Области применения 3D-принтеров в наши дни
3D-технологии в той или иной форме применяются уже не одно десятилетие в разных сферах деятельности. На сегодняшний день возможности 3D-принтеров безграничны.
3D-печатью считают автоматизированные методы изготовления объектов на основе заданных параметров. Это технология, с помощью которой лазеры и другие специальные приборы послойно наносят материал, воссоздавая необходимую трёхмерную модель.
Сейчас уже можно реализовать массу идей в творчестве и искусстве, печатая и получая модели и прототипы таких объектов, как здания, мебель, техника, изобретения, аксессуары и всевозможные бытовые предметы, которых нет в магазинах.
Ниже мы рассмотрим основные области применения 3D-принтеров в настоящее время.
Применение 3D-принтеров в производстве
Главные плюсы 3D-печати в производстве – экономия времени и денежных средств, простота в использовании. К примеру, для разработки и изготовления модели вручную, смотря на сложность форм, необходимы недели, и даже месяцы. 3D-принтеры дают возможность исключить ручной труд и безошибочно изготовить объект за несколько часов. Они используются для изготовления прототипов и дают ряд преимуществ – это возможность оценки безопасности и удобства, сборки и функциональности, отсутствие ошибок перед отправлением изделия в серийное производство. До конечного результата получения модели удобно проводить тесты, выявляя преимущества и недостатки. Помимо прототипов, 3D-печать позволяет изготавливать готовые объекты. В мелкосерийном производстве данные технологии реализуют возможность произвести деталь любой формы за относительно небольшой срок.
Применение 3D-принтеров в промышленности
Широко используют трёхмерную печать в промышленности и машиностроении. Создаются модели будущей продукции, которые используются в экспериментах или для выявления технических характеристик, в презентациях для широкой аудитории. В мелкосерийном производстве используют, изготавливая штучные изделия, предметы искусства, фигуры популярных персонажей в коммерческих целях. С помощью аддитивных технологий налаживаются целые линии по выпуску деталей со сложной конструкцией. В США начат выпуск ракетных двигателей с помощью технологий 3D-печати металлом.
3D-принтеры в рекламе
Сейчас развивается применение 3D-печати в маркетинговой сфере. Ведь презентуя реальные прототипы продукции, можно вызвать доверие, предлагая бизнес идеи с наглядными примерами. Эта технология применяется также в сфере рекламы.
В архитектуре с помощью 3D-принтеров изготавливаются макеты зданий и их отдельные составляющие, либо макеты целых микрорайонов со всей инфраструктурой и зелёными насаждениями. Применяют трёхмерную печать в росписи стен, в производстве плитки, сантехники, электропроводки. Также, в случае разрушения дома из-за природных катаклизмов, строительная 3D-печать может восстановить жильё за относительно небольшое время.
3D-печать для изготовления одежды
3D-печать стали внедрять в производство спортивной профессиональной обуви. Для этого лазерный сканер сканирует ногу, создавая цифровую модель. Далее, с помощью послойного лазерного спекания изготавливается обувь для будущего владельца.
Дизайнеры со всех уголков мира активно используют 3D-печать для изготовления эксклюзивной одежды (от платьев до нижнего белья).
Применение 3D-принтеров в образовании
Актуальность 3D-печати растёт изо дня в день во всём мире и в нашей стране — в таких направлениях, как медицина, полиграфия, макетирование. В сфере образования с помощью аддитивных технологий изучаются предметы – физика и механика, архитектура и география, биология, дизайн и другие направления. Для таких целей можно приобретать сравнительно простые и доступные 3D-принтеры, которые может себе позволить почти каждое учебное заведение.
Прочие сферы применения 3D-принтеров
Существуют организации, специализирующиеся на аддитивных технологиях и предоставляющие услуги по быстрому прототипированию и изготовлению макетов. Можно воспользоваться их услугами, но если, вас интересует не разовое использование, то гораздо удобнее приобрести 3D-принтер к себе в офис, расходные материалы на него будут дешевле, чем печать на заказ.
Всё больше интереса вызывают эти устройства у амбициозных предприимчивых и творческих людей, которые ставят перед собой цель развития небольшого бизнеса или просто для дома и развлечений.
Все изученные и ещё изучаемые принципы действия 3D-технологий дают безмерные возможности в современной жизни.
Понравилось? Покажи друзьям!
3d-week.ru
3D-принтеры
В век микро- и нанотехнологий мало кого удивишь очередным устройством, обладающим способностями на грани магических. И, тем не менее, даже в наше время совершаются прорывы в научных технологиях, способные не просто поразить воображение, но и перевернуть представление о возможном.
Сегодня мы расскажем о технологии, еще в недалеком прошлом казавшейся невероятной — возможности воссоздавать сложнейшие объемные объекты из практически любых материалов. «Полевые синтезаторы» и «репликаторы» мира научной фантастики постепенно перекочевали в нашу с вами реальность, и развиваются весьма быстрыми темпами, осваивая уже не только научные лаборатории, но и домашний интерьер. 3D-печать и 3D-принтеры — наиболее активно обсуждаемая в новостях тема ушедшего 2012 года. И интерес к этому изобретению в массах лишь возрастает, поскольку возможности 3D-печати день ото дня лишь совершенствуются.
Главный секрет 3D принтера
Говоря простым языком, 3D-принтер — это специализированный высокоточный станок с ЧПУ (числовым программным управлением). И как утверждают инженеры, в самом изготовлении предметов с помощью станочного оборудования нет ничего необычного, автоматические технологии изготовления предметов давно и успешно используются в массовом производстве примерно с середины прошлого столетия. Фантастический же ореол вокруг 3D-печати возник, по всей видимости, потому, что применяемые для нее устройства в процессе изготовления предмета, не стачивают по старинке «лишние» части заготовок, а воссоздают необходимый предмет «с нуля». В основе работы 3D-принтера лежит технология аддитивной печати, позволяющая получать нужные объекты методом наращивания слоев рабочего материала. Современный 3D-принтер — результат эволюции устройства под названием стереолитограф, разработанного Чарльзом Халлом в 1984-м году.
Пока 3D-принтеры не используются в серийном производстве деталей и предметов, поскольку безнадежно проигрывают любому из станков с ЧПУ в ситуации, когда важнее не уникальность, а скорость изготовления и низкая цена конечного продукта. Ведь традиционные методы производства разрабатывались, совершенствовались и развивались в условиях необходимости получения дешевой «поточной» продукции.
