у вас уже есть некоторый опыт в этом и вы готовы попробовать создать свой собственный 3D-принтер. принтер с нуля.

Товары для изобретателей. 🔥 Перейти в магазин. Ссылка.

В этой статье вы найдете общее представление о том, как можно создавать 3D-принтеры, а также ссылки на действительно полезные ресурсы, где вы можете найти более подробную информацию с пошаговым описанием.

В настоящее время в Интернете существует большое количество 3d-принтеров, которые уже собраны и готовы к печати сразу после распаковки их из коробки, конечно же, вам также необходимо купить нить для 3d-принтера .  Не забывайте, что не все 3d-принтеры могут использовать одинаковые типы нитей накала, поэтому, пожалуйста, прочитайте инструкцию перед покупкой.

Но для некоторых людей, которые любят делать что-то новое своими руками, может быть интереснее создать свой собственный 3d-принтер с нуля . Основываясь на наших исследованиях, сообщество 3D-печати заполнено многими энтузиастами, так называемыми самодельщиками, которые увлечены созданием 3D-принтеров буквально с нуля.

Вы можете найти множество примеров того, как создать 3d-принтер на веб-сайте RepRap, но мы также хотим описать некоторые из более важных шагов, чтобы дать общее представление о том, чего ожидать, если вы действительно решите сделать свой собственный принтер.

Первый шаг – найти и купить комплект для 3D-принтера. Наборы обычно содержат большинство деталей, необходимых для сборки принтера, и их можно разделить на два основных типа:

3D-принтер Scratch Built – Этот комплект предназначен для тех, кто предпочитает создавать вещи с нуля или, другими словами, перейти к маршруту DIY RepRap.  Помимо некоторых существенных преимуществ этот подход имеет и свои недостатки. Теоретически это может сэкономить вам немного денег, и поскольку вы создаете его с нуля, вы будете знать все гайки и болты в нем к тому времени, когда сможете его использовать, и успешно распечатаете свой первый объект. Основным недостатком этого метода является время. Буквально потребуется много времени, чтобы разобраться со всеми этими сотнями болтов, проводов, ремней и многим другим. В конце концов вам все еще нужно выбрать и купить или построить плату контроллера, но это зависит от вашего уровня квалификации.

Наборный 3D-принтер – этот тип набора хорош, если вы хотите сэкономить деньги и в то же время не справляться со всеми проблемами, описанными в первом типе набора. Многие производители продают такие комплекты с «простыми в сборке» инструкциями. Я сомневаюсь, что это будет так же просто, как собрать кресло из ИКЕА, так что вам все равно придется иметь механический наклон и уметь понимать основную геометрию.  Некоторые из таких комплектов содержат не все детали, и вам может потребоваться купить что-то дополнительно.

Следующим шагом будет определение дизайна вашего 3D-принтера. По моему скромному мнению, большинство DIY 3D-принтеров имеют не очень захватывающий и футуристический дизайн по сравнению с MakerBot и другими брендами. Но это также вопрос вкуса, для некоторых людей дизайн не очень важен.

После того, как вы приобрели комплект для 3D-печати и выбрали дизайн, вы можете приступить к созданию самой увлекательной и трудоемкой части – создать свой собственный 3D-принтер. Будьте готовы к бессонным ночам и большому веселью. Возможно, вы придумаете что-то новое и представите свои результаты сообществу RepRap.

Когда аппаратная часть 3d-принтера готова, вам также необходимо добавить программный компонент. Он в основном выполняет следующие функции: позволяет просматривать и изменять трехмерные графические объекты, а также преобразовывать трехмерные изображения в инструкции, понятные для 3d-принтера.

Наконец, вы можете 3d распечатать свой первый объект! Если вам нечего печатать, вы можете найти большое разнообразие объектов на специализированных торговых площадках, таких как Shapeways , Thingiverse и другие. Перед печатью убедитесь, что объект, который вы хотите 3d распечатать, имеет правильный размер и помещается на раме принтера.

3д принтер из фанеры

Сначала посмотрите, как работает этот принтер

Теперь подробно, как прибор был собран

Недавно автор канала  Yar обещал подробно показать конструкцию своего 3d принтера и рассказать, где можно взять для него комплектующие. Сегодня не получится сделать видео о том, как построить 3d принтер от начала до конца, потому что принтер уже готов. Но, может быть, в ближайшем будущем на канале появится видео о том, как сделать 3d принтер из дерева с нуля. Потому что он будет переделан.

Конструкция 3д принтера

В основном, принтер сделан из дерева, для его конструкции использовалась одна единственная доска, которая была у автора. У него нет циркулярки, поэтому доска не распущена поуже, она такая большая и тяжёлая. Для того, чтобы собрать раму, доску распилил на несколько частей, здесь склеил, здесь скрутил саморезами, и это составило конструкцию рамы этого принтера. Доска толстая, поэтому жёсткости с запасом.
Для осей использованы комплектующие из старых сканеров. Точнее, для двух осей из трёх 3d принтера. То есть для оси Z две направляющие. И для оси X две направляющие.
Ось Y висит на алюминиевом профиле, довольно толстом тоже. И самодельные каретки из обычных шариковых подшипников. Это то, что было в гараже просто.
На самом деле, вот эту часть надо было использовать на ось Z, при переделке это будет учтено.

Самодельный 3д принтер

В движение каретки приводятся так же моторами из сканеров, с родными редукторами, с родными ремнями. Вот здесь, правда, пришлось использовать редуктор из одного сканера, а мотор из другого, чтобы движение этой оси совпало по шагам с осью Y.
На оси Z также стоит мотор из сканера. Он был униполярным, то есть из него торчало пять проводов, сейчас из него торчит четыре провода. Для этого пришлось перерезать там перемычку. С переделанным редуктором, который имеет возможность крутить вот такую шпильку м5. И этих шпилек две: одна с правой стороны, другая – с левой. Они между собой связаны ремнём.

Почему-то в других принтерах делают два мотора. Но мастер решил, что нет никакой сложности использовать ремень. Даже не понятно, зачем делают два мотора.
Для того, чтобы отъюстировать ось, использовал подкладки из бумаги. То есть много маленьких бумажных листиков, которые подкладывал под точки опоры направляющих, для того, чтобы вывести их в параллель друг с другом. Они есть, как уже показал, вот здесь, вот тут, вот здесь.
Так же такие подкладки используются для грубой настройки столика.

Электроника

Электроника самодельная. Её однозначно лучше купить, потому что в итоге получил очень много гемора. Но суть не в этом. Суть в том, что электроника сделана Arduino Uno китайский. Здесь с запасом стоят транзисторы полевые. Вот эти два даже с радиатором. Потому что раньше был аж на 200 Вт. И, разумеется, четыре драйвера стоит. Ардуино купить можно по этой ссылке.

