Uređaj i princip rada 3D pisača, glavne metode i vrste 3D ispisa

Trenutno se tehnologija 3D ispisa sve više koristi za izradu ukrasnih elemenata, strojnih dijelova i uređaja, kao i raznih funkcionalnih jedinica. I najrelevantnija kretanja omogućuju vam ispis cijelih zgrada, pa čak i organa i proteza za ljude. Istodobno, na tržištu možete pronaći pisače koji koštaju nekoliko stotina dolara, za kućnu upotrebu i desetke tisuća dolara - za industrijsku upotrebu. U ovom ćemo članku pokriti osnovne informacije o vrstama i dizajnu 3D pisača.

vrste

Koncept 3D ispisa nije toliko jasan. Podijeljen je u više tipova, razlikuje se po načelu formiranja ispisnog predmeta i materijala koji se za to koriste. Kakvi su?

FDM ispis (modeliranje odljevaka) - Ovo je najčešći način dobivanja volumena u svakodnevnom životu, a najjeftinija opcija za volumetrijski tisak. U ovom slučaju 3D pisač dio tiska rastopljenom plastikom. Najčešće korištene plastike su PLA i ABS. Debljina 1 sloja za ispis je u prosjeku između 50-100 mikrona (u većini modela). Od čega se sastoji ovaj pisač razmotrit ćemo kasnije.

SLA ispis (laserska stereolitografija) - zvuči kao "stereo litografija". Instalacija za ovu vrstu 3D ispisa sastoji se od lasera (ovo je pričvrsno tijelo koje se kreće duž šipki uz pomoć motora) baze na kojoj su ispisani dio i kade s tekućim fotopolimerima. Princip rada je upotreba fotopolimernih riječi kao materijala.

Laser navlači smolom svaki sloj budućeg objekta. Nakon svakog sloja, radna platforma uronjena je u kadu s fotopolimerom do dubine jednake debljini sljedećeg sloja. Interakcija laserskog snopa i fotopolimera stvrdnjava na mjestima gdje je laserski snop pogodio njegovu površinu.

Ova metoda omogućuje postizanje točnih rezultata, a debljina sloja može doseći tek 15 mikrona. To omogućava upotrebu stereolitografije u medicinske svrhe (stomatologija) i nakit. SLA tehnologija ne zahtijeva ispis nosivih elemenata, a nakon ispisa proizvod je uronjen u kadu s otopinama za čišćenje modela. Posljednja faza je ultraljubičasto zračenje za potpuno fiksiranje fotopolimera. Glavni nedostatak su visoki troškovi pisača i potrošnog materijala, što ga čini neprimjerenim korištenjem kod kuće.

SLS tehnologija - Selektivno lasersko sinteriranje. Sloj praha dovodi se na radnu površinu, ovisno o zadatku - to može biti metal, plastika, pa čak i keramika i staklo, nakon čega se sloj budućeg dijela obrađuje laserom, nakon čega se spušta platforma, a postupak se ponavlja. Podsjeća na SLA po principu djelovanja. Na kraju postupka potrebna je toplinska obrada elementa. Također nije prikladno za upotrebu u kući i skupo je.

Taljenje elektronskih zraka ili EBM tehnologija. Razlikuje se od prethodne tehnologije po tome što je metalni prah topljen elektronskim snopom u vakuumu, a rezultat ne zahtijeva toplinsku obradu.

SLM - selektivno lasersko taljenje, radi samo s metalnim prahom, po principu rada sličan je SLS-u, ali, kao u EBM-u, završna toplinska obrada nije potrebna.

3Dp - razlika od prethodnih je u tome što se radni materijal ne rastopi, već se pomoću tintnog tiska nanose slojevi ljepila. Na ovaj je način moguć 3D tisak u boji.

FDM 3D pisač

Ispis pomoću FDM tehnologije najčešći je među amaterima i za rješavanje mnogih profesionalnih zadataka. Ista je metoda jedna od najstarijih. Stoga ćemo detaljnije ispitati točno tip volumena za ispis koji je pogodan za dom i radionicu.

Uređaj i značajke

3D pisač koji ispisuje plastikom pomoću FDM tehnologije sastoji se od:

1. Radna površina, koja se često naziva i platforma. Može se grijati.

2. Ekstruder je, jednostavno rečeno, glava za ispis.Ima plastični mehanizam za punjenje, grijalice i mlaznice za ispis.

3. Mehanizam kretanja ekstrudera duž osi. Sastoji se od šipki, spiralnog vratila i motora, na primjer, stepera.

Ovisno o dizajnu pisača, i ekstruder i radna površina mogu se kretati duž okomite osi (os Z), a mogu se kretati i duž osi Y. Ekstruder se kreće duž vodoravnih osi.

Napomena:

3D model kreiran je za ispis pomoću bilo koje vrste 3D pisača, ali ne može se umetnuti u pisač za ispis. Prije toga model se obrađuje, tzv G kod. Smisao ove akcije je podijeliti model u slojeve i oblikovati putanje duž kojih će se ekstruder kretati (ili neki drugi tiskarski element, ovisno o tehnologiji).

Kod ispisa koristi se ABS i PLA plastika. Ovisno o složenosti uređaja, ekstruder može sadržavati dvije mlaznice i više - jedna za ispis dijelova s ​​osnovnim materijalom, a druga za ispis nosača (nosača).

Potrebne su potpore za podupiranje dijelova dijela koji visi u zraku kako se ne bi spuštali tijekom hlađenja i očvršćivanja. Nakon završetka ispisa uklanjaju se potporne noge.

Pojednostavljena je verzija 3D pisača 3D olovka, U stvari, to je ekstruder kojim i sami pomičete ruku. Iako je dječja igračka, to je samo prekrasan proizvod za zabavu i upoznavanje s tehnologijom, a ako imate umjetničke vještine, sigurno ćete moći stvoriti prekrasan dekor doma.

karakteristike

Prilikom odabira 3D pisača, morate uzeti u obzir nekoliko karakteristika, među njima:

• Na kojim materijalima uređaj ispisuje, iako najčešći modeli podržavaju ispis s dvije vrste plastike - ABS i PLA, ali ipak obratite pozornost na to pitanje prilikom kupnje.

• Rezolucija ispisa - Kvaliteta i točnost dijela ovisi o debljini sloja. Debljina sloja od 50 mikrona smatra se izvrsnom, a na 100 - više nego dobrom.

• Brzina ispisa - više ovisi o rezoluciji ispisa.

Važno je:

Budući da je dio tiskan u slojevima, imajte na umu da će njegova površina biti hrapava i prljava, a njegova snaga loma bit će mnogo manja od čvrstoće proizvoda. Visina (debljina, kako vam je draže) sloja ovisi o tome koliko će grubi dio ispasti. S druge strane, što je sloj tanji - što će više vremena potrošiti na tiskanje i što više prođe ekstruder, to će se povećati opterećenje na svim elementima pisača.

• Dimenzije područja ispisa - ovo izdanje može postati kamen spoticanja u odabiru određenog modela. Ne možete ispisati proizvod više od područja za ispis. Ograničena je širinom, dubinom i visinom, drugim riječima, osovinama X, Y i Z.

U nekim slučajevima, na primjer, za delta pisače naveden je promjer i visina područja ispisa jer ima cilindrični oblik (vidi donju sliku).

zaključak

U ovom smo se članku dotakli općih pitanja o 3D pisačima i ispisu općenito, ako vas detaljnije zanimaju neke određene teme - napišite o tome u komentarima, a mi ćemo vam reći o njima.