101 СПОСОБ  ЗАРАБОТАТЬ   НА ПЕЧАТИ

3D-принтер: что внутри?

  • Дмитрий Горьков
  • 1 февраля 2016 г.
  • 6237
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
Музей Пермской печатной фабрики Гознака

Publish продолжает серию публикаций о музеях, связанных с полиграфией. В этот раз речь пойдёт о музее, расположенном на территории одного из предприятий Гознака — Пермской печатной фабрике.

Изучая промоэтикетки

Для поиска новых идей и решений в продвижении продукции зачастую используют именно промоэтикетки. Это поле для экспериментов с материалами, отделкой и визуальными приёмами не в теории, а на реальных образцах. Дизайнеры вдохновляются креативными образами, технологи видят, как разные эффекты работают в реальном исполнении, а менеджеры получают наглядные пособия для обсуждения проектов с заказчиками.

Желаемое и действительное

Все ли знают песню Михаила Круга «Кольщик»? В ней лирический герой просит в рамках предоставляемой услуги довольно-таки подробно изобразить дорогие его сердцу объекты и предметы, ввести цвет, придать эмоциональный окрас изображаемым субъектам и, если останется место, добавить транспортное средство, управляя которым он скрывается от надзорных органов, пускаясь в некое энергичное путешествие.

Место для книг в музее

В Москве в Музее русского импрессионизма культовый Петербургский книжный магазин «Подписные издания» в начале текущего года открыл новое пространство «Подписные в музее». В Питере книжный магазин «Подписные издания» ведёт свою историю с 1926 года, в этом году ему исполнится 100 лет. Специализация магазина — интеллектуальная литература: художественная проза, книги по философии и истории, литературоведению и теории театра и кино.

Автоматизация вёрстки или ручная подготовка?

Автоматизация стала сегодня словом дня. Владельцы предприятий заинтересованы в минимизации ручного труда: производительность — выше, а риски, связанные с человеческим фактором, — меньше. Системы автоматического спуска полос позволяют за считанные секунды подготовить файл к выводу, сократить время обработки заказа и почти исключить случайные ошибки оператора. При большом потоке однотипной продукции их преимущества очевидны. Но не упускаем ли мы другие показатели эффективности при автоматизации процессов, например, снижение себестоимости конкретного заказа за счёт нестандартных решений?



Новый номер

Компакт для упаковочного производства, Революция в сегменте листовых ЦПМ, iECHO LCT 2, Выбираем рулонный режущий плоттер и XY-каттер, Ламинировать или лакировать, ЦПМ Copitek SF С4000 глазами разработчика, Перспективы рынка цифровой печати по гофрокартону



Какой следующий принтер вы купите себе на производство?
Широкий УФ
25%
25 %
Сувенирный УФ
27%
27 %
ДТФ (текстиль)
20%
20 %
УФ ДТФ
20%
20 %
Латекс
7%
7 %
Экосольвент
12%
12 %
На водных чернилах
7%
7 %
Сублимацию
8%
8 %
Для прямой печати по ткани
10%
10 %
ДТГ («футболочный»)
3%
3 %
Проголосовало: 59


Мы используем cookie, чтобы сделать наш сайт удобнее для вас. Оставаясь на сайте, вы даете свое согласие на использование cookie. Подробнее см. Политику обработки персональных данных