Что такое 3D-принтер и для чего он нужен?

Большинство людей слышали о такой технологии, как трехмерная печать. Она появилась уже довольно давно, но для многих принцип работы до сих пор остается загадкой. В статье будет рассмотрено, что такое 3D-принтер, как он работает и его основные области применения.

• Что такое 3D-принтер?
• Что такое 3D-печать?
• Применение
• Преимущества 3D-печати

Что такое 3D-принтер?

3D-принтер — это прибор, с помощью которого можно создавать реальные пространственные объекты из различных материалов.

В большинстве случаев аппараты для трехмерной печати похожи на обычные принтеры по своему устройству, так как состоят из одинаковых деталей. Основным отличием является то, что 3D-принтер способен печатать во всех трех плоскостях. Кроме высоты и ширины, есть еще и глубина.

Принтер для трехмерной печати состоит из таких деталей:

1. Корпус.
2. Рама. Эта конструкция соединяет все остальные детали прибора.
3. Экструдер. Эта часть устройства разогревает материал и при помощи системы захвата отмеряет необходимое количество пластика. Полужидкий пластик выдавливается в виде тонких нитей.
4. Рабочий стол. Также эта часть может называться поверхностью для печати или рабочей платформой. На рабочем столе происходит формирование изделий.
5. Шаговые и линейные двигатели. Они необходимы для приведения других деталей в движение.
6. Фиксаторы. Так называются датчики, с помощью которых происходит определение координат печати. Также фиксаторы ограничивают подвижные части. Это необходимо, чтобы экструдер не выходит за пределы рабочего пространства.

В качестве рабочего материала 3D-принтеры используют пластиковые нити различных цветов. Они могут отличаться и по другим характеристикам, например температуре плавления, жесткости, прочности и т. д. Нити наматываются на катушки и продаются по весу. Для печати может использоваться нейлон, поликарбонат, полиэтилен, АБС и др.

Также существуют фотополимерные 3D-принтеры. Для них используются фотополимерные смолы. Они жидкие, но под воздействием ультрафиолета начинают затвердевать.

Принцип работы всех принтеров заключается в послойном наращивании изделия. Устройство создает объект постепенно, нанося материал слой за слоем. Таким образом распечатать можно все что угодно, например запчасти для различной техники, игрушки, макеты сооружений и т. д. Все ограничивается только фантазией пользователя и навыками моделирования.

Что такое 3D-печать?

Трехмерная печать — это создание реального объекта по смоделированному 3D-образцу. Цифровая модель сохраняется в STL-формате и переводится в G-код (универсальный программный язык для 3D-принтеров). После этого устройство начинает послойно формировать изделие.

Сам процесс печати состоит из повторяющихся циклов, связанных с нанесением на рабочую поверхность расходного материала. После каждого цикла стол опускается (или поднимается экструдер) на высоту равную толщине слоя.

Применение

У 3D-принтеров очень большие возможности. Эти устройства уже стали привычными инструментами в архитектуре, промышленном дизайне, инженерии, производстве, ювелирном деле, стоматологии и т. д.

Типичные примеры использования:

1. Создание персонализированных моделей. В этом случае изделия полностью соответствуют требованиям пользователя по форме и размерам.
2. Быстрое прототипирование. Благодаря трехмерной печати можно очень быстро сделать прототип или модель. Это сильно помогает дизайнерам и инженерам в их деятельности.
3. Создание объектов со сложной геометрией. Модели, которые даже трудно представить, очень просто создать на 3D-принтере.

Преимущества 3D-печати

Основные достоинства 3D-печати:

1. Стоимость готовых деталей и прототипов сильно снижается благодаря применяемой технологии и дешевым материалам.
2. Увеличивается скорость производства.
3. Высокое качество готовых изделий.
4. Практически полное отсутствие отходов.
5. Высокая степень кастомизации.
6. Простое изготовление сложных деталей.

Несмотря на достаточно медленный старт, технология трехмерной печати все же начала набирать популярность как у производителей, так и у клиентов. Также 3D-принтеры многие используют для бытовых целей. Но пик популярности и функциональности этой технологии еще только впереди.