Как работает 3d-принтер? просто о сложном

Критика и проблемы

Медленно и без гарантии: печать выполняется довольно медленно и недостаточно точно. Большая проблема в принтерах-любителях — это брак. Например, деталь может оторваться от подложки прямо во время печати, и все черт возьми. Или двигатели не будут откалиброваны, и сопло начнет размазывать нужные участки.

Низкая эффективность: для печати детали размером 10 × 10 см требуется принтер размером не менее 50 × 50 см, который будет стоить несколько сотен долларов.

Не самые прочные материалы: 3D-печать по-прежнему ограничивается пластиком и смолами. Существуют отдельные технологии печати на основе металлического порошка, но если вам нужна стальная деталь, вам понадобится не 3D-принтер, а обычный токарь и станок. Но не все детали можно сделать на машине.

Не всегда понятно почему. В промышленности для создания прототипов используются 3D-принтеры, но в массовом производстве эти технологии не используются. Для домашнего использования тоже непонятно: мелочи из пластика печатают на 3D-принтерах для любительских проектов… и все. Очень мало случаев, когда нормальный человек захочет распечатать что-нибудь полезное для дома.

3D-печать сувениров и копий музейных экспонатов

Одними из самых продаваемых изделий на 3D принтере можно назвать сувенирную продукцию. Например, брелоки или кружки с названием фирмы-заказчика. А еще один интересный вариант — делать копии экспонатов известных музеев, макеты популярных архитектурных достопримечательностей или скульптур. Лучше всего использовать для этого объекты, расположенные в том же городе, где живет владелец принтера — это позволит проще находить покупателей.

Подходящим вариантом техники для печати макетов и сувениров может стать Ultimaker 3 Extended. Особенность этой модели – двойная экструзия, позволяющая одновременную печать двумя материалами, невысокий уровень шума и скорость печати до 300 мм в секунду.

3D-принтер может печатать, используя разные виды пластика, сканировать детали для того, чтобы сделать их копию. А купить такое устройство можно за сумму от 386 000 рублей.

Нестандартные вещи, которые были изготовлены при помощи устройства объемной печати

Клиенты требуют улучшения технологий и расширения ассортимента доступных товаров. Поэтому модели принтеров приходится совершенствовать с каждым сезоном, и добавлять дополнительные функции в производство. Печать на 3d позволяет изготовить самые разнообразные предметы интерьера. Возможности безграничны в плане выбора материалов и формы изделия из стали.

Удивительные вещи или что на 3D принтере:

  • Копия человека в уменьшенном размере.
  • Лунное кольцо.
  • Браслет с пчелиными сотами.
  • Огненный единорог и ледяной дракон по мотивам фантастических историй.
  • Напечатанная гитара в 3D формате.
  • Фигурки из рисунков.
  • Протезы для раненых животных.
  • Чехлы для гаджетов.
  • Необычная посуда.
  • Искусственные руки и ноги для больных детей.
  • Модели внутренних органов и частей тела.
  • Золотые и платиновые украшения.
  • Железная одежда и обувь.
  • Стальные доспехи для косплеев и сражений.
  • Мини палатка из нейлона.
  • Части оружия.
  • Пластиковый зародыш.
  • Винтажные фигуры диких зверей и растений.
  • Дом напечатанный на 3d принтере.
  • Сложные комбинации и скульптуры.
  • Элементы декорирования комнаты.
  • Подарки в виде статуэток, декоративные вазы.

Покупатели могут выбрать сувенир практически любых параметров. И в этом заключается преимущество инновационной технологии воплощения фантазий в действительности. Украшения из золота, детали из пластика, прототипы частей тела, фигурки героев из видеоигр и сериалов – выбор достаточно разнообразен для реализации желаний.

Постепенно предприниматели заполняют нишу услуг 3D печати, и конкуренция растет соразмерно с новшествами техники. В ближайшее время данное устройство будет работать повсеместно, и пользователи оценят прибыльную технологию. Этот прибор станет заменой обычному принтеру, и кропотливый труд с многочисленными ошибками останется позади.

3d принтер по дереву будет полезен для мебельщиков и архитекторов. А в особенности для любителей творить деревянные игрушки для детей, миниатюрные корабли и диких животных. Чтобы разбираться в сложной технике, необходимо тщательно изучить инструкцию по эксплуатации. А потом освоить несколько кнопок, и определиться с подходящими материалами.

Современные варианты принтера работают с золотом, платиной, пластиком, сталью, нейлоном, титаном и алюминием. Стоимость одного товара зависит в первую очередь от средств и компонентов при изготовлении востребованных элементов. Поэтому торговля услугами требует внимательности и усидчивости со стороны предпринимателей. Ведь ради нового бизнеса нужно уделять не только время, деньги и умственные силы. Помимо этого необходимо продумать этапы построения системы торговли и поиска постоянных клиентов.

Как?

Предположим, вы купили себе 3D-принтер, он стоит и занимает места примерно столько, сколько обычный принтер (или, скорее, МФУ), и далее нужно создать в специальной программе объект для печати. А программ таких множество: Google SketchUp, 3DCrafter, 3Dtim, BRL-CAD, FreeCAD и другие (тысячи их). Желательно, конечно, хоть что-нибудь понимать в CAD-моделировании, но и без этого программы достаточно просты для применения даже новичками.