На 3д принтере в настоящий момент отсутствует экструдер, точнее, его холодный конец. Есть только само сопло с нагревательным блоком. Всё это потому, что затеял его переделку под более лёгкий мотор. Изначально здесь был этот мотор, работало всё отлично. Чтобы иметь возможность побыстрее им мотылять, надо снизить вес. Плюс ко всему освободил этот мотор для одной из осей, и докупил к нему ещё один. Всё это сделано для того, чтобы в будущем сделать принтер несколько быстрее.
Кстати о скоростях. Сканерные моторы на 12 В позволяют надёжно иметь скорость около 25-ти миллиметров в секунду. При большей скорости они могут начать терять шаги.

Столик для 3д принтера

В предыдущем видео вы могли видеть другой столик, он довольно больших размеров и сделан только из стекла. Но это большая проблема, потому что стекло трескается от сильного неравномерного нагрева. Поэтому мне от этого столика пришлось отказаться.
Сделан из стекла от сканера, под него проложена стальная вязальная проволока. И с другой стороны, он в какой-то степени утеплён стеклолентой.

Второй столик значительно меньше, потому что был именно такого размера кусок металла. Уже сделан под заменяемое стекло. Его сюда можно прицепить на прищепках. Кстати говоря, оно тоже треснуло, оно изначально было в размер.

К этому стальному листу на винтиках прикручены обычные 5-ти Ваттные сопротивления.
Держится на каретке при помощи вот таких подстроечных болтиках 3 шт., с навинченными на них гайками. Они сидят на фиксаторе резьбы, крутятся довольно туго. За счёт этого их можно настроить по отношению к осям принтера.
Вот это одна из немногих напечатанных на этом принтере деталей. Это опора подшипника оси Z. Почему мастер её напечатал, потому что та, которая была сделана из дерева, имела довольно сильный перекос. За счёт чего на деталях, которые печатались на этом принтере, появлялась заметная неравномерность слоёв. То есть, при слоях в толщину 0,1 мм или 0,2 мм, выглядели они так, как будто толщина около 0,7. И прочность склеивания между слоями была низкой.

Одним из серьёзных недостатков данного 3д принтера является отсутствие концовиков. То есть, оси не знают, где начало, и приходится выставлять их вручную.
Если с осью X, Y это никаких проблем не доставляет, и автор модели даже, наверное, не делал на них концовики. По той причине, что можно центр принтера выставлять вручную в любое место, и таким образом печатать из одного G-code последовательно несколько деталей. Но выставлять ось Z вручную очень неудобно. Это каждый раз занимает минут 5 перед каждой печатью.
Ещё одним недостатком, который свойственен очень многим принтерам, является то, что он открытый. То, что печатается, доступно любым сквознякам и доступно внешнему охлаждению комнатной температурой. А желательно для печати, чтобы его меньше скручивало, чтобы в нём было меньше внутренних напряжений, желательно принтер иметь закрытым и поддерживать внутри температуру около 70 градусов. Это то, что в будущем нужно исправлять. Нужно полностью переделывать принтер, делать его H-bot (эйч-ботом).
Если автор модели самодельного 3д принтера будет переделывать его, то об этом обязательно появится видео на канале Yar.

Как собрать 3D-принтер с нуля

Если вы читаете эту статью, это означает, что вы, вероятно, решили присоединиться к сообществу энтузиастов 3D-печати и узнать больше о 3D-принтерах, или, может быть, у вас уже есть некоторый опыт в этом и вы готовы попробовать создать свой собственный 3d принтер с нуля.

В этой статье вы найдете общее представление о том, как можно построить 3D-принтеры, а также ссылки на действительно полезные ресурсы, где вы можете найти более подробную информацию с пошаговым описанием.

В настоящее время в Интернете существует большое количество 3d принтеров , которые уже собраны и готовы к печати сразу после того, как вы распаковываете их из коробки, конечно, вам также нужно купить для него нить для 3d принтера . Не забывайте, что не все 3D-принтеры могут использовать одни и те же типы нитей, поэтому перед покупкой прочтите инструкцию.

Но для некоторых людей, которые любят делать что-то новенькое своими руками, может быть интереснее построить собственный 3d принтер с нуля .Согласно нашим исследованиям, в сообществе 3D-печати много энтузиастов, так называемых DIY’ers (сделай сам), которые увлечены созданием 3D-принтеров буквально почти с нуля.

Хороший тому пример — движение RepRap. RepRap — это сокращение от Rep с лицензией Rap id-prototyper. Другими словами, это самовоспроизводящийся 3D-принтер. Фактически, большинство сегодняшних 3D-принтеров высшего потребительского уровня (рисунок выше) так или иначе созданы RepRap.

Вы можете найти множество примеров того, как построить 3d-принтер с нуля на веб-сайте RepRap, но мы также хотим описать некоторые из более важных шагов, чтобы дать общее представление о том, чего ожидать, если вы действительно решите сделать свой собственный 3д принтер.

Первым делом нужно найти и купить DIY комплект для 3d принтера. Комплекты обычно содержат большинство деталей, необходимых для сборки принтера, и их можно разделить на два основных типа:

3D-принтер Scratch Built — Этот набор для самостоятельного изготовления 3D-принтера предназначен для тех, кто предпочитает создавать вещи с нуля, или, другими словами, перейти на путь DIY RepRap.Помимо существенных преимуществ, у этого подхода есть и недостатки. Теоретически это может сэкономить вам немного денег, и поскольку вы строите его с нуля, вы будете знать каждую гайку и каждый болт в нем к тому времени, когда вы сможете использовать его и успешно напечатать свой первый объект. Главный недостаток этого метода — время. Буквально много времени уйдет на то, чтобы разобраться со всеми этими сотнями болтов, проводов, ремней и многим другим. В конце концов, вам все равно нужно выбрать и купить или построить плату контроллера, но это зависит от вашего уровня навыков.

Комплект для встроенного 3D-принтера — Этот тип комплекта хорош, если вы хотите сэкономить деньги и в то же время не решать все проблемы, описанные в первом типе комплекта. Многие производители продают такие комплекты с инструкциями по «простой сборке». Я сомневаюсь, что это будет так же просто, как собрать стул из ИКЕА, поэтому вам все равно придется иметь склонность к механике и понимать основную геометрию. Некоторые из таких комплектов содержат не все детали, и вам может потребоваться что-то дополнительно купить.

Следующим шагом будет определение дизайна вашего 3D-принтера. По моему скромному мнению, большинство DIY 3D-принтеров имеют не очень захватывающий и футуристический дизайн по сравнению с MakerBot и другими брендами. Но это тоже дело вкуса, для кого-то дизайн не очень важен.

После того, как вы получили свой комплект для 3D-печати и выбрали дизайн, вы можете приступить к самому увлекательному и трудоемкому этапу — создать свой собственный 3D-принтер. Будьте готовы к бессонным ночам и веселью.Может быть, вы придумаете что-то новое и представите свои выводы сообществу RepRap.

Когда аппаратная часть 3d-принтера готова, вам также необходимо добавить к ней программный компонент. Он в основном выполняет следующие функции: позволяет просматривать и изменять трехмерные графические объекты, а также преобразовывать трехмерные изображения в инструкции, понятные трехмерному принтеру.