Как работает 3D принтер
Устройство 3D-принтера аналогично устройству любого обычного принтера, печатающего изображения и тексты: у него также имеются печатающая головка и картридж с рабочим материалом, заменяющим чернила струйной и тонер лазерной печати. Некоторые из 3D-принтеров формируют объекты из особого порошка на основе крахмала или гипса, другие используют расплавленный пластик или светоотверждаемый жидкий фотополимер в качестве рабочего материала. Есть и такие, которые «спекают» с помощью электронного или лазерного луча в готовое изделие керамический или металлический порошок.
Независимо от используемой рабочей технологии общий принцип работы 3D-принтеров один. Объект воссоздается в специально отведенном для него пространстве (камере принтера) по существующей компьютерной 3D-модели послойно — с помощью «печатающей» головки, движением которой управляет программа. Из тонких (в десятые и сотые доли микрона) слоев рабочего материала. Закончив построение очередного слоя, головка перемещается на следующий до тех пор, пока объект не приобретет законченную форму.
Возможности 3D печати
3D принтеры могут воссоздавать сложнейшие объекты различной формы, размеров и цвета, используя весьма широкий спектр порошковых материалов — более 100 наименований, и это, разумеется, не предел. Крахмал, гипс, песок, воск, стекло, керамика, полистирол и другие полимеры, резина, нейлон, нержавеющая сталь, цветные (титан, алюминий, кобальт, хром) и благородные (серебро, золото) металлы и их сплавы — с каждым днем возможности 3D-печати только расширяются. Уже сегодня ученые медики экспериментируют с различными биополимерами, способными вывести мировую медицину на новый, поистине невообразимый, уровень.
Технология 3D-печати в настоящее время используется для изготовления уникальных ювелирных изделий, моделирования обуви, в промышленном дизайне, архитектуре и строительстве, в таких областях, как автомобильная, аэрокосмическая и медицинская промышленности, в сфере образования, информационных систем, гражданского строительства и многих других. Сферы применения 3D-печати продолжают расширяться, находится множество неожиданных и оригинальных решений. Одним из возможных направлений развития 3D-технологии может стать ее бытовое использование — например, для быстрого создания некоторых предметов и деталей домашнего быта.
Примеры успешного применения технологии
Платформа 3D-печати более 20 лет находилась в стадии опытного образца, однако стоимость оборудования в последние два-три года уменьшилась в десятки раз, а затраты на создание оригинальных ювелирных изделий резко упали. В ювелирном деле 3D-технологии позволяют создавать украшения гораздо быстрее, чем при использовании традиционных методов производства. А вносить поправки на стадии проектирования — и того проще, теперь для этого достаточно нескольких щелчков мыши.
Сегодня 3D-принтеры находят достойное применение и в науке. Мы многого не знаем о том, как двигались давно вымершие животные, например, динозавры. Как ни странно это звучит, но за последние полтора века в палеонтологии не произошло сколь либо значительных изменений. Применение 3D-печати в этой области знаний уже позволяет не только воссоздавать точнейшие и полноразмерные копии когда-то населявших Землю существ для музейных выставок, но и успешно тестировать механику движений всех этих вымерших видов.
3D-печать пришла и в мир моды, последний пример такого сотрудничества — Voltage collection, которая в конце января 2013 года демонстрировалась на Парижской Неделе моды. Для этой коллекции дизайнером Ирис Ван Херпен (Van Herpen, Koerner and Materialise) было создано несколько платьев потрясающей сложности из нового экспериментального материала. Точность создания кружевной бесшовной структуры невозможно было реализовать иначе, как посредством 3D-печати. Расширение возможностей работы 3D-принтеров с такими пластичными материалами, как полиуретан и резина, позволяют экспериментировать и с другими современными материалами, что неизбежно отражается на тенденциях моды.
Напечатанный на 3D-принтере образец огнестрельного оружия, армейская винтовка AR-15, было успешно протестировано на работоспособность. Создавший и испытавший действующий образец винтовки, разработчик тут же поделился файлами цифровых 3D-деталей оружия с мировым сообществом, выложив их в открытом доступе на одном из сайтов. Этот акт «пацифизма» и то, что подобное оружие невозможно обнаружить металлодетектором, спровоцировал правительство многих стран закрепить запрет на воспроизводство огнестрельного оружия на 3D-принтерах законодательно.
Японцы также нашли весьма оригинальное применение 3D-технологиям, открыв первый в мире 3D-фотостенд. Пройдя быстрое и необременительное 3D-сканирование на стенде, посетитель получает возможность заказать 3D-печать собственной уменьшенной копии или же собственного бюста — чем не оригинальный подарок себе любимому. Взяла на вооружение 3D-технологии и XXX-индустрия, наладив выпуск заказных персонализированных кукол и прочих игрушек из силикона.
Приятным сюрпризом стал представленный в 2012 году фирмой Essential Dynamics 3D-принтер, способный воссоздавать объекты любой сложности из необычных материалов — шоколада и других пищевых ингредиентов. В самом ближайшем будущем предполагается массовый спрос не только на различные съедобные предметы, но и на подобные принтеры.
Потенциал и перспективы использования 3D печати
Современные 3D-принтеры уже не отстают по своим полиграфическим возможностям от принтеров обычных. Так, применение систем из пяти печатающих головок с материалами стандартных цветов позволяет получать полноцветные 3D-объекты с разрешением до 600 dpi (точек на дюйм).
Огромный потенциал 3D-печати замечательно иллюстрирует изготовленный по этой технологии музыкальный инструмент. Первая скрипка, распечатанная на 3D-принтере, была опробована в прямом эфире CNN пятнадцатилетней студенткой, с успехом сыгравшей на ней. Это необычное выступление доказало многим сомневающимся, что с помощью современных технологий 3D-печати можно воссоздать практически любой известный предмет — причем, с сохранением присущих ему свойств и характеристик.
Изобретатель Kai Parthy создал волокно для популярного 3D-принтера RepRap, позволяющее применять технологию для печати древесины. Волокно под кодовым названием LAYWOO-D3 является композитом древесины и специального полимера. Переработанные отходы деревообрабатывающей промышленности и недорогой безвредный пластик стали источником для поистине революционного материала, способного значительно сократить в будущем вырубку лесов — при условии, что технология получит широкое распространение.
