3D-друк - це одна з найбільш революційних технологій нашого часу. За допомогою 3D-принтерів можна надрукувати взуття, одяг, меблі, музичні інструменти, транспортні засоби, продукти харчування, будинки і навіть живі людські органи і тканини.

Конструкція 3D-принтера




3D-принтер з технологією FDM-друку складається з металевого корпусу (каркаса), відсіку для закріплення котушки з пластикової ниткою, екструдера і робочого столу. 3D-принтери з одним екструдером можуть друкувати одноколірні об`єкти, принтери з декількома екструдерами - багатоколірні. Чим більше у принтера екструдерів, тим він дорожчий. Під корпусом принтера прихована електронна начинка і система підігріву і охолодження. У деяких моделях є РК-дисплеї для відображення поточної інформації про друк і роз`єми для роботи з USB-носіями.

Витратні матеріали для 3D-друку


Типовий 3D-принтер з технологією FDM-друку використовує для роботи тонкі полімерні нитки діаметром 1,75 мм і 3 мм. Такі нитки найчастіше виготовляються з пластика PLA або ABS, але зустрічаються і комбіновані матеріали з додаванням деревних волокон, нанопорошків, біоразлагающейся частинок, фосфоріцірующее пігментів і інших компонентів. Нитки поставляються в котушках вагою від 0,5 кг до 1,5 кг. Котушка з полімерними нитками поміщається в спеціальний відсік 3D-принтера, а кінець нитки подається в сопло екструдера.

3D-моделювання об`єкта


Перш, ніж надрукувати на 3D-принтері тривимірний об`єкт, потрібно створити його цифрову версію в програмі для 3D-моделювання. Можна скористатися готовими зразками, які є на відкритому доступі в Інтернет, або підготувати 3D-моделі для друку самостійно. Підготовлена ​​модель завантажується в спеціальну програму для генерування G-коду, яка ділить об`єкт на тонкі горизонтальні шари і формує ланцюг команд, зрозумілих принтеру. Готовий об`єкт відправляється на друк.

Пошарове формування об`єкта


3D-принтер з технологією FDM-друку формує фізичні об`єкти пошарово, видавлюючи на робочу платформу тонку цівку розплавленого матеріалу. Принтер переміщує екструдер в точній відповідності з цифровою моделлю, тому надрукований фізичний об`єкт повністю відповідає своєму віртуальному прообразу. Найчастіше екструдер принтера, з якого видавлюється м`який пластик, пересувається під час роботи над нерухомою робочою платформою, але зустрічаються пристрої, у яких рухливими є і екструдер, і робоча платформа. Процес друку починається з нижнього шару, після чого принтер наносить наступний шар поверх першого. Розплавлений пластик, потрапляючи в робочу зону, дуже швидко охолоджується і твердне.

Друк на 3D-принтері структур підтримки та фінішна обробка об`єкта


Щоб об`єкт не деформувався під час друку, 3D-принтер друкує підтримуючі конструкції (вони ж структури підтримки, конструкції підтримки). Такі структури друкуються не завжди, а лише в тому випадку, якщо в конструкції об`єкта є порожнечі або нависають деталі. Уявіть, що необхідно надрукувати пластиковий гриб на тонкій ніжці. Підставою ніжки він спирається на робочий стіл, підтримки тут не потрібні, а ось для країв капелюшка, які немов висять у повітрі, такі підтримки будуть просто необхідні. Після закінчення друку структури підтримки можна легко видалити вручну або зрізати гострим лезом або ножем.