Наконец-то вы можете распечатать свой первый объект в 3D! Если вам нечего печатать, вы можете найти большое разнообразие предметов на специализированных торговых площадках, таких как Shapeways, Thingiverse и других.Перед печатью убедитесь, что объект, который вы хотите распечатать, имеет правильный размер и помещается на раме принтера.

В конце есть список некоторых ссылок, по которым вы можете найти дополнительную информацию о том, как построить свой собственный 3D-принтер с нуля :

Также посмотрите видео от Бена Хека, в котором он отвечает на некоторые вопросы, связанные с 3D-печатью.

Статьи по теме:

Как работают 3D-принтеры?

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 16 января 2020 г.

Даже лучшие художники изо всех сил стараются показать нам, какие объекты реального мира выглядят во всей своей трехмерной (3D) красе. Большую часть времени это не имеет значения — глядя на фотографию или эскиз, мы хорошая идея. Но если вы занимаетесь разработкой новых продукты, и вам нужно показать их клиентам или покупателям, ничто не сравнится с прототипом: модель, которую можно потрогать, подержать и Чувствовать. Беда только в том, что на изготовление моделей вручную уходит много времени. машины, которые могут делать «быстрые прототипы», стоят целое состояние (до полмиллиона долларов).Ура, тогда 3D-принтеры, которые немного работают как струйные принтеры, и создавайте 3D-модели слой за слоем до 10 раз скорость и пятая стоимость. Как именно они работают? Давайте внимательнее!

Фото: 3D-печать в действии: это печатающая головка принтера Invent3D, медленно создавая объект, слой за слоем, брызгая расплавленным синим пластиком из его точно движущегося сопла. Фото капрала. Джастин Апдеграфф любезно предоставлен Корпусом морской пехоты США.

От ручных прототипов до быстрого прототипирования

Фото: Качественный скоростной прототип космического самолета из воска. из чертежа САПР НАСА.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром НАСА в Лэнгли (NASA-LaRC).

Раньше были такие вещи, как автоматизированное проектирование (САПР) и лазеры, модели и прототипы были кропотливо вырезаны из дерева или склеены из кусочков картона или пластика. Они могли взять дней или даже недель, чтобы заработать и обычно стоит целое состояние. Получение внесение изменений или дополнений было трудным и требовало много времени, особенно если использовалась сторонняя модельная компания, и это может оттолкнуть дизайнеров от внесения улучшений или комментарии на борту в последнюю минуту: «Слишком поздно!»

С появлением более совершенных технологий, идея под названием быстрое прототипирование (RP) зародилась в 1980-х. как решение этой проблемы: это означает разработку моделей и прототипы более автоматизированными методами, обычно за часы или дни чем недели, на которые уходило традиционное прототипирование.3D печать является логическим продолжением этой идеи, в которой дизайнеры продукта делают собственные быстрые прототипы, за часы, с использованием сложных машин похожи на струйные принтеры.

Как работает 3D-принтер?

Artwork: Один из первых в мире трехмерных принтеров FDM, разработан С. Скоттом Крампом в 1980-х годах. В этом дизайне модель (розовая, 40) напечатана. на опорной плите (темно-синий, 10), который движется в горизонтальной (X-Y) направлениях, в то время печати головка и сопло (2 и 4, оранжевые) перемещаются в вертикальном (Z) направлении.В качестве сырья для печати используется пластиковый стержень (желтый, 46), оплавленный печатающей головкой. Процесс нагрева тщательно регулируется термопара (электрический датчик тепла), подключенная к регулятору температуры (фиолетовый, 86). Стержень выдавливается сжатым воздухом из большого резервуара и компрессор справа (зеленый, 60/62). С тех пор все немного изменилось, но основной принцип (создание объекта путем плавления и осаждения пластика под трехмерным контролем) остается прежним.Иллюстрация из патента США 5,121,329: Устройство и метод для создания трехмерных объектов, автор С. Скотт Крамп, Stratasys Ltd, 9 июня 1992 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Представьте, что вы строите обычный деревянный прототип автомобиля. Ты бы начните с бруска из цельного дерева и вырежьте внутрь, как скульптор, постепенно раскрывая «спрятанный» внутри предмет. Или если вы хотели сделать модель дома по архитектурному проекту, вы бы построили это как настоящий сборный дом, вероятно, вырезанный миниатюрный копии стен из картона и их склейка.Теперь лазер может легко вырезать из дерева форму, и это не выходит за рамки сферы возможностей научить робота приклеивать картон вместе — но 3D-принтеры не работают ни одним из этих способов!

Типичный 3D-принтер очень похож на струйный принтер. с компьютера. Он создает 3D-модель по одному слою за раз из снизу вверх, путем многократной печати на одной и той же области методом, известным как моделирование методом сплавленного осаждения (FDM) . Работая полностью автоматически, принтер создает модель в течение нескольких часов, поворачивая 3D CAD втягивание в партии двухмерных, поперечных слои — эффективно разделяют 2D-отпечатки, расположенные один поверх другой, но без бумаги между ними.Вместо использования чернил, которые никогда не накапливаются объем, принтер наносит слои расплавленного пластика или порошка и соединяет их вместе (и с существующей структурой) с помощью клея или ультрафиолета.

Q: Какие «чернила» используются в 3D-принтере? A: АБС-пластик!

Там, где струйный принтер распыляет жидкие чернила, а лазерный принтер использует твердый порошок, 3D-принтер не использует ни того, ни другого: вы не можете построить 3D-модель, накапливая цветную воду или черную пыль! Вы можете моделировать пластик.3D-принтер по сути работает, выдавливая расплавленный пластик через крошечное сопло, которое он перемещает точно под компьютером контроль. Он печатает один слой, ждет, пока он высохнет, а затем печатает следующий слой поверх. В зависимости от качества принтера, то вы получите либо потрясающе выглядящую 3D-модель, либо множество двухмерных пластиковых линий, грубо лежащих на друг на друга — как глазурь для торта с плохо нанесенным каналом! Очевидно, что пластик, из которого печатаются модели, имеет огромное значение.

Фото. Пластиковые корпуса компьютеров, компьютерной периферии (мыши, клавиатуры и принтеры) и других электронных устройств (калькуляторы и мобильные телефоны) обычно изготавливаются из АБС-пластика.Это внутренняя часть корпуса мобильного телефона, где показано место, где он отмечен символом переработки ABS (большего размера, вставка).

Когда мы говорим о пластике, мы обычно имеем в виду «пластик»: если вы прилежный переработчик, вы знаете, что существует много типов пластика, и все они различны как химически (в их молекулярном составе), так и физически (в их отношение к теплу, свету и т. д.). Неудивительно, что в 3D-принтерах используются термопласты (пластмассы, которые плавятся при нагревании и превращаются в твердые, когда снова охлаждают), и, как правило, тот, который называется АБС (акрилонитрилбутадиенстирол).Пожалуй, наиболее знакомый материал, из которого изготавливаются кирпичи LEGO®, ABS также широко используется в салонах автомобилей (иногда и во внешних деталях, таких как колпаки), для изготовления внутренних частей холодильников и в пластиковых деталях компьютеров (вполне вероятно, что это мышь и клавиатура, которые вы используете сейчас, сделаны из АБС-пластика).