Не прекращаются попытки создать 3D-принтеры, способные воспроизводить структурные элементы зданий из бетона и пеноматериалов. Проводятся исследования возможностей быстрой (до 20-ти часов) «печати» жилых сооружений со встроенными сантехническими и электрическими коммуникациями за один непрерывный цикл с использованием больших 3D-принтеров. Рабочие образцы строительных 3D-принтеров уже печатают до 3-х метров сооружений из строительного материала в час, и это не предел. Технологию 3D-печати зданий планируется использовать для автоматизированного возведения мест обитания человека вне Земли. Первые такие внеземные сооружения планируется построить на Луне уже в 2013-2014 годах, причем для «печати» лунных сооружений планируется использовать лишь 10% доставленного с Земли материала, 90% материала составит лунный грунт.
Американское космическое агентство NASA профинансировало грантом в размере 125000 долларов инженера Анджана Контрактора (Anjan Contractor), выделив эти деньги на создание 3D-принтера, который будет способен «печатать» еду для астронавтов в условиях космоса. Смешивая пищевые ингредиенты из картриджей, устройство сможет обеспечить разнообразие рациона космических путешественников во время длительных экспедиций. Первым блюдом, напечатанным на 3D-принтере, станет пицца — благодаря легкодоступным ингредиентам и простой структуре. Программное обеспечение этого принтера будет изначально с открытым исходным кодом, что позволит совершенствовать энтузиастам устройство и создаст возможность обмена рецептами (распечатками) блюд.
Применение «двуфотонной литографии» позволило ученым технологического университета Виенны (The Vienna University of Technology) совершить серьезный прорыв в невероятной детализации трехмерных объектов, печатаемых с нано-точностью. Чуть позже, в 2012 году, группа ученых из университета Глазго в Великобритании на практике доказала возможность использования технологий 3D-печати для создания химических соединений, что приоткрывает нам дверь в мир, в котором можно будет создавать вещи молекула за молекулой.
Исследователями из Вашингтонского государственного университета найден способ «печатать» кости человеческого организма при помощи 3D-принтера. В основе инновации — открытие вещества, по структуре и свойствам близкого к составу костной ткани. Это изобретение может быть использовано как для полного создания протезов костей, так и для поддержания сломанных участков в течение необходимого времени. Существует проект немецких ученых под названием BioRap, нацеленный на создание 3D-принтеров для распечатки различных человеческих органов и кровеносных сосудов. Считается, в ближайшие несколько лет эти технологии станут широко доступными для медработников, в корне решая проблему с дефицитом и отторжением донорских органов.
Организацией Thiel Foundation был анонсирован грант на создание инновационной технологии 3D-печати органических белковых соединений. Последние наработки в области создания живых клеток и тканей планируется объединить с наработками исследователей из Breakout Labs для получения съедобного прототипа мяса, способного стать в недалеком будущем весьма перспективным и к тому же гуманным источником животного белка для мясоедов всего мира.
3D печать — будущее сегодня
Серийные громоздкие 3D-принтеры, совсем недавно стоившие десятки тысяч долларов и обладавшие минимумом возможностей, быстро стали раритетом, их сменили более функциональные, компактные и несравнимо более дешевые модели стоимостью около 1000 долларов США.
На специализированных сайтах, таких как Thingiverse, уже сейчас можно найти в свободном для скачивания доступе десятки тысяч цифровых 3D-моделей различных объектов — порой, невероятных и удивительных. Но, несмотря на это, сфера «домашнего» применения 3D-печати пока ограничивается, в основном, воспроизводством незамысловатых безделушек и малопрактичных игрушек.
На данный момент уже существует огромное количество материалов, которыми способны печатать 3D-принтеры. Причем готовые изделия по физическим свойствам полностью соответствуют оригинальным материалам — керамике, резине, пластику, металлу, стеклу и т.д. Не за горами печать трехмерных объектов с переменными характеристиками материалов, например, с изменяющейся прозрачностью.
Появление 3D-технологий в массовом доступе окончательно ставит под удар копирайт, вызывая немало дискуссий о неизбежности пересмотра границ и ограничений авторского права. Не за горами тот день, когда в подтверждение шутке о недавнем закрытии крупнейшего российского торрент-трекера, можно будет скачать статую Церетели из интернета.
Бре Петтис (Bre Pettis), 40-летний отец-основатель компании MakerBot Industries, производящей самые популярные сегодня домашние 3D-принтеры, говорит о неизбежности дальнейшего совершенствования 3D-технологий, которые, надо заметить, все еще воспринимаются большинством населения как элемент научной фантастики. Возможно, этот процесс займет некоторое время, но ожидаемые результаты того стоят.
Одной из последних новостей из мира 3D-печати стало сообщение о появлении принтера, который способен напечатать сам себя. Печать не просто отдельных деталей, а полноценных устройств с электронной начинкой и всеми необходимыми комплектующими — следующий гигантский шаг в освоении 3D-технологий будущего.
А между тем не так давно первый 3D-принтер был собран детьми, учениками школы The School in Geldermalsen, работавшими над сложными проектами. Вот оно, удивительное будущее — сегодня, и уже очень близко к нам!
www.newtime.su
8 нюансов, на которые стоит обратить внимание / 3Dtool corporate blog / Habr
Рано или поздно, каждый человек узнаёт о 3D печати. И лишь не многие счастливцы проникнувшись возможностями, которые открывает 3D печать, ловят себя на мысли, что хотят приобрести 3D принтер. Желание постепенно перерастает в серьёзное решение и начинается поиск нужного варианта. И тут потенциальный покупатель сталкивается с тем, что он не до конца понимает, что же ему выбрать, среди всего многообразия 3D принтеров. Ответ на этот вопрос мы и попытаемся раскрыть максимально подробно.На что же обратить внимание, и как определиться с выбором? Мы хотим предложить небольшой чек-лист, по тем нюансам, на которые надо обратить внимание при выборе 3D принтера.
Вам для себя нужно решить для каких задач вы будете использовать эту технику? Какими возможностями должен обладать 3D принтер, чтобы решить ваши задачи?
Нюанс 1: Определитесь с технологией 3D печати
Первым делом нужно будет определиться с технологией 3D печати. Тут есть два основных пути.
Если перед вами стоят задачи по изготовлению высокоточных и миниатюрных изделий, например ювелирных, то вам подойдут 3D принтеры использующий технологию SLA или DLP. Такие принтеры специально созданы для изготовления высокоточных моделей. 3D печать в данных принтерах происходит с помощью лазерного луча который засвечивает фотополимерную смолу. Отсюда и точность изготовления моделей.
