3D-друк стає все більш популярним, хоча до недавнього часу він здавалася більше фантазією, ніж реальністю. Просторовий друк знаходить все більш широке застосування, і, в той же час, він стає все дешевше. Давайте розглянемо, як працюють 3D-принтери.
Перший пристрій для 3D-друку з’явився у 1984 році, але термін «3D-друк» почав використовуватися тільки в 1996 році. Піонером у цій області була 3D Systems. Протягом багатьох років технологія все більше удосконалювалася і ставала дешевше. У 2006 році з’явився перший домашній принтер (RepRap), а три роки по тому був розроблений принтер для самостійної збірки. Такі пристрої почали масово продаватися в 2013 році.
Принцип роботи 3D-принтера
Тривимірний принтер складається з декількох різних компонентів. Всі деталі прикріплені до спеціальної рами. Рухома головка управляється кроковими двигунами, які, в свою чергу, управляються спеціальними контролерами. Друкуюча головка є найважливішою частиною принтера. Саме вона, завдяки впливу високої температури, розплавляє матеріал, який формує 3D-деталь. Матеріал поставляється у спеціальних катушках. Весь процес друку відбувається на столі, що підігрівається. Принтер також має термістори, керуючі температурою головки, кінцеві вимикачі, джерело живлення, а також додаткові елементи, такі як РК-дисплей.
Перед початком друку необхідно підготувати відповідний проект майбутньої деталі. Для цього використовуються спеціальні програми для 3-D моделювання. Потім ми отримуємо файл STL, який використовується програмним забезпеченням принтера. Саме з цієї програми передаються спеціальні команди, що управляють 3D-принтером. Маючи STL-файл, можна переглянути об’єкт, який хочемо роздрукувати.
При друкуванні за допомогою так званої технології FDM, гаряча головка змушує розплавитися матеріал, який потім розподіляється шарами з використанням тривимірних сопел. Так утворюється тривимірний об’єкт. З іншого боку, технологія DLP використовує рідку смолу, яка легко затвердіває, а в технології SLS-друку використовується порошок, який зв’язується лазером. У разі дуже складних об’єктів друк може займати до декількох десятків годин.
Матеріали для принтерів і області використання 3D-друку
Як ми вже згадували, при 3D-друкі використовуються найрізноманітніші технології. Кожна з них передбачає використання кілька різних матеріалів, які називаються нитками. Найпопулярнішою є технологія FDM, яка широко використовується в принтерах для домашнього використання. FDM використовує дуже сильний полімер акрилонитрил-бутадієн-стирол (ABS). Полілактид (PLA) дещо легше обробляється. Якщо ви хочете надрукувати прозорий і довговічний об’єкт, ви можете використовувати той же матеріал, який використовується для виробництва пластикових пляшок. Я говорю про ПЕТ.
У разі промислових принтерів діапазон матеріалів, що використовуються для просторового друку, набагато ширше, включаючи папір, каучук, метал і навіть бетон.
Тривимірний друк широко використовується. Можливо, все через кілька років кожен з нас зможе роздрукувати будь-який предмет будинку. На даний момент, однак, найчастіше використовується індустрія просторового друку, яка створює таким чином дешеві і швидкі прототипи нових пристроїв. 3D-медицина також стає все більш і більш просунутою, особливо для реконструкції кісток. Просторовий друк також використовується у виробництві простих предметів і різних ювелірних виробів.
3D-принтери і технологія просторового друку стають все більш досконалими. Це робить їх використання не тільки простіше, але і дешевше. Можливо, через кілька років тривимірний друк стане таким же популярним, як двомірний.