Так почему этот материал используется для 3D-печати? На самом деле это смесь твердого и прочного пластика (акрилонитрил) с синтетическим каучуком (бутадиенстирол). Он идеально подходит для 3D-печати, потому что он твердый при комнатной температуре и плавится при температуре чуть выше 100 ° C (220 ° F), что достаточно прохладно, чтобы плавиться внутри принтера без слишком сильного нагрева и достаточно горячее, чтобы модели, напечатанные с его помощью, выиграли они тают, если их оставить на солнце.После схватывания его можно отшлифовать или покрасить; Еще одним полезным свойством АБС является то, что он имеет бело-желтый цвет в необработанном виде, но могут быть добавлены пигменты (химические вещества цвета в краске), чтобы придать ему практически любой цвет. В зависимости от типа принтера, который вы используете, вы подаете на него пластик в виде маленьких шариков или нитей (например, пластиковых ниток).

Вам не обязательно печатать в 3D с помощью пластика: теоретически вы можете печатать объекты, используя любой расплавленный материал, который достаточно быстро затвердевает и схватывается.В июле 2011 года исследователи из Английский университет Эксетера представил прототип пищевого принтера, который может печатать 3D-объекты из расплавленного шоколада!

Преимущества и недостатки

Фото: B9Creator ™ — типичный недорогой 3D-принтер своими руками. Первоначально он был доступен в виде набора по цене 2495 долларов; теперь он приходит в собранном виде в трех разных версиях по цене от 6000 до 12000 долларов. Фото любезно предоставлено Винделлом Х. Оскей, www.evilmadscientist.com, опубликовано на Flickr в 2012 г. под лицензией Creative Commons.

Производители 3D-принтеров заявляют, что они в 10 раз быстрее, чем другими способами и в 5 раз дешевле, поэтому они дают большие преимущества для люди, которым нужны быстрые прототипы за часы, а не дни. Хотя 3D-принтеры высокого класса, они по-прежнему дороги (обычно около 25 000–50 000 долларов), они часть стоимости более сложных машин RP (которые входят в от 100 000 до 500 000 долларов), а гораздо более дешевые машины также доступны (вы можете купить комплект 3D-принтера Tronxy примерно за 100–200 долларов).Они также достаточно маленькие, безопасные, простые в использовании и надежны (функции, которые сделали их все более популярными в таких местах, как проектные / инженерные школы).

С другой стороны, отделка моделей, которые они производят, обычно уступает тем, которые производятся на станках с РП более высокого класса. Выбор материалы часто ограничиваются одним или двумя, цвета могут быть грубыми, и текстура может не очень хорошо отражать предполагаемую отделку продукта. Как правило, 3D-печатные модели может быть лучше для предварительной визуализации новых продуктов; Больше сложные машины RP могут быть использованы позже в процессе, когда проекты ближе к доработке и такие вещи, как точная поверхность текстура важнее.

Приложения

Для чего можно использовать 3D-принтер? Это немного похоже на вопрос «Как много способов использовать копировальный аппарат? »Теоретически единственным ограничением является воображение. На практике пределы — это точность модель, с которой вы печатаете, точность вашего принтера и материалы, которыми вы печатаете. Современная 3D-печать была изобретена около 25 лет назад, но по-настоящему он начал набирать обороты только в последнее десятилетие. Довольно технология все еще относительно новая; даже в этом случае диапазон использования 3D-печати довольно удивительно.

Медицина

Фото: пластиковые сердца, напечатанные на 3D-принтере, позволяют хирургам проводить операции без риска. Модель доктора Мэтью Брамлета. Фотография, являющаяся общественным достоянием, опубликована на Flickr благодаря галерее изображений NIH США и 3D Print Exchange.

Жизнь — это путешествие в один конец; склонные к ошибкам стареющие люди со складками, осыпающиеся тела, естественно, видят большие перспективы в технологии, которая возможность создания заменяющих частей тела и тканей. Поэтому врачи были одними из первых, кто начал изучать 3D-печать.Уже у нас видел 3D-печатные уши (от индийской компании Novabeans), руки и ноги (от Limbitless Solutions, Biomechanical Robotics Group и Bespoke) и мускулы (от Корнельского университета). 3D-принтеры имеют также использовались для производства искусственной ткани (Organovo), клеток (Samsara Sciences) и кожа (в партнерстве косметических гиганты L’Oreal и Organovo). Хотя мы еще далеки от того, чтобы полные 3D-печатные заменяющие органы (например, сердце и печень), все быстро движется в этом направлении.Один проект, известный как Тело на чипе, управляется Институтом регенеративной медицины Уэйк Форест в Северной Каролине, печатает миниатюрные человеческие сердца, легкие и кровеносные сосуды, помещает их на микрочип и проверяет их искусственной крови.

Помимо сменных частей тела, все чаще используется 3D-печать. используется для медицинского образования и обучения. В детском доме Никлауса Больница в Майами, Флорида, хирурги практикуют операцию на 3D-копии детских сердечек.В другом месте то же самое Техника используется для репетиции операции на головном мозге.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Проектирование и испытание самолетов — сложный и дорогостоящий бизнес: Боинг Dreamliner содержит около 2,3 миллиона компонентов! Хотя компьютерные модели могут использоваться для проверки нескольких аспектов того, как самолеты вести себя, точные прототипы еще нужно сделать для таких вещей, как испытания в аэродинамической трубе. А 3D-печать — простой и эффективный способ сделай это. В то время как коммерческие самолеты строятся в большом количестве, военные самолеты, скорее всего, будут хорошо настроены, а 3D-печать позволяет проектировать, испытывать и производить мелкосерийные или единичные детали как быстро и экономично.

Фото: ВМС США с тех пор тестируют 3D-принтеры на кораблях. один был установлен на USS Essex в 2014 году. Теоретически бортовой принтер делает корабль более автономным, с меньшим количеством запасных частей и материалов, особенно в военное время. Это подводное беспроводное зарядное устройство, напечатанное на 3D-принтере. типично для объектов, которые могут быть напечатаны во время миссии в море. Фото Девина Писнера любезно предоставлено ВМС США.

Космические аппараты даже сложнее самолетов и имеют дополнительные недостаток в том, что они «производятся» в крошечных количества — иногда бывает только один.Вместо того, чтобы идти на все расходы изготовления уникальных инструментов и производственного оборудования, он может многое Разумнее печатать на 3D-принтере единичные компоненты. Но зачем вообще делать части космоса на Земле? Доставка сложных и тяжелых конструкций в пространство сложно, дорого и требует много времени; способность к производить вещи на Луне или на других планетах, может оказаться бесценный. Легко представить космонавтов (или даже роботов) в 3D. принтеры для производства любых предметов, которые им нужны (включая запасные части), вдали от Земли, когда они им нужны.Но даже обычные космические проекты, порожденные Землей, могут извлечь выгоду из скорость, простота и дешевизна 3D-печати. Последний, поддерживаемый людьми НАСА Ровер использует детали, напечатанные на 3D-принтере, изготовленные с помощью Stratasys.