Яркими представителями данного сегмента: 3D принтер Form 2 или 3D принтер B9Creator
Если же перед вами стоит более широкий круг задач, и больше важна функциональность, размер детали, и низкая стоимость изготовления, то вам подойдет FDM принтер. 3D печать на данном оборудовании предполагает послойное плавление пластика.
Если по SLA принтерам всё понятно. Сфера их применения — это ювелирное дело, стоматология, высокоточные прототипы небольших деталей. То на FDM принтерах мы остановимся подробнее. Тут намного больше разнообразия различных вариантов реализации принтеров.
Нюанс 2: Трезво оцените свои потребности
Конечно, всегда хочется получить всё самое лучшее и с максимальными возможностями. Нужно ли все это для решения ваших текущих задач?
Что можно привести в качестве примера? Например размер рабочей области FDM 3D принтера. На рынке есть принтеры с большой площадью печати(1м х 1м х 1м), и с очень маленькой (100мм х 100мм х100мм). Но для большинства задач уже сложился некий стандарт. Это область печати, лежащая в пределах 200 x 200 x 200 мм. С небольшими колебаниями размеров в ту или иную сторону. Большинство 3D принтеров обладает именно такими размерами рабочей области. Такого объема хватит для решения 95% любых задач.
Но возможны варианты…
Если Вы планируете изготовление небольших деталей, то вам возможно будет достаточно и меньшего размера. А вот если ваша работа будет связана с изготовлением, например мастер модели для литья, или больших прототипов, то только тогда имеет смысл обращать внимание на принтер с большой областью печати.
В иных случаях, размер область печати больше стандартного не более чем приятный бонус. Но как говорится — за всё надо платить. Поэтому чаще всего имеет смысл остановиться на “стандартной” области печати. И даже если деталь которую вам необходимо распечатать, больше чем рабочая область вашего 3D принтера, то всегда можно порезать ее в специальном редакторе, а потом распечатать 2 части модели и склеить их.
Нюанс 3: Определитесь со сложностью изделий
Следует решить для себя, насколько сложные модели, вы будете печатать на 3D принтере. Если планируется изготовление сложных прототипов, или сложных художественных моделей, то нужен 3D принтер, который может печатать двумя материалами. Это нужно для того, чтобы ваш принтер мог напечатать поддержки из растворимого материала. Если модели будут не самые сложные, то можно обойтись одним экструдером, и сэкономить бюджет. Сложная модель – это модель с большим количеством элементов весящих в воздухе, или модель элементы которой имеют углы более 30 градусов.
Нюанс 4: Определитесь со списком используемых материалов.
Ещё один важный момент. Надо сразу определить для себя список возможных материалов, которыми вы собираетесь печатать. В первую очередь это относится к материалам с высокой степенью усадки, таким как ABS и Nylon. Для того чтобы печатать такими материалами однозначно требуется наличие у 3D принтера нагреваемого стола. И очень желательно наличие закрытого корпуса, чтобы обеспечить тепловой контур вокруг модели.
Если же вы планируете печатать только пластиком PLA. То подогреваемый стол не нужен.
Но всё-таки лучше, чтобы принтер имел подогреваемый стол. Сейчас разница в стоимости принтеров с нагреваемым столом практически не отличается от стоимости без него. Зато вы получаете универсальное решение, с помощью которого вы сможете выполнять полный спектр задач лежащих перед 3D принтером.
Еще один момент. Возможность печати гибкими материалами.
Достаточно большое количество 3D принтеров сталкиваются с проблемами печати гибкими материалами. Конечно, печать различными Flex-ами и Rubber-ом на первый взгляд очень интересна. Но применение этих материалов в жизни встречается не очень часто.
Обычно у большинства людей это происходит так:
Печатается пару моделей, приходит понимание, что это не быстрый и достаточно сложный процесс. И на этом знакомство с гибким материалами заканчивается. Поэтому, требовать от принтера такую возможность, имеет смысл, если печать такими материалами очень нужна.
Нюанс 5: Конструкция и кинематика
Далее, нужно обратить внимание на конструкцию 3D принтера. Даже если вы не большой специалист в технике, то сразу можно увидеть, что одни принтеры имеют открытую конструкцию. А другие закрытую. Как их любят называть в русскоязычном сообществе “кубики”. О чём говорит внешний вид?
Принтеры с открытой конструкцией, обычно имеют кинематику с движущимся по горизонтали столом (на базе 3D принтеров Prusa). Эта кинематика имеет некоторые врожденные недостатки. Такие как, не самая высокая скорость печати и возможные проблемы с качеством печати, связанные со сложностью настройки. Это в первую очередь, так называемый вобблинг.
Также, отсутствие закрытого корпуса может вызывать проблемы с качеством печати пластиками с высокой усадкой (ABS, Nylon).
Главным преимуществом принтеров такой конструкции, является их цена. Она обычно ниже. Но как известно, за всё надо расплачиваться. В данном случае худшими характеристиками. Так называемые “кубики” на сегодняшний день, является основной конструкцией, которая представлена ведущими производителями на рынке. Такие принтеры построены по схеме с подъемным столом. И в них отсутствуют большинство недостатков, которые присущи принтерам из предыдущей группы. “Кубики” обычно имеют закрытый корпус, который позволяет максимально качественно печатать пластиками с высокой степени усадки.
Принтеры с закрытым корпусом имеет более жесткую конструкцию. Это позволяет добиться более качественной печати.
Кинематика перемещения печатной головки, представлена различными конструкциями. Они имеют свои плюсы и минусы. Но большинство из них имеют преимущества перед схемами принтеров с движущимся столом.
Нюанс 6: Диаметр и возможность смены сопла
Большинство 3D принтеров на рынке представлена с соплами диаметром 0,3-0,4 мм. Это достаточно для решения подавляющего большинства задач, лежащих перед 3D принтером.
Некоторые из принтеров имеют возможность установить сопло другого диаметра, другие нет. Как мы уже написали выше, необходимость печати соплами диаметром отличным от 0,3-0,4 мм возникает очень нечасто. В основном это касается, или личных экспериментов, или каких-то очень специфических задач. Если вы не планируете таким заниматься, то эта возможность не так нужна.
