В этой статье мы разберемся с 3д печатью. Что это такое? Почему она становится популярной? И какие виды 3д принтеров бывают?
3д печать – это технология, которая позволяет создавать объемные детали методом послойного наплавления материала. Так же такие устройства способны создавать модели крайне высокой сложности гораздо быстрее и качественнее, чем старыми методами типа фрезеровки, литья, токарной обработки. Принтеры делятся на несколько видов: по металлу, строительные, по глине, фотополимерные и FDM.
3д принтеры по металлу, которые печатают металлическим порошком или металлическим прутком посредством выжигания каждого слоя очень мощным лазером. Давайте разберемся в отличиях этих принтеров.
SLM, DMLS, EBM Все эти технологии в качестве сырья используют металлический порошок. В SLM принтерах порошок наносится тонким слоем на всю область печати, после чего внутри камеры, наполненной инертным газом, лазер выжигает рисунок слоя и так повторяется раз за разом, пока модель не напечатается полностью. После печати останется только «откопать» деталь и сдуть с нее лишний порошок. DMLS очень похожа на SLM, но здесь порошок наносится только на печатающийся участок и сразу же приваривается. За счет этого деталь получается немного прочнее. EMB крайне похожа на SLM, но вместо лазера используется электронный луч. Поэтому скорость работы повышается, а прочность увеличивается.
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image.png)
В отличие от токарной обработки и фрезеровки, 3д печать позволяет создавать детали со сложной внутренней геометрией. Так же несомненный плюс – использование одного станка, а не целого набора. Именно поэтому крупные компании отдают предпочтение 3д принтерам. Еще подобные устройства используются для создания форм, которые будут использоваться для литья.
Используются на очень крупных производствах, например Boeing, Ford и Уралвагонзавод.
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-1.png)
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-2.png)
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-3.png)
3д принтеры по бетону имеют конструкцию, похожую на FDM принтеры, только печатающая головка выдавливает жидкий бетон. Таким способом все чаще сооружают небольшие здания, потому что это очень быстро, качественно и дешево.
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-4.png)
3д принтеры по керамике и глине. По большей части это все те же FDM, но вся конструкция рассчитана на большие нагрузки, но главное отличие в печатающей голове. В ней все сделано для продавливания пластичной глины, а не твердого прутка пластика. Чаще всего подача осуществляется с помощью давления воздуха или шнека (механическая подача). У каждой системы есть свои плюсы, но механическая подача, по моему мнению, лучше. Она лучше контролирует подачу за счет того, что принтер точно знает, какой объем выдавливается в данный момент времени. А подача с помощью сжатого воздуха является практически отдельной системой и при этом для каждого материала абсолютно разные настройки. Подводя итоги, стоит сказать, что готовых моделей принтеров по глине довольно мало, большинство проектов – частные разработки, так что если захотите собрать подобное устройство, желательно иметь опыт работы с FDM принтерами.
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-5.png)
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-6.png)
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-7.png)
Фотополимерные принтеры печатают специальными смолами, которые отвердевают под действием ультрафиолета. Являются наиболее точными 3д принтерами и используются там, где нужна крайне высокая точность, например стоматология, моделирование и изготовление ювелирных изделий. За это они платят довольно низкими прочностными характеристиками и малой областью печати. Основных видов всего три: SLA, DLP и LCD.
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-8.png)
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-9.png)
SLA
то самый первый вид фотополимерных принтеров. Засветка ультрафиолетом происходит с помощью лазера, который устанавливается под ванночкой со смолой или над ней. Такие принтеры самые точные и имеют самую большую область печати, однако громоздкие, дорогие и очень медленные. Получается так, что они нужны профессионалам, где нужна максимальная точность, либо большая область печати.
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-10.png)
DLP
Такие принтеры работают по такому же принципу, что и предыдущие, но засветка происходит с помощью проектора, который высвечивает каждый слой полностью, то есть один слой — один «кадр». Подобные принтеры довольно быстрые, но используют дорогие комплектующие, то есть подойдут для небольших студий или мастерских, где важна скорость работы.
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-11.png)
LCD
Крайне похожи на DLP, однако вместо проектора используют матрицу светодиодов и LCD экран, который и «вырисовывает» каждый слой. Однако они несколько медленнее DLP, потому что светодиоды довольно слабые и времени на каждый слой тратится больше. Несомненный плюс – цена. Подобный принтер можно купить до 200$, а значит они подходят для домашнего хобби (однако стоит учесть токсичность и сильный запах многих смол).
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-12.png)
FDM
Самые популярные «домашние» FDM (англ. Fused deposition modeling), которые печатают из пластика, смотанного в катушки в виде нити. Эта технология отличается невысокой стоимостью оборудования и используемых материалов. В каждом подобном принтере есть печатающая головка (хотенд), которая плавит пластик и укладывает его в дорожки. Так же есть три оси, по которым ходит головка, а также электроника (блок питания, материнская плата, драйверы, экран), которая питает все элементы и управляет частями принтера. Именно эти принтеры наиболее популярны в студиях 3д печати из-за своей универсальности. Пластики для этих устройств бывают термостойкие, прозрачные, резиноподобные, износостойкие, водорастворимые, экологически чистые, наполненные стекловолокном, металлическим порошком и еще очень много видов. Так же есть возможность печатать металлическими материалами.
В этом методе используются обычные домашние принтеры, которые печатают специальным пластиком. После печати модель обжигается в печи, где сгорает пластик и остается только металлическая основа. Однако за низкую цену оборудования приходится платить низким качеством готовой детали. Такие модели получаются пористыми, то есть не самые прочные и красивые; имеют большую усадку, что влечет за собой низкую точность получаемой модели. То есть такие принтеры имеют смысл только на мелких производствах при отсутствии средств на более профессиональные решения.
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-13.png)
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-14.png)
На одном и том же принтере можно печатать разными материалами, выполняющими разные задачи. Например, такая печать используется компаниями intel, msi и АСКОН. И именно в конструкции этих принтеров мы будем подробнее разбираться в последующих статьях.
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-15-1024x576.png)
![](https://chuchatv.com/wp-content/uploads/2023/06/image-16.png)