Фото: Запасные части и ремонт — без проблем. Крупным планом — 3D-принтер Lulzbot Taz 6, используемый для изготовления запасных частей на борту военного корабля США. Фото Кристофера А. Велойказы любезно предоставлено ВМС США.

Визуализация

Создание прототипов самолетов или космических ракет является примером гораздо более широкое применение для 3D-печати: визуализация того, как новые дизайны будут смотреть в трех измерениях.Мы можем использовать такие вещи, как виртуальная реальность для это, конечно, но люди часто предпочитают то, что видят и прикоснуться. Все чаще 3D-принтеры используются для быстрого и точного архитектурное моделирование. Хотя мы (пока) не можем печатать 3D в материалах такие как кирпич и бетон, существует широкий спектр пластмасс доступны и их можно раскрасить, чтобы они выглядели как реалистичные здания отделка. Таким же образом 3D-печать теперь широко используется для прототипирование и тестирование промышленных и потребительских товаров. Поскольку многие повседневные вещи вылеплены из пластика, 3D печатная модель может выглядеть очень похож на готовый продукт — идеально подходит для фокус-группы тестирование или исследование рынка.

Персонализированные товары

От пластиковых зубных щеток до фантиков — современная жизнь здесь-сегодня, ушел-завтра — удобно, недорого и одноразово. Однако не все ценят серийное массовое производство. вот почему так популярны дорогие «дизайнерские этикетки». в в будущем многие из нас смогут воспользоваться преимуществами доступные, персонализированные продукты, изготовленные по индивидуальному заказу Спецификация. Ювелирные изделия и модные аксессуары уже печатается в 3D.Так же, как веб-сайт Etsy создал всемирное сообщество ремесленников, поэтому Zazzy воспроизвел что с использованием технологии 3D-печати. Благодаря простым онлайн-сервисам вроде Shapeways, каждый может сделать свои собственные ник-нэки на 3D-принтере для себя или для себя. продавать другим людям без затрат и хлопот, связанных с использованием собственного 3D-принтера (даже Staples теперь предлагает услуги 3D-печати в некоторых своих магазинах).

«Товары по индивидуальному заказу» — это не просто вещи, которые мы покупаем и используем: еда, которую мы едим, тоже может попасть в эту категорию.На приготовление нужно время, умение и терпение, потому что готовится аппетитный еда выходит далеко за рамки смешивания ингредиентов и нагревания их на плите. Поскольку большинство продуктов можно выдавливать (выдавливать через сопла), они могут (теоретически) также можно напечатать в 3D. Пару лет назад, Зло Безумный Scientist Laboratories в шутку напечатали какие-то странные предметы из сахар. В 2013 году New York Times обозреватель А.Дж. Джейкобс поставил перед собой задачу распечатайте всю еду, включая тарелку и столовые приборы. в он случайно наткнулся на работу Ход Липсона из Корнельского университета, кто верит, что еда может быть когда-нибудь лично, напечатана на 3D-принтере точные потребности вашего организма в питании.Что аккуратно переносит нас в будущее …

Фото: Теоретически вы можете делать 3D-отпечатки из любого сырья, в которое вы можете загружать ваш принтер. Вот несколько фантастических 3D-объектов, напечатанных из сахарного песка «CandyFab 4000» (взломанный старый плоттер HP) от всегда занимательных людей в лабораториях злых безумных ученых. Фотография любезно предоставлена ​​Винделлом Х. Оскей, www.evilmadscientist.com, опубликована на Flickr в 2007 году по лицензии Creative Commons License.

Будущее 3D-печати

Многие люди верят, что 3D-печать возвестит не только о приливной волне нахальных пластиковых уловок, но революция в обрабатывающей промышленности и мировая экономика, которой он управляет.Хотя 3D-печать будет безусловно, позволяет нам делать наши собственные вещи, есть ограничить то, что вы можете достичь самостоятельно с помощью дешевого принтера и трубка из пластика. Реальные экономические выгоды могут быть получены, когда 3D-печать повсеместно принята крупными компаниями в качестве центрального столп обрабатывающей промышленности. Во-первых, это позволит производители предлагают гораздо больше возможностей настройки существующих продуктов, Таким образом, доступность готового массового производства будет в сочетании с привлекательностью одноразового ремесла, сделанного на заказ.Во-вторых, 3D-печать — это, по сути, роботизированная технология, поэтому она будет снизить стоимость производства до такой степени, что опять же, экономически выгодно производить товары в Северной Америке и Европа, которую в настоящее время собирают дешево (плохо оплачиваемыми людьми) в таких местах, как Китай и Индия. Наконец, 3D-печать повысит производительность (поскольку для изготовления тех же вещей потребуется меньше людей), снижение общие затраты на производство, что должно привести к снижению цен и больший спрос — и это всегда хорошо для потребителей, производители и экономика.

Начало работы с 3D-печатью

Конфиденциальность и файлы cookie

Файлы cookie — это крошечные файлы данных, которые хранятся в вашем веб-браузере при посещении веб-сайта. На www.electromaker.io мы используем файлы cookie, чтобы персонализировать ваш опыт и помочь нам выявлять и устранять ошибки.

Использование файлов cookie и аналогичных технологий в течение некоторого времени было обычным явлением, и файлы cookie, в частности, важны для предоставления многих онлайн-услуг.Таким образом, использование таких технологий не запрещено Правилами, но они требуют, чтобы люди рассказывали о файлах cookie и им был предоставлен выбор в отношении того, какие из их действий в Интернете будут отслеживаться таким образом. (Офис уполномоченного по информации)

Наша политика в отношении файлов cookie

Чтобы в полной мере использовать www.electromaker.io, пользоваться персонализированными функциями и гарантировать, что веб-сайты работают в полную силу, ваш компьютер, планшет или мобильный телефон должен будет принимать файлы cookie.

Наши файлы cookie не хранят конфиденциальную информацию, такую ​​как ваше имя, адрес или платежные реквизиты: они просто содержат информацию о том, как вы используете наш сайт, чтобы мы могли улучшить ваш опыт и исправить любые ошибки.

Если вы предпочитаете ограничивать, блокировать или удалять файлы cookie с www.electromaker.io или любого другого веб-сайта, вы можете использовать для этого свой браузер. Все браузеры индивидуальны, поэтому проверьте меню «Справка» в вашем конкретном браузере (или в руководстве к мобильному телефону), чтобы узнать, как изменить настройки файлов cookie.

Вот список основных файлов cookie, которые мы используем, и для чего мы их используем:

• Electromaker — сеанс входа в систему
• Google Analytics — Аналитика
• Twitter — лента Twitter

Управление файлами cookie

Каждый веб-браузер обрабатывает файлы cookie по-разному, следуйте инструкциям для выбранного браузера:

Какой лучший способ внести свой вклад?