Что мы понимаем под специфическими задачами?
Это в первую очередь относится к печати больших изделий, где очень важно сократить время печати. Этого можно добиться, используя сопла большого диаметра. Например, диаметром 0,6-0,8мм, а то и диаметром 1 мм. Для принтеров с большой областью печати, возможность сменить сопла уже является жизненной необходимостью.
Поэтому, тут, как и в случае с нагреваемым столом, возможность сменить сопла является хорошим бонусом. Она не обязательна, но очень полезна, если за это не надо дополнительно доплачивать.
Нюанс 7: Толщина слоя печати
Важно понимать, что большинство моделей на 3D принтере печатается слоем 0,1-0,2 мм. Это оптимальные величины, позволяющие добиться качества и приемлемой скорости печати. Есть определенное количество принтеров, которые позволяют печатать слоем менее 0,05 мм, и получать очень качественные принты. Но тут возникает проблема резкого увеличения времени печати. И если вам важно такое качество печати, то наверное имеет смысл, обратить свое внимание на 3D принтеры, о которых мы говорили в самом начале статьи. Это 3D принтеры, использующие технологию SLA или DLP.
Нюанс 8: Тип экструдера
На сегодняшний день существует два основных типа экструдера. Это Direct-экструдер, в котором двигатель подачи прутка расположен самой печатающей головке. И так называемый Bowden-экструдер, где двигатель подачи пластика находится на корпусе. А сам пластик подается к экструдеру через фторопластовую трубку.
В чём преимущества и недостатки каждого типа экструдера?
Bowden-экструдер, за счёт отсутствия двигателя на печатающей головке, обладает меньшей массой. И поэтому, имеет большую точность позиционирования, что сказывается на качестве печати. И более высокую скорость перемещения, что соответственно, положительно сказывается на скорости печати. Но имеет один недостаток. Обычно на Bowden-экструдере достаточно затруднительно печатать гибкими пластиками. Такими как Rubber или Flex.
Все свои положительные черты, этот экструдер раскрывает при использовании пластика диаметром 2,85-3,00 мм. Но такой тип пластика является менее распространённым, чем ставший уже стандартным, пластик диаметром 1,75 мм. И поэтому, пользователи принтеров с таким пластиком, часто лишены возможности использовать новые виды материалов. Которые, в первую очередь выпускаются в самом распространенном форм-факторе 1,75мм.
Директ-экструдер, обычно не имеет таких больших проблем с использованием гибких пластиков. Проще в настройке, но за счёт больше массы печатающей головки уступает Bowden-экструдеру в скорости и точности позиционирования.
Что предпочесть? Это уже выбор пользователя. Мы просто хотели о плюсах и минусах данных типов экструдера.
Конечно, нюансов при выборе 3D принтера гораздо больше. Но мы думаем, что даже наш небольшой список, заставит вас посмотреть и изучить некоторые моменты, о которых вы возможно не задумывались, более внимательно.
И позволит сэкономить вам время и деньги при выборе 3D принтера.
Компания 3Dtool — обладает большим опытом работы на рынке 3D оборудования. Мы работаем с ведущими российскими и иностранными производителями, предлагая качественное оборудование за разумные деньги. Наш сервисный центр укомплектован высококлассными специалистами, способными в кратчайшие сроки решить любую задачу, а на все предлагаемые 3D принтеры предоставляется гарантия от 1 года.
В нашем ассортименте Вы всегда сможете найти 3D принтеры под ваши задачи:
1) Бюджетные 3D принтеры
2) 3D принтеры для Бизнеса
3) 3D принтеры с большой областью печати
4) 3D принтеры SLA и DLP
Остались вопросы? Звоните по телефонам: +7 (499) 992-72-23 (Москва) и 8 (800) 775-86-69 (бесплатно по РФ) или пишите на почту: [email protected] и наши сотрудники с удовольствием дадут вам развернутую консультацию по любой интересующей теме.
habr.com
всем ли нужен такой принтер / М.Видео corporate blog / Habr
Маркетологи наперебой расписывают достоинства 3D-принтеров, работающих по FDM-технологии. Однако действительно ли счастливый покупатель становится обладателем «волшебной коробочки», способной воспроизвести любую пластиковую деталь, или это все-таки инструмент DIY, как гравер или прибор для выжигания, и будет полезен не всем?
FDM или Fused deposition modeling (а также FFF или Fused Filament Fabrication) — метод аддитивного «выращивания» объектов, на основе которого построены почти все современные «бытовые» 3D-принтеры. Методика подразумевает послойное «выращивание» объекта из расплавленного пластика, подающегося в виде прутка.
Идея изначально была запатентована, но срок действия патента истек и после этого на рынок хлынули недорогие 3D-принтеры самых разных производителей — от именитых американцев до безымянных китайцев — на любой вкус и кошелек. Кто-то выбирает по бренду — однако если у вас есть познания в электронике и желание решать возникающие проблемы самостоятельно (без технической поддержки производителя), можно сэкономить, приобретя кит-комплект или вообще собрав принтер с нуля по одной из сотен опубликованных моделей.
Бочка меда
Технология FDM действительно впечатляет. Сегодня речь идет уже не просто о средстве для быстрого прототипирования для дизайнеров и архитекторов. По сути, имея трехмерную модель объекта, мы можем воспроизвести его в домашних условиях, при необходимости изменив масштаб или немного доработав его в редакторе. К примеру, можно скачать модель крепления для телефона в автомобиль и масштабировать ее под собственное устройство. Или же с нуля нарисовать любую бытовую деталь — от абажура на лампу до дверной ручки, не говоря уже о всяких мелочах вроде самодельных креплений к GoPro, элементов детских конструкторов и т.п.
Конечно, 3D-печать не может заменить конвейер с массовым производством — скорость послойного формирования деталей из пластика невысока, поэтому один «типовой» принтер может обслужить в лучшем случае только запросы своего хозяина. Но задачи обскакать существующие технологии производства и не стоит. 3D-печать правит там, где нужна максимальная кастомизация и серийное изготовление было бы категорически нерентабельным. Поэтому она очень полюбилась поклонникам DIY в самых разных сферах и т.п. По-сути 3D-принтер — это и есть инструмент DIY.
