101 СПОСОБ  ЗАРАБОТАТЬ   НА ПЕЧАТИ

3D-принтер: что внутри?

  • Дмитрий Горьков
  • 1 февраля 2016 г.
  • 5358
В этой колонке мы рассмотрим основные особенности конструкции 3D-принтеров на базе технологии FDM-печати. Механических схем 3D-принтеров несколько, но в большинстве используется схема с закрытым корпусом и подъёмным рабочим столом — XY-Head Z-Bed (речь идёт о серийных заводских конструкциях).
 

В этой колонке мы рассмотрим основные особенности конструкции 3D-принтеров на базе технологии FDM-печати. Механических схем 3D-принтеров несколько, но в большинстве используется схема с закрытым корпусом и подъёмным рабочим столомXY-Head Z-Bed (речь идёт о серийных заводских конструкциях).

Что даёт такая конструкция, кроме законченного внешнего вида? Первое — соблюдение техники безопасности, поскольку нет прямого доступа к движущимся частям, и уменьшение шума, что может быть критично при работе принтера в офисе. Второе — уменьшение негативного влияния внешних факторов (сквозняки и т. п.) на качество изготовления деталей из полимеров, имеющих усадку (например, ABS).

Сама же схема с подъёмным столом имеет лучшие показатели точности работы механизмов, что повышает качество изготовляемых изделий.

Теперь заглянем внутрь корпуса 3Dпринтера. Что там?

3D-принтер: что внутри?

В первую очередь — рабочая поверхность, так называемый стол. Она может быть с подогревом и без. Что даёт подогрев? Возможность печати пластиками, имеющими усадку (в первую очередь — ABS). Подогрев создаёт нужный температурный режим, снижающий влияние усадки материала на конечное изделие. На таком рабочем столе можно печатать любыми материалами, применяемыми на FDM-принтерах.

Столы без подогрева ограничены печатью в основном пластиком PLA и его производными. Сейчас часть новых принтеров на Западе выпускают только в таком варианте. Одна из причин — экологичность, но есть и более реальные плюсы такого решения. Во-первых, ниже энергопотребление. Во-вторых — выше безопасность и скорость печати (за счёт исключения времени на нагрев стола). Сам PLA-пластик по своим физико-техническим свойствам перекрывает возможности ABS примерно на 80%. Среди главных недостатков PLA — его низкая теплостойкость, около +50–60 оС. Но есть и преимущества. За счёт малой усадки, которой можно пренебречь, процент брака на порядок ниже, чем при печати ABS-пластиком. Выше и прочность изделий — за счёт лучшего спаивания слоев между собой.

Основной механизм печати — экструдер. Рассмотрим его конструкцию с точки зрения практического применения.

Экструдер — это устройство, в котором нить пластика нагревается до расплавленного состояния и дозированно подаётся в область печати. Сам экструдер позиционируется в нужной точке с помощью специальных приводов. От правильной работы экструдера и точности его позиционирования зависит качество печати. Принтеры выпускают с одним или несколькими (обычно двумя) экструдерами. Что даёт дополнительный? Кроме печати сразу двумя цветами пластика, это также возможность использовать растворяемые пластики для сложных моделей. При их изготовлении применяются так называемые «поддержки», впоследствии удаляемые с модели. При печати поддержек растворяемым пластиком их проще и быстрее удалять, повышается и качество готового изделия.

Диаметр сопла экструдера, через который выдавливается пластик, обычно лежит в пределах 0,3–0,4 мм. Есть решения с меньшим или большим диаметром, но это частные случаи для решения специфических задач.

Важные особенности конструкции — наличие информационного дисплея и возможность печати с SD-карты, что даёт возможность управления 3D-принтером без подключения к компьютеру. Это особенно полезно, когда 3D-принтер находится в отдельном помещении. Помимо этого печать напрямую с компьютера на 3D-принтер может являться дополнительным источником проблем. Дело в том, что процесс может длиться много часов, и любой сбой на компьютере способен привести к браку.

Следующий нюанс — расходные материалы. Существуют два популярных диаметра пластиковой нити, используемой для печати, — 1,75 и 2,85–3 мм. Для первого предлагается огромное количество различных вариантов материалов. И есть тенденция, когда новые виды материала изготавливают только в таком типоразмере.

Диаметр 2,85–3 мм теряет свою популярность, но под него изготавливаются принтеры, которые являются стандартом де-факто по качеству печати, — голландской фирмы Ultimaker. Пока она выпускает 3D-принтеры, такой пластик будет производиться.

Это те особенности, которые лежат на поверхности и на которые стоит обратить внимание при выборе 3D-принтера для решения ваших задач. Остальные нюансы, такие как плата управления, кинематика принтера и др., скрыты внутри. Обычно вы с ними будете иметь дело только при периодическом обслуживании (смазка, очистка от пыли).

Об авторе: Дмитрий Горьков (feedback@ 3d-print-nt.ru) — эксперт в области 3D-печати: автор нескольких книг и обучающих курсов, практик 3D-печати на заказ, консультант по применению и внедрению.

 

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
Типография и маркетплейс — это сила?

Сразу скажу, что лично я считаю, что почти всё можно сделать успешным проектом, если приложить для этого достаточно внимания. Поэтому если хочется просто выкинуть весь хлам остатков с производства, то лучше отвезти это в церковную школу или в детские клубы с мастер-классами. Всё больше плюсиков к полиграфической карме, чем пытаться выстроить бизнес на том, на что не хватает должного внимания руководителя.

2024 год: «земная канцелярия»

Сделаем краткий прогноз на 2024 год: какие риски, тренды и перспективы ожидают писчебумажный сегмент рынка сувенирной продукции. Спойлер: панические ожидания не оправдались, рынок меняется, но остаётся достаточно стабильным, год будет непростым, но интересным.

Точка бифуркации пройдена

В августе 2024 года ГК «РУССКОМ» планирует отметить 32-й день рождения. За это время компания не только приобрела колоссальный опыт работы с партнёрами по всему миру и стала одним из признанных лидеров рынка оборудования для рекламы и полиграфии, но и научилась вовремя принимать стратегические решения. О том, какой концепции развития придерживается сегодня ГК «РУССКОМ» и почему важно с оптимизмом смотреть в будущее, мы поговорили с генеральным директором Юлией Арешко.

Стремительный и надёжный

В 2023 г. в России стала доступна линейка планшетных УФ-принтеров AGFA Onset Grizzly X HS, в том числе самый могучий из них — Onset Grizzly X3 HS.

«Берег» в китайском стиле

18 апреля 2024 года «Берег» организовала встречу полиграфистов, чтобы познакомить их с марками картона и бумаги китайского концерна Chenming Group и рассказать об этом крупнейшем в Китае производителе целлюлозно-бумажной продукции. Представители «Берега» уже успели посетить фабрику и теперь делятся информацией.



Новый номер

Тема номера: Все, что нужно знать о кадрах в 2024 году. Детали 2.0: MasterCutter 1070 GT. RosUpack — зачем ты такой? PLATINUM КС. ColorCut FB1180Т. Термо-Крафт-Формат. Типография и маркетплейс – это сила? Два загадочных режима GREP-поиска. Sprinter Power 4S. Центр высокого класса. Фотоистории в печати. Интерес в стабильности. Drupa calling. Текстильлегпром 2024. Упаковка по требованию – в «ракурсе». Publish Eurasia: «Цифра» для флексотипографии. Тренды в полиграфии Центральной Азии.



Имеет ли смысл развивать направление листовой офсетной печати?
    Проголосовало: 64