Введение

Разработка более прочных материалов для 3D-печати подтолкнула производителей во всех отраслях к изучению возможностей ЧПУ по сравнению с 3D-печатью и поиску способов 3D-печати функциональных деталей, которые ранее обрабатывались на станках с ЧПУ.Процесс 3D-печати может сэкономить производителям значительное время и деньги, сохраняя при этом качество, необходимое для промышленного производства.

Производители, выполнившие переход, могут использовать программное обеспечение для 3D-печати для создания прототипов и изготовления деталей за один день, за небольшую часть стоимости традиционной обработки с ЧПУ. Тем не менее, есть еще несколько ключевых областей, в которых ЧПУ может быть правильным выбором.

От физического до финансового, давайте рассмотрим некоторые из ключевых областей, которые необходимо оценить, прежде чем выбирать между ЧПУ и 3D-печатью.

Прочтите наше руководство покупателя 3D-принтера

Физические аспекты

Геометрия

Размер элемента: Как ЧПУ, так и процессы 3D-печати ограничены размером инструмента; в случае ЧПУ диаметр инструмента определяет наименьший возможный отрицательный элемент. Однако в случае 3D-печати диаметр сопла определяет наименьшую положительную характеристику, которая может быть получена. Диаметр сопла для 3D-принтеров на основе экструзии обычно составляет от 0.25 мм и 0,8 мм, а минимальный размер элемента для этих машин в 4 раза больше, что приводит к минимальному размеру элемента от 1,0 мм до 3,2 мм.

Чтобы получить более подробную информацию о минимальном размере элемента для армирования непрерывным волокном, мы создали руководство по минимальному размеру элемента волокна.

Чистота поверхности: При наличии подходящих инструментов станки с ЧПУ способны создавать гораздо более гладкие поверхности, чем 3D-принтеры. 3D-принтеры способны изготавливать детали для подгонки и отделки, но для деталей, требующих исключительной гладкости для сопряжения с другими прецизионными компонентами, обработка с ЧПУ может быть предпочтительнее.

Допуски: Некоторые из лучших композитных 3D-принтеров могут поддерживать допуски на размеры до +/- 0,005 дюйма и обычно имеют податливую поверхность для прессовой посадки. Детали с жесткими допусками на 3D-печатных деталях можно подвергнуть последующей обработке. Однако, в зависимости от других характеристик детали, может быть проще обработать все это целиком. Ваши результаты могут отличаться в зависимости от машины, материала и геометрии детали.

Получите бесплатный образец детали

Загрузка: Неконструкционные детали обычно являются легкой мишенью для обычной 3D-печати.Конструкционные детали, которые должны выдерживать значительные физические нагрузки, могут быть изготовлены с использованием непрерывного армирования волокном или с помощью обработки с ЧПУ. Хотя армирование непрерывным волокном может обеспечить значительное повышение прочности по сравнению с другими деталями, напечатанными на 3D-принтере, композитные детали прочнее по двум осям (X, Y), чем по Z, и не проявляют изотропных свойств, как металлические детали. Чтобы узнать больше о том, как это может повлиять на дизайн и ориентацию деталей для печати, прочитайте эту статью об изотропной волокнистой заливке, в которой эти детали исследуются более глубоко.

Ознакомьтесь с нашим техническим документом о том, как 3D-печать ваших собственных инструментов и приспособлений

Environment

3D-печать и обработка с ЧПУ позволяют производить детали из металлов и полимеров, поэтому выбор будет зависеть от того, какой процесс больше легко доступны для формирования необходимого вам материала.

Температура: С помощью 3D-печати и обработки с ЧПУ можно изготавливать детали из металлов и полимеров, поэтому выбор будет зависеть от того, какой процесс более доступен для формирования необходимого материала.Температура эксплуатации конкретного металла обычно имеет некоторое отношение к его температуре плавления. «Чистые металлы обычно серьезно ослабевают примерно при половине точки плавления по шкале абсолютных температур (точка плавления в градусах F плюс 459)». Сплавы обычно могут увеличивать полезный диапазон, в некоторых случаях до примерно 65% температуры плавления.

Композиты и полимеры, напечатанные на 3D-принтере, имеют более низкие пределы рабочих температур, чем металлы. Кованые материалы обычно не следует использовать в течение длительного времени при повышенных температурах выше 150 ° C.

Влага : Некоторые полимерные нити впитывают влагу и могут терять прочность в результате длительного воздействия или погружения. Может потребоваться покрытие, такое как Liquitex. Влага обычно не влияет на алюминий, но может вызвать ржавление стали.

Химикаты: Если ваша деталь будет подвергаться воздействию каких-либо химикатов, проверьте химическую совместимость вашего материала с химикатом. Хотя многие металлы подходят для использования с различными химическими веществами, всегда проверяйте совместимость, прежде чем вводить новый материал или среду.Кованые материалы на основе нейлона являются химически стойкими и не подвержены влиянию большинства нефтехимических продуктов. Они не подходят для использования в сильнокислой или щелочной среде.

Экономические соображения

Когда это вам нужно?

Обработка на предприятии : Если деталь нужна немедленно, нет других задержек для операции, и у вас есть станок, оператор, материалы и оснастка, вы должны обработать вашу деталь с ЧПУ. Если есть более срочные задания или деталь может подождать, 3D-печать обычно может предоставить вам деталь на следующий день, высвобождая время оператора для более важных задач.

Обработка с ЧПУ обычно позволяет удалить материал намного быстрее, чем его может нанести 3D-печать. Размер обычно не так сильно влияет на временные рамки обработки; количество необходимого удаления материала гораздо важнее. Если соотношение объема детали / объема запаса очень низкое (удаление материала высокое), 3D-печать может быть хорошим вариантом.

При 3D-печати размер детали действительно влияет на время; для печати больших деталей требуется больше времени. если деталь умещается на ладони, обычно ее можно получить в тот же день.С более мелкими деталями 3D-печать часто бывает быстрее, чем машинная. На станке с ЧПУ вы должны тратить время на приобретение запасов, написание G-кода, выяснение того, каковы сроки выполнения работ, настройку инструментов и последующую очистку. Некоторые детали можно напечатать за время, необходимое только для подготовки станка с ЧПУ.

Обработка на стороне: Процесс передачи обработанных компонентов на станцию ​​обработки с ЧПУ обычно занимает как минимум несколько дней между проверкой детали, созданием чертежей, отправкой запроса предложения и проверкой при покупке.Это, а также время доставки и доставки из магазина, иногда могут привести к очень длительному процессу. В этом случае печать может быть подходящим способом проверки посадки и отделки или для того, чтобы деталь была готова на следующий день во время резки постоянной детали.

Сколько вам нужно?

Когда вы разбиваете стоимость обрабатываемых деталей небольшими партиями, большая часть затрат приходится на время, необходимое для программирования и настройки; Фактическое время резки металла обычно довольно короткое. Увеличение объема производства обычно достигается за счет создания больших установок для резки большего количества деталей без присмотра.По мере увеличения сложности детали и количества функций время программирования и количество требуемых настроек также могут увеличиваться. Однако стоимость дополнительных единиц довольно быстро падает. В зависимости от геометрии, стоимость единицы ЧПУ может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч единиц в месяц, поскольку программирование и настройку можно использовать повторно.