Бытовая 3D-печать сейчас испытывает взрывной рост. Технология FDM — довольно простая, а сообщество энтузиастов уже разработало несколько типовых конструкций подобных принтеров, отличающихся методами подачи прутка и кинематикой. На базе этих типовых конструкций создаются как фирменные принтеры, так и десятки, если не сотни самоделок, отдельные детали или даже полные кит-комплекты к которым можно купить на Ebay или AliExpress.
Дегтя… тоже бочка?
Казалось бы, технология обкатывается, дешевеет, при этом на нее уже существует нешуточный спрос. Не это ли залог скорого грандиозного успеха на массовом рынке (как это уже происходило с мобильными телефонами, цифровыми фотоаппаратами, а немногим ранее — и компьютерами)? Не пора ли покупать?
Как нам кажется, торопиться не стоит. Технология FDM довольно капризна, и пока ей далеко до того, чтобы стать эдаким «цифровым фотоаппаратом» или «стиральной машиной» в руках несведущего пользователя. Почти на каждом углу здесь приходится применять инженерную мысль. Справедливости ради стоит отметить, что если с инженерной мыслью у вас все в порядке, то возможности 3D-печати действительно огромны. Но лучше заранее знать, на что вы «подписываетесь».
Обработка стола и модели
Послойное нанесение чего-либо требует специальной подготовки моделей и поверхности, на которой осуществляется печать, плюс нужна будет постобработка деталей.
Принтер поставляется со стеклом или столиком из металла — не любой материал прилипнет на них без дополнительных ухищрений (и не любой потом отлипнет без нарушения геометрии модели). PLA-пластиком можно печатать на столе без подогрева, используя покрытие из синего скотча — особо прочного малярного скотча от 3M, который теперь предприимчивыми пользователями был переквалифицирован в «скотч для 3D-печати». Подавляющему же большинству термопластиков нужен как минимум подогрев стола, а иногда и дополнительные клеевые покрытия (лак, клей, пиво, сироп из ацетона и т.п. — протестированных пользователями вариантов существует масса). Поиск подходящего именно этому принтеру (и пластику) покрытия — путь экспериментов и ошибок. Придется испортить не одну модель, прежде чем найдется тот самый оптимальный вариант.
Но печатью первого слоя проблемы не ограничиваются. Нить из расплавленного пластика не может висеть в воздухе, соответственно, на сильно выступающих частях (например, деталях с обратным уклоном) необходимы поддержки, которые по окончании печати потребуется срезать, как-то обрабатывая место среза, чтобы не было острых краев. Надо отметить, что и самая обыкновенная вертикальная стенка после 3D-принтера не будет идеально гладкой (будут заметны как минимум границы слоев, а может и другие дефекты). Так что постобработка потребуется почти всем деталям, для которых важны качества поверхности.
Не все пластики хорошо поддаются постобработке. Тем, кто печатает много и разными материалами, дома придется завести целый набор растворителей, ручной инструмент и т.п. (как и тем, кто активно развлекается DIY). Кстати, при этом часть пластиков еще и токсична при печати — так что нужны закрытые корпуса, вытяжки и т.п.
Особенности расходников
Характеристики результата сильно зависят от расходных материалов
Проблемы с качеством могут определяться не только заводским браком, но и вполне «штатными» особенностями используемого материала: например, некоторые типы пластика гигроскопичны (впитывают воду из окружающей среды). Если не хранить такой пластик в плотно закрытых пакетах с силикагелем, пруток становится хрупким, может ломаться при подаче, издавать при печати странные звуки, плохо ложиться на модель и т.п.
В целом даже если качество материала на высоте (нет очевидных проблем), для печати определенным пластиком подходит не любая модель. Одни материалы хрупкие и не позволяют печатать тонкие стенки, другие — наоборот, хорошо расслаиваются в объеме.
Каждый пластик имеет свою оптимальную температуру печати. При ее превышении ухудшается детализация и появляются поверхностные дефекты. В обратной ситуации плохо спекаются слои. Точно так же существуют оптимальные толщина слоя, параметры ретракта (обратного движения нити) и прочие подобные параметры.
Многие огрехи печати можно «скомпенсировать», уменьшив скорость. Но правильно говорят, что главная проблема — не напечатать объект, а сделать это за разумное время. Поэтому для объектов больше спичечного коробка придется разбираться с оптимальными настройками для каждого пластика.
Сложностей добавляет то, что детальные настройки не подскажут «коллеги» на форуме — оптимальные параметры во многом определяются самим принтером: насколько хорошо у него откалиброван сенсор температуры; используется ли удаленная подача нити и т.п. Плюс конечные цифры могут отличаться у одного и того же пластика разных производителей, а также у катушек разных цветов от одного производителя.
«Фокусы» принтера
Капризничать умеет и сам принтер. У каждой из существующих на рынке конструкций есть свои недостатки. Где-то моторы, которые должны быть идеально синхронизированы, работают немного не так; где-то — колеблется стол во время печати на высокой скорости; где-то слишком большой вклад дает вес печатающей головки. Точно так же есть и «больные места», которые вылезут вне зависимости от того, самосборный ли это принтер, китовый или купленный в виде «черного ящика от производителя». В первых двух случаях вероятность получить глюки несколько выше, но и фирменное происхождение не избавляет устройства от «типовых» болезней.
В среднестатистическом 3D-принтере довольно много движущихся частей, а механика имеет свой ресурс работы. В одних устройствах снашиваются пластиковые шестерни, в других постепенно перекусывается фитингом тефлоновая трубка и т.п. Рано или поздно такие небольшие огрехи начинают сказываться на результате печати. Увы, но универсального FAQ, помогающего по итоговому результату выловить проблему, нет. Тут как в старых автомобилях — надо искать коллег по несчастью, штудировать форумы и надеяться, что с этой проблемой уже кто-то сталкивался. Или — как вариант — выяснить, какой из узлов виноват в проблеме, и полностью его перетрясти. Но это уже в большей степени напоминает постройку собственного принтера с нуля.
Программные ошибки
До того, как десятки метров прутка превратятся в жизнеспособный объект, модель должна пройти процедуру слайсинга — нарезки на слои с учетом технических характеристик принтера — размера сопла, толщины слоя и т.п. Слайсер может «наломать дров», если изначальная модель не замкнута (бывает так, что на простейшей модели получаются дыры — в самом прямом смысле). Для «лечения» моделей существуют онлайн сервисы и инструменты в специализированном ПО, но не всегда они справляются с поставленной задачей. При этом они и сами вполне могут «потерять» какие-то детали.
