Основы работы с 3D принтером

РОБО квантум

Основы работы с 3D-принтером

Что такое ЧПУ

Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) – это автоматизированные станки-роботы, которые могут производить операции по заданной программе без непосредственного участия человека. Такие станки являются важной частью современной автоматизации, применение которой необходимо для сохранения рентабельности и получения прибыли предприятиями, так как является важным условием обеспечения качества и скорости производства.

Самыми простыми словами станок с ЧПУ – это станок-робот который выполняет процессы, которые задал человек использую специальные программы. 3D-принтер тоже является станком с ЧПУ.

История 3D-печати

3D-печать появилась на свет 40 лет назад и открыла потрясающие возможности для создания различных моделей в прототипировании, стоматологии, мелкосерийном производстве, кастомизированных продуктов, миниатюр, скульптур, макетов и многого другого.

Чак Халл подал патентную заявку 8 августа 1984, и 11 марта 1986 года она была одобрена. Изобретение получило название «Аппарат для создания трехмерных объектов с помощью стереолитографии». Чак основал свою компанию - 3D Systems, и в 1988 году выпустил на рынок первый коммерческий 3D-принтер – модель SL1.

Наиболее простой и дешевый способ 3D-печати - FDM (Fused Deposition Modelling-моделирование методом наложения) был создан после SLA и SLS, в 1988 году.

Его автором стал авиационный инженер Скотт Крамп. Крамп искал простой способ создания игрушечной лягушки для своей дочери и использовал горячий клеевой пистолет: расплавил пластик и разлил его по слоям. Так родилась идея FDM 3D-печати, технологии послойного наплавления пластиковой нити.

Типы 3D-принтеров

Это самые дешевые 3D–принтеры, которые представлены простыми моделями, эти модели мы рекомендуем в качестве лучших 3D–принтеров из бюджетных вариантов. Процесс печати основан на моделировании методом послойного наплавления FDM (Fused deposition modeling-моделирование методом наложения). Пластиковая нить плавится, а затем наносится тонкими слоями, создавая модель. Бюджетные принтеры оснащаются одним соплом для выдавливания нити.

Более сложные принтеры, использующие технологию FDM-печати, такие как Picaso, Ultimaker, Zenit, Hercules, обладают дополнительными функциональными возможностями (по сравнению с 3D–принтерами начального уровня): например, они оснащаются несколькими экструдерами и способны работать с более тонкими слоями (до 0,1 миллиметра) и печатать более гладкие объекты.

Новинкой на рынке 3D–принтеров являются модели на базе лазерной стереолитографии или SLA-принтеры. Они используют для печати светочувствительную смолу и цифровой проектор или лазер. Под воздействием света смола затвердевает. Платформа печати затем опускается, и свет формирует следующий слой; так происходит до тех пор, пока объект не будет завершен полностью. Такие принтеры способны воспроизводить объекты с очень высоким разрешением, но количество цветов ограничено.

FDM 3D–принтеры начального уровня

Профессиональные FDM 3D–принтеры

SLA 3D–принтеры на базе стереолитографии

3D-печать

Филамент "Пластик"

PLA

Самым широко применяемым пластиком в 3D‑печати по технологии FDM является PLA. Polylactic Acid, полилактид или полимолочная кислота – экологичный, биоразлагаемый полиэфир, основу которого составляет преимущественно молочная кислота. Регулируя ее уровень при производстве, можно получить различные свойства полимера, тем самым расширяя области его использования. Изготавливают PLA из органического сырья – кукурузы, соевого белка, тростника и тому подобного, что делает производство недорогим, а его ресурсы возобновляемыми.

Плюсы PLA‑пластика

Экологичен, безопасен, биосовместим и быстро разлагается.
Достаточно прочен и гибок.
Дешевый в производстве, подвергается переработке, ресурс производства – возобновляемый.
Удобен и легок в аддитивном производстве.
Обеспечивает высокое качество поверхности, идеален для быстрого прототипирования.
Доступна широкая цветовая палитра.

ABS

ABS – второй по частоте применения в 3D‑печати пластик. Если совсем кратко, материал имеет отличные механические свойства, устойчив к высоким температурам и несложен в постобработке. Даже будучи не очень простым в работе, этот полимер при грамотном использовании порадует своими результатами.

Плюсы ABS‑пластика

Из-за высокой температуры размягчения в 100‑110 °C ABS используется как термостойкий материал на производствах.
Полимер достаточно прочный, но не менее пластичный, чем ряд других популярных пластиков.
Экономичный – гораздо дешевле любых других термопластов.
Химически стойкий к кислотам и маслам.
Простой в механической обработке из-за высокой теплостойкости – не плывет и не комкуется.
Широкий выбор цветовой палитры.
Стойкость и хорошая адгезия при покраске, особенно акрилом.

PETG

PETG – сополиэфир, высокопрочный, износостойкий материал, обладающий высокой температурой плавления, стойкостью к большинству химических реагентов и ультрафиолету. В совокупности с простотой печати он получил самое широкое применение в аддитивном производстве в виде филаментов или гранул.

Плюсы PETG‑пластика

Высокая прочность. По твердости близок к ABS.
Гибкий и мягкий.
Почти не сжимается, поэтому не перекашивается и подходит для больших объектов.
Химическая стойкость к большинству реагентов.
Прост в механической обработке.
Отличная адгезия слоев, благодаря чему модели получаются долговечными.
Безопасный, не выделяет запаха при печати.
Может подвергаться многократной переработке (в отличие, к примеру, от ABS).