При 3D-печати программирование (нарезка) происходит за считанные минуты, а сложность мало влияет на время программирования.Хотя затраты на первую единицу продукции и трудозатраты невелики, на удельную стоимость не сильно влияет объем. Увеличение объема производства обычно достигается за счет подключения большего количества машин.

Каков ваш бюджет на оборудование и операторов?

Станки с ЧПУ могут работать без присмотра при правильной настройке, но обычно обученные штатные операторы и программисты имеют решающее значение для успеха. Владельцы не всегда легко обслуживают машины, требуя дорогостоящих планов обслуживания.

3D-принтеры могут легко работать полностью в автоматическом режиме, операторы требуют минимального обучения, а программирование упрощается с помощью программного обеспечения.Машины, как правило, просты в обслуживании и требуют гораздо меньших затрат на техническое обслуживание.

Станки с ЧПУ и 3D-принтеры имеют разную цену, зависящую от характеристик и качества сборки, но обычно 3D-принтеры можно купить за значительно меньшие вложения, чем станки с ЧПУ.

Первоначальные затраты и эксплуатационные расходы аддитивного производства невелики, что делает его идеальным для небольших объемов работ, таких как создание прототипов и изготовление инструментов. Однако при масштабировании до более высоких объемов субтрактивное производство и формовка более рентабельны.

Запросить демоверсию

Где вы должны участвовать в дебатах о ЧПУ и 3D-печати?

Этот случай редко бывает таким простым, как индивидуальная замена процесса, и 3D-печать не решит все ваши производственные проблемы в одночасье. Экономические ограничения ограничивают рентабельное количество деталей для 3D-печати небольшими объемами, а ограничения по материалам и процессу могут ограничивать пространство для приложения. Обработка с ЧПУ, с другой стороны, дает благоприятную экономию от масштаба, когда количество немного выше, обычно порядка сотен единиц в месяц. ‍

Руководство для начинающих по 3D-печати Команды G-кода

Знаете ли вы, что у 3D-принтеров есть свой язык? Сегодня многие настольные 3D-принтеры используют язык программирования с числовым программным управлением, состоящий из серии команд под названием G-Code. Большинство этих команд начинаются с буквы G (отсюда и название), но есть также некоторые общие машинно-зависимые коды, которые начинаются с буквы M. Эти команды точно сообщают вашему 3D-принтеру, какие действия нужно выполнять — куда двигаться, какую скорость использовать. , какую температуру установить и многое другое.Для любого производителя полезно иметь базовые знания G-Code, чтобы понимать, как работает ваш 3D-принтер, отлаживать или выполнять техническое обслуживание вашей машины, а также проверять файлы печати. Это руководство объяснит 10 наиболее часто используемых команд, что они делают и как редактировать их в Simplify3D.

При нарезке вашей модели в Simplify3D программное обеспечение автоматически генерирует команды G-кода, необходимые для завершения печати. Вы можете просмотреть эти команды, нажав «Сохранить пути к инструменту на диск», выбрав место для файла на жестком диске, а затем открыв файл.gcode в текстовом редакторе, таком как Блокнот или TextEdit. Если вы используете Notepad ++, вы можете загрузить этот удобный XML-файл, который включит подсветку синтаксиса для ваших файлов gcode, как на изображении в верхней части этой статьи. Чтобы импортировать файл в Notepad ++, выберите «Язык»> «Определить язык», нажмите «Импорт» и выберите файл XML.

Хотя G-Code является стандартным языком для большинства 3D-принтеров, некоторые машины могут использовать другие форматы файлов или команды. Даже если ваш принтер использует другой формат файла, например.x3g, обратите внимание, что Simplify3D по-прежнему будет экспортировать файлы .gcode и .x3g в выбранное вами место. Это очень полезно, поскольку многие другие форматы файлов на самом деле являются двоичными файлами. Просмотр текста в файле gcode намного проще, чем чтение множества единиц и нулей в двоичных файлах!

После открытия файла .gcode в текстовом редакторе вы заметите, что каждая команда обычно указывается в отдельной строке. В начале строки указывается, что это за тип команды, а затем может быть несколько дополнительных аргументов.Вы даже можете добавить комментарии в файл, поставив точку с запятой перед комментарием, чтобы компьютер проигнорировал его. Итак, теперь, когда вы увидели пример того, как выглядят ваши файлы для 3D-печати, вот наш список из 10 наиболее распространенных команд, которые вам нужно знать.

Насколько точно работает 3D-печать?

3D-печать — это универсальный метод производства и быстрого прототипирования. За последние несколько десятилетий он стал популярным во многих отраслях по всему миру.

3D-печать является частью семейства производственных технологий, называемых аддитивным производством.Это описывает создание объекта путем добавления материала к объекту слой за слоем. На протяжении всей своей истории аддитивное производство носило различные названия, включая стереолитографию, трехмерное наслоение и трехмерную печать, но трехмерная печать является самой известной.

Так как же работают 3D-принтеры?

СВЯЗАННЫЕ С: НАЧНИТЕ СОБСТВЕННЫЙ БИЗНЕС ПО 3D-ПЕЧАТИ: 11 ИНТЕРЕСНЫХ КЕЙСОВ КОМПАНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ 3D-ПЕЧАТЬ

Как работает 3D-принтер?

Процесс 3D-печати начинается с создания графической модели печатаемого объекта.Обычно они разрабатываются с использованием программных пакетов автоматизированного проектирования (САПР), и это может быть наиболее трудоемкой частью процесса. Для этого используются программы TinkerCAD, Fusion360 и Sketchup.

Для сложных продуктов эти модели часто тщательно тестируются в имитационном моделировании на предмет возможных дефектов в конечном продукте. Конечно, если объект для печати носит чисто декоративный характер, это менее важно.

Одним из основных преимуществ 3D-печати является то, что она позволяет быстро создавать прототипы практически всего.Единственное реальное ограничение — это ваше воображение.

На самом деле, есть объекты, которые просто слишком сложны для создания в более традиционных процессах производства или прототипирования, таких как фрезерование или формование с ЧПУ. Это также намного дешевле, чем многие другие традиционные методы производства.

После проектирования следующим этапом является цифровая нарезка модели для ее печати. Это жизненно важный шаг, поскольку 3D-принтер не может концептуализировать 3D-модель таким же образом, как вы или я. Процесс нарезки разбивает модель на множество слоев.Затем дизайн каждого слоя отправляется в печатающую головку для печати или укладки по порядку.

Процесс нарезки обычно завершается с помощью специальной программы для резки, такой как CraftWare или Astroprint. Это программное обеспечение для срезов также обрабатывает «заливку» модели, создавая решетчатую структуру внутри твердотельной модели для дополнительной устойчивости, если это необходимо.

Это также область, в которой 3D-принтеры преуспевают. Они способны печатать очень прочные материалы с очень низкой плотностью за счет стратегического добавления воздушных карманов внутри конечного продукта.