Откровенно говоря, слайсер может ошибиться, даже если модель совершенно нормальная, а виной тому — округление. Если шаг резьбы вала по какой-то оси не пропорционален толщине слоя, при слайсинге будет накапливаться погрешность округления, которая на модели проявляется в форме рифленой поверхности.
Если же говорить более глобально, основная проблема потребительской 3D-печати в существующем варианте — отсутствие обратной связи при выращивании модели: принтер просто не видит, что именно он печатает. Существуют датчики температуры, застревания нити и другие инструменты, но внешний вид модели не оценивается никак. Единственная обратная связь идет через пользователя, по-своему трактующего происходящее.
В итоге 3D-принтер сегодня — это не совсем бытовая техника. Его нельзя сравнить с обычным принтером и тем более какой-нибудь стиральной машиной. Представляете, если б для удачной стирки одежды вам необходимо было в ходе экспериментов подбирать частоту вращения барабана машины, меняя ее через прошивку? Да, для некоторых это действительно было интересно, но вряд ли для большинства.
3D-принтер ближе всего к электроинструменту. Это отличное средство создания объектов, но им надо уметь пользоваться. К сожалению, на данный момент эта мысль не совсем ясно читается в рекламе некоторых 3D-принтеров — в результате появляется вполне заметная доля разочаровавшихся покупателей, ожидавших чудес из научной фантастики, а получивших неиспользуемую подставку под барахло дома.
Будущее
На мой взгляд, в будущем у технологии 3D-печати все же есть шанс стать по-настоящему бытовой. Во-первых, FDM стремительно развивается: совершенствуются прошивки, добавляются новые датчики и т.п. Одновременно с этим в геометрической прогрессии растут объемы русскоязычной документации, вполне доступной для понимания неспециалистами.
Во-вторых, на потребительский рынок в прошлом-позапрошлом годах начали выходить принтеры, работающие по другой технологии — методу лазерного спекания (SLS), благо патентные ограничения на SLS закончились в 2014 году. Однако пока стоимость устройств превышает 5 тыс. долларов США. Так что пока, говоря о потребительской 3D-печати, мы все же подразумеваем FDM со всеми сопутствующими проблемами.
habr.com
О 3Д печати. Возможности поражают воображение — Аудио и видео: обзор со всех сторон
О 3D-печати слышали многие. Но мы подумали: а многие ли из читателей понимают, что это такое? В сегодняшней статье мы попробуем рассказать вам об этом.
Из теории 3Д
Давайте дадим определение 3Д печати. У нас есть какая-то программа и набор данных. То есть – мы располагаем виртуальным планом, который должен дать конечный результат в виде объемного и целиком материального предмета. Так вот, имея 3Д принтер для дома, мы вполне можем напечатать себе самую, что ни на есть материальную расческу для волос. Вот встали утром, а расчески нет. В магазин идти лень, на улице холодно. Пока варится кофе, наш домашний 3Д принтер создаст для нас любую расческу…
Это кажется фантастикой. Но!
Это уже современные реалии. И хотя расчески и зубные щетки мы еще не печатаем, но возможности 3Д печати уже позволяют сделать очень многое.
Как это работает?
Сначала мы создаем виртуальную модель, например, той же расчески для волос. Для этого нам понадобится 3Д сканер. 3Д сканер представляет собой устройство, которое умеет проанализировать предмет, в нашем случае – расческу. Потом сканер создает математическую модель.
Как работает сканер?
Есть разные виды сканеров. Активный сканер способен направить пучок излучения и проанализировать отраженные волны. Так как задача может быть разная с учетом материала и специфики, то используется видимый свет, лазерный луч и даже ультразвук, рентгеновское и гамма-излучение!
Пассивные сканеры работают только с отражением того естественного света, которым заполнено окружающее нас пространство, то есть со светом отраженным.
Теперь мы имеем 3Д модель нашей расчески. Потом эта модель может быть обработана системами автоматизированного программирования – САПР.
Мы отсканировали нашу расческу. У нас есть ее математическая модель, которая хранится на жестком диске компьютера.
Что дальше? 3Д принтер: возможности поражают воображение!
3Д принтер, работая по заданной программе, начинает потихоньку, слой за слоем, растить нашу расческу. Движется печатающая головка. Она похожа на ту, которую мы привыкли видеть у струйных принтеров. Головка послушно выполняет команды компьютера: в нужный момент и в нужной точке пространства, выливается точно дозированное количество материала. Вот появился первый слой. А мы только сварили свой кофе! Головка вдруг смещается по вертикали и снова выращивается новый слой. Мы допили кофе, помыли чашку и можно расчесать волосы!
Какой материал доступен 3Д принтеру?
У нас в руках лежит расческа из обычной пластмассы. А можно ли вырастить, например, какую-нибудь сложную деталь? Например, для реактивного двигателя самолета?
Уже сегодня инженеры разработали довольно много различных технологий объемной печати 3Д. Сейчас можно удовлетворять потребности в промышленности, например.
Разные виды пластмасс, как та, из которой мы вырастили себе расческу, это самый доступный и распространенный материал для объемной печати. Есть такой АBC-пластик. Его считают самым лучшим материалом для этих целей: и не токсичен, и не имеет неприятного запаха, и очень прочный, и эластичный. Его можно купить в виде порошка или бобинных нитей.
А вот акрил подойдет для прозрачной модели.
Есть еще и гипс, который очень дешев и доступен. Конечно, расческа из гипса – это не очень удачная идея. Гипс хрупкий и любой предмет из него очень быстро рассыплется. Но гипсовая смесь очень хороша для презентаций. Например, собрались люди и хотят увидеть возможности 3д принтера. А мы: раз, два – и готово! И образец для заказчика готов! Гипс обладает хорошей термостойкостью, поэтому его можно с успехом использовать, чтобы растить формы для литья.
Мы держим в руках нашу расческу из пластмассы. И думаем: а деревянная-то была бы лучше! Деревянная для волос полезней. Можно ли напечатать расческу из натурального дерева?
Уже сейчас инженерами разработано деревянное волокно для 3Д печати. Оно представляет собой частички натурального дерева и полимера. И расческа наша получится крепкая, долговечная, очень твердая. И пахнуть она будет лесом!
Инженеры работают над созданием 3Д принтеров для работы с бетоном. Это будет принтер огромного размера, который может вырастить дом. Один такой принтер всего за 24 часа может вырастить жилой дом в два этажа. И кофе выпить не успеешь!
