3D-печать становится все более популярной, хотя до недавнего времени она казалась больше фантазией, чем реальностью. Пространственная печать находит все более широкое применение, и в то же время она становится все дешевле. Давайте расмотрим, как работают 3D-принтеры.
Первое устройство для 3D-печати появилось в 1984 году, но термин «3D-печать» начал использоваться только в 1996 году. Пионером в этой области был 3D Systems. На протяжении многих лет технология все больше совершенствовалась и ставала дешевле. В 2006 году появился первый домашний принтер (RepRap), а три года спустя был разработан принтер для самостоятельной сборки. Такие устройства начали массово продаваться в 2013 году.
Принцип работы 3D-принтера
Трехмерный принтер состоит из нескольких различных компонентов. Все детали прикреплены к специальной раме. Движущаяся головка управляется шаговыми двигателями, которые, в свою очередь, управляются специальными контроллерами. Печатающая головка является самой важной частью принтера. Именно она, благодаря воздействию высокой температуры, расплавляет материал, который формирует 3D-печать. Материал приобретается в специальных катушках. Весь процесс печати происходит на подогреваемом столе. Принтер также имеет термисторы, управляющие температурой головки, концевыми выключателями, источником питания, а также дополнительными элементами, такими как ЖК-дисплей.
Перед началом печати необходимо подготовить соответствующий проект будущей детали. Для этого используются специальные программы 3-D моделирования. Затем мы получаем файл STL, который используется программным обеспечением принтера. Именно из этой программы передаются специальные команды, управляющие 3D-принтером. Имея STL-файл, можно просмотреть объект, который хотим распечатать.
При печати с помощью так называемой технологии FDM, горячая головка заставляет расплавиться материал, который затем распределяется слоями с использованием трехмерных сопел. Так создается трехмерный объект. Напротив, технология DLP использует жидкую смолу, которая легко затвердевает, а в SLS-печати используется порошок, который связывается лазером. В случае очень сложных объектов печать может занимать до нескольких десятков часов.
Материалы для принтеров и области использования 3D-печати
Как мы уже упоминали, при 3D-печати используются самые разные технологии. Каждая из них предполагает использования несколько разных материалов, которые называются нитями. Самой популярной является технология FDM, которая широко используется в принтерах для домашнего использования. FDM использует очень сильный полимер акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS). Полилактид (PLA) несколько легче обрабатывается. Если вы хотите напечатать прозрачный и долговечный объект, вы можете использовать тот же материал, который используется для производства пластиковых бутылок. Я говорю о ПЭТ.
В случае промышленных принтеров диапазон материалов, используемых для пространственной печати, намного шире, включая бумагу, каучук, металл и даже бетон.
Трехмерная печать широко используется. Возможно, всего через несколько лет каждый из нас сможет распечатать любой предмет дома. На данный момент, однако, чаще всего используется индустрия пространственной печати, которая создает таким образом дешевые и быстрые прототипы новых устройств. 3D-медицина также становится все более и более продвинутой, особенно для реконструкции костей. Пространственная печать также используется в производстве простых предметов и различных ювелирных изделий.
3D-принтеры и технология пространственной печати становятся все более совершенными. Это делает их использование не только проще, но и дешевле. Возможно, через несколько лет трехмерная печать станет такой же популярной, как двухмерные отпечатки.