Программное обеспечение слайсера также добавит столбцы поддержки, где это необходимо. Это необходимо, потому что пластик не может быть уложен в воздухе, а столбцы помогают принтеру заполнять промежутки. Затем эти столбцы при необходимости удаляются.

После того, как программа слайсера сработала, данные отправляются на принтер для заключительного этапа.

Источник: Интересный машиностроительный цех

Отсюда сам 3D-принтер берет верх. Он начнет распечатывать модель в соответствии с конкретными инструкциями программы слайсера, используя разные методы, в зависимости от типа используемого принтера.Например, прямая 3D-печать использует технологию, аналогичную технологии струйной печати, в которой сопла перемещаются вперед и назад, вверх и вниз, распределяя густой воск или пластмассовые полимеры, которые затвердевают, образуя каждое новое поперечное сечение 3D-объекта. В многоструйном моделировании используются десятки работающих одновременно струй для более быстрого моделирования.

При трехмерной печати связующим сопла для струйной печати наносят тонкий сухой порошок и жидкий клей или связующее, которые вместе образуют каждый напечатанный слой. Принтеры для переплета делают два прохода для формирования каждого слоя.Первый проход наносит тонкий слой порошка, а второй проход использует сопла для нанесения связующего.

При фотополимеризации капли жидкого пластика подвергаются воздействию лазерного луча ультрафиолетового света, который превращает жидкость в твердое тело.

Спекание — это еще одна технология 3D-печати, которая включает плавление и сплавление частиц вместе для печати каждого последующего слоя. Соответствующее селективное лазерное спекание основано на использовании лазера для плавления огнестойкого пластикового порошка, который затем затвердевает, образуя печатный слой.Спекание также можно использовать для изготовления металлических предметов.

Процесс 3D может занять часы или даже дни, в зависимости от размера и сложности проекта.

«В отрасли есть несколько более быстрых технологий, которые производят фурор, например, Carbon M1, в котором используются лазеры, выстреливаемые в слой жидкости и вытягивающие из него отпечатки, что значительно ускоряет процесс. Но таких принтеров много. в раз сложнее, намного дороже и пока работаю только с пластиком ». — Howtogeek.com.

Независимо от того, какой тип 3D-принтера используется, общий процесс печати обычно одинаков.

• Шаг 1: Создайте 3D-модель с помощью программного обеспечения CAD.
• Шаг 2: Чертеж САПР конвертируется в стандартный формат языка тесселяции (STL). Большинство 3D-принтеров используют файлы STL в дополнение к другим типам файлов, таким как ZPR и ObjDF.
• Шаг 3: Файл STL передается на компьютер, который управляет 3D-принтером.Там пользователь указывает размер и ориентацию для печати.
• Шаг 4: Сам 3D-принтер настроен. У каждой машины свои требования к настройке, такие как заправка полимеров, связующих и других расходных материалов, которые будет использовать принтер.
• Шаг 5: Запустите машину и дождитесь завершения сборки. В это время следует регулярно проверять машину, чтобы убедиться в отсутствии ошибок.
• Шаг 6: Напечатанный объект удален из аппарата.
• Шаг 7: Последний шаг — пост-обработка. Многие 3D-принтеры требуют некоторой последующей обработки, такой как удаление остатков порошка щеткой или промывка печатного объекта для удаления водорастворимых подложек. Новый объект также может нуждаться в лечении.

Что умеет делать 3D-принтер?

Как мы уже видели, 3D-принтеры невероятно универсальны. Теоретически они могут создать практически все, о чем вы можете подумать.

Но они ограничены видами материалов, которые они могут использовать для «чернил», и их размером.Для очень больших объектов, например дома, вам нужно будет напечатать отдельные части или использовать очень большой 3D-принтер .

3D-принтеры могут печатать в пластике, бетоне, металле и даже клетках животных. Но большинство принтеров рассчитаны на использование только одного типа материала.

Некоторые интересные примеры объектов, напечатанных на 3D-принтере, включают, но не ограничиваются: —

• Протезы конечностей и других частей тела
• Дома и другие здания
• Продукты питания
• Медицина
• Огнестрельное оружие
• Жидкие структуры
• Стекло продукты
• Акриловые предметы
• Реквизит для фильмов
• Музыкальные инструменты
• Одежда
• Медицинские модели и устройства

3D-печать находит применение во многих отраслях промышленности.

Какие существуют типы программного обеспечения для 3D-печати?

В разных программах САПР используются различные форматы файлов, но некоторые из наиболее распространенных:

• STL — стандартный язык тесселяции, или STL — это формат 3D-рендеринга, который обычно может обрабатывать только один цвет. Обычно это формат файла, который используют большинство настольных 3D-принтеров.
• VRML — язык моделирования виртуальной реальности, файл VRML — это новый формат файла.Они обычно используются для принтеров с более чем одним экструдером и позволяют создавать многоцветные модели.
• AMF — формат файла аддитивного производства, это открытый стандарт на основе .xml для 3D-печати. Он также может поддерживать несколько цветов.
• GCode — GCode — это еще один формат файла, который может содержать подробные инструкции для 3D-принтера, которым он должен следовать при укладке каждого среза.
• Другие форматы — Другие производители 3D-принтеров также имеют свои собственные форматы файлов.

Каковы преимущества 3D-печати?

Как мы уже упоминали выше, 3D-печать может иметь различные преимущества по сравнению с более традиционными производственными процессами, такими как литье под давлением или фрезерование с ЧПУ.

3D-печать — это аддитивный процесс, а не вычитающий, как фрезерование с ЧПУ. 3D-печать строит вещи слой за слоем, в то время как позже постепенно удаляет материал из твердого блока, чтобы создать продукт. Это означает, что в некоторых случаях 3D-печать может быть более ресурсоэффективной, чем ЧПУ.

Другой пример традиционных производственных процессов, литье под давлением, отлично подходит для изготовления множества объектов в больших объемах. Хотя его можно использовать для создания прототипов, литье под давлением лучше всего подходит для крупномасштабного массового производства утвержденного дизайна продукта. Однако 3D-печать лучше подходит для мелкосерийного ограниченного производства или создания прототипов.

В зависимости от области применения 3D-печать имеет ряд других преимуществ перед другими производственными процессами. К ним относятся, но не ограничиваются:

• Более быстрое производство — Хотя временами 3D-печать медленна, она может быть быстрее, чем некоторые традиционные процессы, такие как литье под давлением и субтрактивное производство.
• Легко доступный — 3D-печать существует уже несколько десятилетий и резко возросла примерно с 2010 года. В настоящее время доступно большое количество принтеров и пакетов программного обеспечения (многие из которых имеют открытый исходный код), что позволяет практически любому узнать, как это сделать.

Источник: Pixabay

• Продукция более высокого качества — 3D-печать обеспечивает неизменно высокое качество продукции. Если модель точна и соответствует назначению, и используется принтер одного и того же типа, конечный продукт обычно всегда будет одинакового качества.