Компьютеры и Интернет
3D-принтеры невероятно гибкие, не только в материалах, которые они используют, но и с тем, что они могут печатать. Кроме того, они невероятно точные и быстрые, что делает их перспективным инструментом для будущего производства. Сегодня многие 3D-принтеры используются для того, что называется быстрым прототипированием.
Компании во всем мире теперь используют 3D-принтеры для создания своих прототипов в течение нескольких часов, вместо того чтобы тратить месяцы времени и потенциально миллионы долларов на исследования и разработки. На самом деле, некоторые компании утверждают, что 3D-принтеры делают процесс прототипирования в 10 раз быстрее и в пять раз дешевле, чем обычные процессы НИОКР.
3D-принтеры могут играть определенную роль практически в любой отрасли промышленности. Они используются не только для прототипирования. Перед многими 3D-принтерами стоит задача печати готовой продукции. В здравоохранении3D-принтеры используются для создания деталей для ремонта сломанных вентиляторов. Строительная индустрия фактически использует этот футуристический метод печати для печати полных домов. Школы по всему миру используют 3D-принтеры, чтобы принести практическое обучение в класс, распечатывая трехмерные кости динозавров и робототехнические штуки. Гибкость и адаптивность технологии 3D-печати делают ее мгновенным игровым чейнджером для любой отрасли промышленности.
3D-печать включает в себя различные технологии, такие как моделирование плавленого осаждения, стереолитография, цифровая обработка света, селективное лазерное спекание и т. д. Но основной принцип изготовления деталей через послойный процесс остается прежним. Для объяснения цели мы демонстрируем работу процесса SLA 3D-печати.
Шаг 1: CAD-модель
Первое основное требование любого процесса 3D-печати – это модель САПР. Это 3D-дизайн для продукта, который вы хотите напечатать. Эта модель может быть разработана в различных программных продуктах (Catia, Fusion360, Solidworks, Creo и т.д.), но конечный результат должен быть в машиночитаемом формате, в основном STEP, STL и OBJ, но также используются несколько других форматов.
Шаг 2: Нарезка
Разработанная модель теперь должна быть загружена в программное обеспечение для нарезки. В зависимости от предоставленных вами спецификаций программное обеспечение для нарезки или слайсер буквально разрезает 3D-модель на несколько слоев. Эти срезы (также называемые слоями) затем наносятся один над другим во время фактического процесса печати. Слайсер преобразует дизайн в координаты, которые понимает принтер, и материал осаждается в соответствии с координатами.
Выходные данные этого слайсера представлены в виде текстового файла с расширением “. gcode”.
Шаг 3: Настройка машины
Деталь может быть напечатана с помощью различных технологий 3D-печати, и в зависимости от конечного применения детали выбирается соответствующая технология и материал, а также настраивается машина. Принтеры FDM используют нити, такие как PLA, ABS, PC, PET-G и т. д. в то время как SLA и DLP принтеры используют смолы со свойствами, основанными на их использовании (жесткие, гибкие, стоматологические и т.д.), SLS использует порошкообразный материал (в основном нейлон).
Шаг 4: 3D-печать
Следующий шаг – просто 3D-печать модели. Файл gcode загружается в принтер, и начинается печать. Принтер напечатает объект в соответствии с параметрами печати, заданными в слайсере. Эти настройки могут быть изменены для каждой отдельной печати. Время печати зависит от различных факторов и может варьироваться от нескольких минут до нескольких часов и даже дней.
Как работает 3D-печать?
3D-печать – это разновидность аддитивной технологии производства, при которой 3D-объект создается путем укладки слоев материалов. Работа 3D-принтеров аналогична работе струйных принтеров. Но, в отличие от струйных принтеров, 3D-принтеры не используют чернила, а используют различные типы материалов. Эти материалы могут включать полимеры, металлы, керамику, композиты, бетон, биоинкс и т. д. Материал наносится слоями для создания физического объекта.
Ниже приведен основной процесс и пошаговое объяснение того, как работает 3D-принтер.
1. Источник лазера: прежде всего, источник лазера испускает лазерный луч. Этот лазерный луч помогает затвердеть жидкому материалу, чтобы сформировать окончательный трехмерный объект.
2. Лифт: Основная функция этого лифта – помогать укладывать слои. Этот лифт движется вверх и вниз тем самым поднимая и опуская платформу для того чтобы помочь уложить слои объекта
3. НДС: Чан представляет собой подобную сосуду конструкцию, которая содержит или хранит жидкий материал.
4. Слоистые детали: это фактический 3D-печатный объект, который создается, когда материал наносится один за другим или слоями друг на друга
5. Материал: Материал (называемый смолой в случае SLA и DLP принтеров) – это вещество, которое используется для создания объекта. Могут быть использованы различные формы смол, такие как жесткая смола, зубная смола, гибкая смола и т. д. Другие принтеры, такие как FDM и SLS, используют другие материалы. Сегодня в 3D-печати используется очень много различных материалов. Некоторые из материалов, используемых в 3D-печати , включают золото, серебро, керамику, биоматериалы и продукты питания.
Шаг 5: Постобработка
Постобработка печатных деталей FDM 3D – это последний шаг в процессе 3D-печати. Как только принтер останавливается, печать должна быть удалена с кровати. В зависимости от типа используемой технологии этот процесс варьируется. В стандартном принтере FDM его можно легко удалить с помощью скребка (желательно надеть перчатки во время этого шага). Даже после снятия отпечатка деталь должна пройти некоторое количество постобработки. Количество постобработки зависит от сложности модели и используемой технологии печати. Наиболее распространенные методы постобработки включают удаление опорных конструкций, очистку от излишков полимерного материала на поверхности детали, стряхивание излишков порошка при использовании технологий спекания, дополнительное сглаживание с помощью полировки наждачной бумаги или пескоструйной обработки и т.д.