Для 3Д печати можно использовать порошок из меди, алюминия, драгоценных металлов, сплавов. Ведь пластик, какой бы хороший он ни был, не сможет заменить металл.
Давайте пофантазируем… Вырастим на новый год домик для своего ребенка из шоколада. Будет он сидеть в таком домике и откусывать потихоньку. Это возможно?
Вполне. Какао-масса очень хороший материал, который очень быстро твердеет. И напечатается такой домик очень быстро. Пока ваш сын или дочь спит, домик слой за слоем появляется в воздухе… Сахарные фигурки — также легкая задача для данного аппарата.
Ученые предполагают уже в скором времени начать выращивать на 3д принтере органы человека. Это можно будет делать из живых клеток! Заниматься этим будет био-принтер 3Д. Ученые планируют применять различные вспомогательные материалы: коллаген, ускорители роста, гидрогель. Эти материалы будут необходимы до тех пор, пока выращенный орган не создаст естественные связи, поддерживающие всю конструкцию.
Спасибо за внимание к нашему сайту, если Вам понравилась публикуемая информация, Вы можете помочь в развитии ресурса, поделившись статьей через социальные сети.www.audioandvideo.ru
3D принтеры и их применение во всех сферах жизни человека
Некоторые предприниматели махнули рукой на появление нового оборудования и его внедрение в производство. В то время как другие, более предприимчивые бизнесмены, уже давно используют его в своей деятельности. Что такое 3D принтеры и их применение в быту и бизнесе можно узнать, ознакомившись с этой статьей.
Желание быстро создавать предметы уже не раз описано в фантастических рассказах и кинокартинах. Волшебные приборы, которые бы делали это, намеревались создать многие ученые. Первые удачные попытки были сделаны в 80-х годах прошлого века.
Стереолитограф – именно так назывался прибор, запатентованный Чарльзом Халлом в 1986 году. Благодаря его появлению и были созданы первые 3D-принтеры. Если сначала некоторые сомневались в его функциональности, то сегодня спорить с этим не удастся никому.
Быстрое прототипирование применяется во всех сферах жизни: производство, архитектура, мода, образование и даже медицина. Вы удивитесь, но с помощью огромных 3D-принтеров в Китае создают даже жилые дома!
3D принтер применение которого может быть полезным в любых сферах жизни человека, сегодня доступен каждому желающему. Их используют владельцы коммерческих организаций и люди, создающие 3D-фигуры прямо у себя дома.
Этому способствует массовое распространение и значительное снижение цены на такую технику. Сегодня приобрести ее достаточно просто, если вы готовы заплатить за товар от 400 до 10 тысяч долларов.
Принципы работы 3D-принтера или как создать предмет за полчаса
Как можно быстро напечатать предмет и какой материал понадобится для этого? Многим известно, что область применения 3D принтеров не просто широка, а безгранична. Поэтому модели в 3D-формате могут быть напечатаны из любого материала.
Сегодня вам могут предложить печатать фигуры из:
- пластика;
- нейлона;
- дерева;
- металла;
- еды.
Каким образом осуществляется печать интересует многих. На самом деле все обстоит достаточно просто: расходный материал, загружающийся в принтер накладывается слой за слоем, моделируя нужный объект. Понятное дело, что вам понадобится исходный файл, который вы будете печатать.
Чаще всего для этих целей используются файлы формата STL, которые доступны всем желающим. Так, любой рисунок в 3D-формате может появиться у вас уже через полчаса.
Что можно создать с помощью 3D-принтеров?
3D принтер применение в бизнесе которого стало очень широко распространенным явлением, может приносить хороший доход. Эффективность всех направлений предпринимательской деятельности, связанные с производством, может быть повышена благодаря использованию таких новинок техники.
Что можно напечатать с помощью современных 3D-принтеров?
- Объемные детали, использующиеся в машиностроении, создании яхт, велосипедов и скутеров. С помощью быстрого прототипирования изготовляют любые монолитные детали.
- Прототипы предметов, которые невозможно напечатать по причине их большого размера. Очень удобной для архитекторов является возможность создавать модели зданий.
- Предметы, одноразовое производство которых обходится очень дорого. Например, компания хочет создать новую модель емкости для шампуня. Рассмотреть ее и подержать в руках можно уже через полчаса после создания графического файла и его распечатки.
- 3D принтер применение в промышленности которого стало возможным, может напечатать обувь, одежду, ювелирные украшения.
- Пластиковое или металлическое оружие. Последние разработки привели к тому, что каждый желающий может создать нужное ему оружие благодаря новым технологиям печати. Стоит заметить, что власти не упустили это из виду. Печать и распространение оружия на 3D-принтерах запретили.
- Еду. Лучшие кулинарные фантазии могут быть реализованы благодаря принтеру, печатающему едой.
Необычные сферы применения 3D-принтеров
Многих порадовало не только появление 3D-принтеров, но и 3D-сканеров. Они считывают данные о реальных объектах и создают цифровые файлы, с помощью которых осуществляется печать. Благодаря этому, каждый человек может заказать или напечатать 3D-фигурку, в точности повторяющую черты любого человека, животного или птицы.
Применение 3D принтера в стоматологии является очень удобным механизмом создания имплантатов и протезов. Их индивидуальное изготовление занимало очень много времени и не всегда модель имела соответствие, обеспечиваемое чудо-принтером. Причем стоят такие протезы в несколько раз дешевле.
Новый 3D принтер применение в медицине которого практикуется во всех развитых странах, позволяет вывести лечение некоторых болезней на качественно новый уровень.
К примеру, мальчику из Америки понадобился протез руки. Доктора предложили воспользоваться высококачественным изделием, выполненным под заказ. Стоимость его превышала несколько тысяч долларов. Но смелые родители не отчаялись. Отказавшись от предложения, они напечатали 3D-модель руки на принтере.
Пройдет несколько лет и ученые создадут технологии, спасающие человеческие жизни. Напечатанная щитовидная железа, кость или даже череп, смогут решить проблемы имплантации навсегда. Как видим, приложенные усилия исследователей стоили того. А пока мы читали эту статью продвинутые модельеры напечатали кроссовки и платья, созданные по собственным рисункам.
Видео о применении 3D принтера
О том как творчески можно починить любую вещь:
И о тех вещах, которые могут пригодиться для дома:
comments powered by HyperComments
pm3d.ru