Що таке 3D-друк і як він працює?

3D-принтер є своєрідною машиною технології швидкого прототипування. Це свого роду цифровий файл моделі як фундамент, використовуючи порошкоподібний метал або пластик та інші склеювані матеріали для побудови об'єктів шляхом друку шару за шаром. У той час програма завершує серію цифрових зрізів за допомогою комп'ютерного дизайну (CAD) та передає інформацію про фрагмент на 3D-принтер, який укладає послідовні тонкі шари до створення твердого об'єкта. Найбільша різниця між 3D-принтером і традиційним принтером полягає в тому, що «чорнило», яке він використовує, є справжньою сировиною.

Принцип роботи 3D-принтера в основному такий же, як і у традиційного принтера. Вони складаються з компонентів управління, механічних компонентів, друкуючої головки, витратних матеріалів і засобів масової інформації. Принципи друку однакові.

3D-принтер в основному розробляє повну тривимірну модель на комп'ютері перед друком, а потім друкує її. Існує багато форм укладання тонких шарів, що використовуються в 3D-друку. Зазвичай використовуються 3D-принтери з використанням спільного моделювання відкладення (FDM). Зрочене накопичення також відоме як накопичення запобіжника. Це процес нагрівання і в'янення нитальних матеріалів гарячого розплаву і випромінювання їх через насадку дрібною насадкою. Після того, як матеріал гарячого розплаву розплавиться, його виштовхують з насадки і накладують на панель або попередній шар застиглого матеріалу. Після того, як температура нижче температури застигає, вона починає застигати, а кінцевий продукт утворюється через накопичення шарів матеріалів.

Серед технологій 3D-друку ФДМ має найпростішу механічну структуру, найпростішу конструкцію та найнижчу собівартість продукції, вартість захисту та вартість матеріалу. Тому це також найбільш використовувана технологія домашніх настільних 3D-принтерів. Робочий процес спочатку моделюється програмним забезпеченням для комп'ютерного моделювання, якщо у вас є готова модель, така як моделі тварин, персонажі або мініатюрні конструкції тощо. Стандартним форматом файлів для співпраці між програмним забезпеченням і принтером є формат STL. Файл STL використовує трикутні грані для наближення вигляду об'єкта. Чим менше трикутник, тим вище роздільна здатність отриманої поверхні. Потім скопіюйте його на 3D-принтер через SD-карту або безпосередньо підключіть комп'ютер і 3D-принтер за допомогою USB-кабелю, а після налаштування друку принтер може роздрукувати їх. У процесі друку принтер зчитує інформацію поперечного перерізу у файлі, абляціює поперечний переріз гарячими розплавленими матеріалами та друкує ці поперечний шар за шаром, а потім створює сутність.

Характеристика даної технології полягає в тому, що вона може створювати об'єкти практично будь-якої форми. Товщина попереного перерізу, надрукованого принтером (тобто напрямок осі Z) і роздільна здатність у напрямку площини, тобто напрямок осі X-Y обчислюється в dpi (пікселі на дюйм) або мікрометрах. Загальна товщина становить 100 мкм, або 0,1 мм, і деякі принтери можуть друкувати шар товщиною до 16 мкм. Напрямок площини може роздрукувати роздільну здатність біля лазерного принтера. Діаметр друкованої "краплі чорнила" в цілому становить від 50 до 100 мкм. Зазвичай на створення моделі традиційними методами потрібно від декількох годин до декількох днів, в залежності від масштабу і ступеня безладу. Використання тривимірної технології друку може скоротити час до декількох годин, звичайно, це визначається функцією принтера і масштабом і ступенем захаращеності моделі.

Традиційні методи виробництва, такі як лиття під тиском, можуть виробляти полімерні вироби за нижчою вартістю, в той час як тривимірна технологія друку може виробляти відносно невелику кількість виробів більш швидким, гнучким і дешевим методом. Настільний 3D-принтер може задовольнити потреби дизайнерів або команд розробників концепцій для створення моделей.