Технология 3D-печати

Отправной точкой любого процесса 3D-печати является цифровая модель. Которая может быть:

1. Создана с помощью различных 3D-программ. В промышленности это 3D CAD. Для производителей и потребителей существуют более простые и доступные программы.
2. Отсканирована с помощью 3D-сканера.

Затем модель "нарезается" на слои, тем самым преобразуя проект в файл, читаемый 3D-принтером. Материал, обрабатываемый 3D-принтером, наслаивается в соответствии с дизайном и процессом.

Существует несколько различных типов технологий 3D-печати, которые обрабатывают различные материалы разными способами для создания конечного объекта. Функциональные пластмассы, металлы, керамика и песок в настоящее время регулярно используются для промышленного прототипирования и производства. Также ведутся исследования в области 3D-печати биоматериалов и различных видов пищи. В целом, на начальном уровне рынка материалы гораздо более ограничены. Единственным широко используемым материалом является пластик - обычно ABS или PLA, но растет число альтернатив, включая нейлон. Также растет число принтеров начального уровня, которые были адаптированы для пищевых продуктов, таких как сахар и шоколад.

Как это работает

Различные типы 3D-принтеров используют разные технологии, которые по-разному обрабатывают материалы. Важно понимать, что одно из основных ограничений 3D-печати - с точки зрения материалов и областей применения - заключается в том, что не существует "одного решения, подходящего для всех".

1. Например, некоторые принтеры обрабатывают порошкообразные материалы (нейлон, пластик, керамику, металл), которые используют источник света/тепла для спекания/расплавления/плавления слоев порошка в заданную форму.
2. Другие обрабатывают материалы из полимерных смол и снова используют свет/лазер для затвердевания смолы в ультратонких слоях.
3. Струйное нанесение тонких капель - еще один процесс 3D-печати, напоминающий струйную 2D-печать, но с использованием более качественных материалов, чем чернила, и связующего вещества для фиксации слоев.
4. Возможно, самым распространенным и легко узнаваемым процессом является осаждение, и именно этот процесс используется в большинстве 3D-принтеров начального уровня. В этом процессе пластмассы, обычно PLA или ABS, экструдируются в виде нитей через нагретый экструдер для формирования слоев и создания заданной формы.

На сегодняшний день ни один из процессов 3D-печати не является "plug and play". Существует множество этапов, предшествующих печати, и еще больше этапов, когда деталь выходит из принтера - их часто упускают из виду. Помимо реалий проектирования для 3D-печати, которое может быть сложным, подготовка и преобразование файлов также может занять много времени и оказаться сложной задачей, особенно для сложных деталей. Однако программное обеспечение для этих функций постоянно обновляется и модернизируется, и ситуация улучшается.

Кроме того, после выхода из принтера многие детали должны подвергнуться финишной обработке. Кроме удаления поддержек, шлифовка, лакировка, покраска или другие виды традиционных отделочных работ, которые обычно выполняются вручную и требуют навыков и/или времени и терпения.