Даниил Дерпов
декабрь 2017.
2326

По какому принципу работает 3D-принтер, откуда он берёт материалы для создания вещей?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
5
2 ответа
Поделиться
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

Стоп, вы же не думаете, что он создает предметы из воздуха?

Есть разные виды таких принтеров, в зависимости от применяемых технологий и материалов.

Лазерная стереолитография (Laser Stereolithography, SLA)

В качестве исходного материала для прототипирования используется фотополимер в жидком агрегатном состоянии. Лазерный луч формирует на поверхности жидкости образ слоя будущего объекта. Затем погружается внутрь фотополимера на один слой. Соприкасаясь с лазерным лучом исходный материал затвердевает. А лазер компонует следующий слой и продолжает свое погружение.

Селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS)

Формирование новой модели происходит из любого порошкообразного материала подверженного плавлению под воздействием лазерного луча (металл, пластик и т.п.) На печатную платформу распыляется, равномерный слой исходного порошка, который превращается в спекшийся, твердый материал с помощью лазерного излучения.

Далее подвижное основание уходит вниз на толщину одного слоя, и операция повторяется вновь – нанесение порошка, спекание, опускание основы. Сам процесс плавления протекает в среде без кислорода, что позволяет избежать окисления полученного изделия.

Электронно-лучевая плавка (Electron Beam Melting, EBM)

Технология, являющаяся модификацией SLS. Позволяет получать прототипы из металлического порошка, за счет его послойного плавления. Плавка расходного материала происходит в вакууме с помощью электронного луча. Модели «напечатанные» по такой технологии получаются более прочными и долговечными.

Моделирование методом наплавления (Fused Deposition Modeling, FDM)

В данной технологии прототип создается так же из любого плавкого материала (воск, пластик, металл и т.п.) Расходник предварительно поступает в специальную экструзионную головку, в которой материал плавится и в виде тонкой проволоки выдавливается на холодную рабочую плоскость. Большая разница температур способствует быстрому застыванию слоя нового объекта. После полного затвердевания первого контура, головка наносит на платформу следующий слой.

Изготовление объектов с использованием ламинирования (Laminated Object Manufacturing, LOM)

В этой технологии модель изготавливается из тонких слоев полимерной пленки. Предварительно каждый слой будущего изделия вырезается из рабочего материала лазером или механическим резаком. Готовые формы слоев размещаются в установленном порядке и склеиваются. Послойное соединение может происходить разными способами – при помощи местного нагрева, спрессовкой под давлением или обычным химическим склеиванием.

Полиструйная технология (Poly Jet, PJET)

Принцип работы этих 3D-принтеров похож на стереолитографию (SLA), так как модель создается из фоточувствительной смолы. Полимерная смола предварительно расплавляется и поступает в струйную головку. Головка, перемещаясь вдоль горизонтальной оси, напыляет расплавленную смолу на рабочую плоскость. Толщина такого слоя составляет всего 16 микрон, что в пять раз меньше, чем толщина слоя при стереолитографии. Следующие за головкой УФ-лампы ускоряют затвердевание полимера. Особо сложные модели печатаются с добавлением материала поддержки в виде геля, который удаляется осле окончания работы при помощи обычной воды.

3D печать от Z Corp (Z Corp Three-Dimensional Printing, ZCorp)

Базирующийся на струйной технологии метод, схожий с SLS технологией. Принтеры такой конструкции заправляются двумя ингредиентами – порошкообразной массой и жидким вяжущим веществом похожим на клей. Специальным валиком исходный порошок раскатывается по плоской поверхности. Далее на подготовленный слой из печатающей головки наносится клей, который связывает порошок и создает твердую основу запрограммированной формы. Платформа опускается вниз на уровень одного слоя и процесс повторяется.

Моделирование методом напыления с последующим фрезерованием слоя (Drop On Demand Jet, DODJet)

В этой технологии 3D-печати так же используется два вида материалов – модельный и материал поддержки. Печатающая головка одновременно распыляет оба типа «расходников». Затем специальная фрезеровочная головка производит охлаждение распыленного слоя и его механическую обработку. Технология DODJet позволяет строить высокоточные модели с абсолютно гладкой поверхность. Так как распыление рабочего слоя происходит за счет механически движущийся головки, то скорость изготовления прототипа во многом зависит от сложности печатной модели.

3D печать от Moor Technologies

Недавно появившаяся технология, которая позволяет печатать изделия из обычной бумаги формата А4. Резец из твердосплавной стали вырезает каждый слой будущей модели из листа бумаги. Затем слои проклеиваются обычным канцелярским клеем на водной основе. Такую технологию печати использует инновационный 3D-принтер MATRIX 3000. (здесь можно ссылку вставить на предыдущую статью)

Контурное изготовление (Contour Crafting, CC)

СС – это строительная технология и её используют не 3D-принтеры. Устройство для печати более похоже на козловой кран. Вместо многотонного крюка, у которого находится распыляющая бетонную смесь головка со встроенными пневматическими формирователями поверхностей. Мгновенно застывающий бетонный раствор слой за слоем наносится на основу дома. Стены, вместе с проемами, вентиляционными отверстиями, дымоходами в прямом смысле этого слова растут на глазах. На возведение полой «коробки» одного коттеджа площадью 100 метров квадратных уходит примерно восемь часов непрерывной работы.

24
Прокомментировать

Многие помнят из детства, как капает пластмасса, когда её поджигали в костре или над зажигалкой. Но упавшие капли на стол быстро остывали, а если капать в одном месте, то даже получалась небольшая горка. А что, если нагревать пластмассу не до таких высоких температур, когда она горит пламенем, а таким, чтобы, словно воск, она могла тянуться и моментально остывать и кристаллизоваться? Хммм, в этом есть смысл.

Существует больше количество 3d-принтеров с разными способами печати. Самый распространенный из них-это как раз таки подача разогретого пластика в область печати, остывание пластика и нанесение следующего слоя на предыдущий. Зайдите в ванную комнату перед чисткой зубов и нанесите зубную пасту на щётку,а потом ещё слой. И у вас получится как в рекламе два слоя пасты. Так же и работает принтер.

Откуда пластик? Не топят же его и жидким разливают на столе! Нет. Как и в посте, в роли тюбика выступает бабина с намотанным на него "нитью". Как нитки для шитья. Или туалетная бумага. Тяните за конец, бабина крутиться и вам потом дают люлей за размотанную бумагу.

Самоё интересное происходит в печатной головке. Там пластиковая нить нагревается до вязкого состояния, когда он похож на зубную пасту и дальше уже на область печати. Просто водите тюбиком зубной пасты по кругу на раковине, выдавливая его содержимое и вы сможете получить что-то объемное.

Естественно, все это более технологично, чем выше описанные примеры. Для большей информацией посмотрите ролики на YouTube.

P. S. Прошу прощения за отсутствие технических терминов и немного некорректные примеры, но так вроде понятно все. И за ошибки. Т9 иногда отлично меняет слова)

1
Прокомментировать
Ответить