Як працює 3D-принтер?

0
52

3D моделювання — дуже популярне, розвивається і багатозадачне напрям в комп’ютерній індустрії на сьогоднішній день. Створення віртуальних моделей чого стало невід’ємною частиною сучасного виробництва.

Как работает 3D-принтер?

Сучасні технології не стоять на місці і щодня винаходяться новинки в різних галузях науки. Одним з таких ноу-хау є 3D-принтер. Винахід даного пристрою дозволяє створювати унікальні 3Д-моделі, використання яких можливе в будь-яких галузях, починаючи від будівництва й закінчуючи медициною.

Історія виникнення 3D-принтера і що це таке?

Насправді, промислові 3D-принтери з’явилися давно, проте їх існування не так афішували для звичайного населення. Перша 3Д-модель з’явилася в далекому 1985 році. Принтер був немногофункциональным і друкував чорно-білим кольором. Вже в 1988 році почалося виробництво кольорових моделей. На даний момент існує величезна кількість моделей, які працюють на основі широкого діапазону матеріалів. Ще в 2000 році 3Д-принтери могли працювати тільки з пластиком АВС. А сьогодні спектр матеріалів розширився до декількох сотень матеріалів. До них відноситься: акрил, бетон, гідрогель, папір, гіпс, лід і т. д.

Как работает 3D-принтер?

Вже в 2005 році з’явилася модель принтера, яка дозволила створювати кольорові моделі. Цей пристрій могло роздрукувати більшу частину комплектуючих моделі. У 2014 році з’явився перший принтер з величезною областю друку. Ця розробка дозволяє створювати моделі необмеженої величини. Вже була спроба надрукувати бетонний будинок в його повноцінному розмірі.

На зведення такої споруди було витрачено не більше доби. Вже в 2016 році було представлено перша будівля, побудована з допомогою тривимірної друку в Дубаї. У лютому 2017 року Росія також представила будинок, цілком надрукований на будмайданчику. У цьому році також був розроблений принтер з шістьма вісями, з допомогою якого складні елементи буде друкувати набагато простіше, без необхідності використовувати підтримуючі конструкції. На даний момент активно ведуться розробки принтерів, які зможуть друкувати органи людини, протези, імплантати, корпуси автомобілів і навіть їжу.

Как работает 3D-принтер?

Так все таки, що таке 3D-принтер і які функції він виконує?

3D-принтер — це спеціальний пристрій для створення тривимірних моделей. За допомогою цієї машини можна створювати об’ємні моделі різної величини. Завдяки висновку інформації в тривимірній формі, всі отримані об’єкти мають реальні фізичні параметри.

Как работает 3D-принтер?

Як працює 3D-принтер і як створюються реальні тривимірні моделі?

Якщо описати роботу 3D-принтера в загальних рисах, можна виділити кілька основних етапів його роботи:

  • Створення 3Д-моделі в графічній програмі. На цьому етапі модель створюється в комп’ютері за спеціальним віртуальним шаблонами.
  • Поділ моделі на шари.
  • Наступний етап пов’язаний з роботою безпосередньо самого принтера. Він пошарово формує масу зі спеціального порошку, яка йде для подальшого формування моделі. Створюється спеціальна камера, яку заповнюють пластичним матеріалом.
  • Після кожного шару матеріал змащується клейовим шаром, що надає майбутньої моделі міцність.

Как работает 3D-принтер?

Види 3Д-моделювання

У даній сфері, сучасні технології розвиваються в декількох напрямках:

  • стереолитографические технології, які мають аббривиатуру STL. Формат файлу, який широко використовується для зберігання тривимірних моделей об’єктів для використання в адитивних технологіях.
  • методи нанесення термопластів — FDM. Моделювання моделей з допомогою пошарового наплавлення матеріалу.
  • лазерне спікання — SLS. Технологія (SLS) передбачає використання одного або декількох лазерів (як правило, вуглекислотних) для спікання частинок порошкоподібного матеріалу до утворення тривимірного фізичного об’єкта.

На сьогоднішній день, метод пошарового наплавлення є найбільш популярним і широко використовується в промисловості.

Основними перевагами даного методу є:

  • використання якісних і недорогих матеріалів;
  • проста техніка експлуатації;
  • екологічність використовуваних матеріалів.

Лазерна стереофотографія

Даний вид 3Д-моделювання широко поширений в протезуванні зубів. Відмінною рисою цього типу друку є отримання об’єктів високої якості. Такі результати досягаються завдяки використанню обладнання, яке працює в розмірній сітці, яка обчислюється одиничними мікрон.

Як влаштовано таке обладнання?

Функціональна частина такого обладнання базується на світлодіодних ультрафіолетових проекторах. Всередині таких 3D-принтерів знаходяться делікатні дзеркала, які забезпечують точне відхилення променів. завдяки цьому відбувається не послідовне, а повне засвітка шарів контуру.

Как работает 3D-принтер?

Лазерне спікання

Лазерне спікання, або SLS-технологія — це ще один різновид лазерного моделювання. Для роботи такі пристрої використовують легкоплавкий пластик. Основою унікальної розробки є потужний лазер, який вимальовує контури на пластиковій основі, сплавляючи матеріал. Процес повторюється до отримання повноцінної моделі. істотним недоліком лазерного спікання є пористість одержуваних моделей. проте, це ніяк не впливає на міцність. вважається, що моделі, отримані саме цим методом є найбільш довговічними. Установка для лазерного спікання має досить високу вартість, а сам процес формування моделі займає великий період часу.

Які матеріали використовують для створення 3Д-моделей?

Як вже було сказано, основний матеріал, який використовують в 3D-принтерах — це термопластик. Він випускається в двох форматах: ABS і PLA. Крім цього, широке поширення отримали такі матеріали як: нейлон, поліетилен, полікарбонат та інші види матеріалів, які використовують в промисловості.

Багато 3D-принтери передбачають змішування декількох видів матеріалів, поєднуючи їх фізичні та хімічні властивості.

Складнішими у своїй будові є установки, які використовують для своєї роботи метали. Відмінність технології зводиться до функцій друкуючої головки, яка працює на основі комп’ютерної програми. З її допомогою наноситься єднальна клейка маса в місця, куди вказує комп’ютерна програма. Далі на всю робочу область головка завдає тонкий шар металевої пудри. Тобто метал не плавиться, як у випадку з пластиками, а накладається і склеюється пошарово у вигляді дрібних частинок.

Как работает 3D-принтер?

Цікаві факти про 3D-принтерах

  • 3Д-друк використовується не тільки в промисловості, вона отримала широке поширення в медицині, кулінарії і навіть космосі.
  • З кожним роком ціна на 3D-принтери стає все нижче і доступніше. Незабаром така технологія буде доступна практично всім.
  • Перша 3Д-модель була створена в 1984 році. Вона була отримана Чаком Хіллом в результаті стереолітографії.
  • Не так давно з допомогою 3D-принтера були створені штучні органи. Першими моделями стали протези вушних раковин.
  • У найближчому майбутньому вчені збираються надрукувати першу модель людини.
  • 3Д-моделювання допоможе знизити витрати на виробництво, тому незабаром заводське виробництво стане нерентабельним.
  • 3Д-технології дуже давно використовуються в кінематографі для створення реалістичних моделей.
  • Вчені припускають, що за допомогою 3Д-моделювання можна створити роботів, які будуть замість людей досліджувати космос.
  • 3Д-моделі суконь вже були показані світла. Модель Діта фон Тіз стала першою зіркою, одівши 3D-надруковане сукню.

Как работает 3D-принтер?

Відео по темі

 

Загрузка...

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here