После смоделированной 3D-версии наступает время её обработки специальной программой (называемой также «слайсером» или «генератор G-кода»). Исходный объект делится на множество тонких горизонтальных слоев и преобразуется в некий цифровой код, понятный 3D-принтеру. Другими словами, генератор создает набор команд, которые указывают 3D-принтеру, как и куда нужно наносить материал при 3D-печати данного объекта. Для пользователя данный этап работы не скажет ничего, потому что фактически принимать участие в нем он в нем не сказать чтобы будет.

А потом наступает волнительный момент печати (кстати, в Windows 8 есть даже поддержка драйвера 3D-печати для принтера MakerBot). Начинается построение объекта из тонких горизонтальных слоев материала.

Сам по себе процесс довольно прост. В самом начале рабочая платформа находится в верхнем положении, а печатающая головка накладывает на неё нижний слой объекта. После того, как сформирован первый слой, рабочая платформа опускается на толщину слоя, и печатающая головка накладывает новый слой материала на предыдущий. Данный цикл повторяется до последнего слоя, то есть до момента завершения создания объекта.

Висящий в воздухе подбородок Ленина был напечатан на недорогом 3D-принтере с подпоркой,

которая в дальнейшем будет отломана, а подбородок – подрихтован.  

Если же есть необходимость напечатать висящий в воздухе объект (например, гарцующую лошадь), то сегодня для таковых используется разнообразные подпорки, которые после завершения процесса отламываются или отрезаются, а место стыка шлифуется вручную. В дорогих (то есть хороших) принтерах для подпорок используется водорастворимый материал: после печати модели опускается в воду, где лишние подпорки растворяются.

Идеи для заработка

Итак, мы определились, что для работы необходим компьютер, принтер и расходные материалы. Специального помещения на первое время не нужно, вполне подойдет обычная квартира. В дальнейшем, когда бизнес будет поставлен на поток, следует задуматься об отдельном офисе для встречи с клиентами, оформлении ИП, расширении каналов сбыта и т.д.

Главная первоначальная задача – купить принтер, научиться им пользоваться, потому что это не так-то просто. Предстоит опробовать немало режимов прежде, чем станут появляться качественные предметы, которые не будут разваливаться на части, подтекать, коситься на один бок.

Поговорим, на изготовлении каких предметов на 3D
принтере можно заработать.

  1. Брелоки, сувениры, фигурки, миниатюрные копии людей. Фанаты готовы на любые ухищрения, чтобы заполучить фигурку любимого героя из фильма или компьютерной игры. Изготовленные по обычной технологии модели героев не радуют разнообразием. А на 3D принтере можно изготовить любую копию, хоть Шерлока Холмса, хоть Ведьмака. За милые сердцу вещицы выставляют цену от 500 до 4 000 рублей. Однако предстоит кропотливая пост-обработка: раскрашивают фигурки из пластика вручную.
  2. Продукты. Съедобные изделия также рождаются в камере 3D принтера. Вместо пластика используют гидроколлоиды. На их основе даже в недорогом принтере получится создать причудливые макаронные изделия, леденцовые конфетки или сахарные узорные фигурки. Кстати, обычный шоколад также может наслаиваться по FDM технологии, образуя готовое вкусное изделие.  
  3. Тематические аксессуары. Любители косплея – одни из возможных клиентов. Найти в продаже украшения, броню или вооружение персонажа затруднительно, поэтому 3D печать приходит на помощь.
  4. Прототипы, макеты. Прежде чем запустить полномасштабное производство, нужно убедиться в жизнеспособности и завершенности изделия. Благодаря цифровой модели, можно воссоздать любой прототип, к примеру, автомобиля или здания. И продать макет получится за приличные деньги, поскольку такие заказы делают, обычно, солидные строительные или архитектурные фирмы.
  5. Чехлы для смартфонов. Времена, когда все повсеместно заказывали чехлы со своим именем или фамилией, минули. Но желание выделиться с помощью гаджета осталось неизменным. На чехлах из 3D принтера реально заработать 700 – 3 500 руб. за одну модель.
  6. Пустотелые модели из пластика. Как ни странно, пользуются спросом, так как в них можно поместить лампочку или светодиод и получить необычный светильник.
  7. Посуду, предметы интерьера. Здесь заложен огромный простор для фантазии. Будет это пластиковая голова медведя или фигурная кружка – решать вам.
  8. Фигурки для настольных игр. Обычный шахматный конь или пешка ничем не примечательны. А вот набор фигурок, где ладья имеет голову лучшей подруги, а король – голову Брэда Питта смотрится куда заманчивее.
  9. Экзоскелеты. Они призваны фиксировать поврежденную конечность и восстанавливать мышечную подвижность. Десятилетиями эту функцию исправно выполнял гипс, доставляющий множество неудобств. Благодаря печатным экзоскелетам стало возможным принять душ и просто почесать себе палец на сломанной руке.

Последние мысли о заработке на 3D-принтере

Зарабатывать деньги с помощью 3D-печати проще, чем вы думаете. Есть много разных способов монетизировать свой принтер, некоторые из которых проще, чем другие. От создания изделий для продажи в Интернете, и заканчивая сдачей в аренду самого принтера, запуском службы 3D-печати и даже обучением других методам 3D-печати – самое лучшее время для заработка на 3D-принтере. Лучше всего то, что зарабатывать на 3D-печати может любой желающий в любом возрасте (включая подростков!).

Вам нужно будет потратить некоторое время на то, чтобы научиться работать, проектировать и создавать 3D-печатные изделия, но как только у вас появятся знания, с помощью своих навыков вы сможете создать значительный доход!

Устраняем ошибки

При первых попытках печати настоятельно рекомендуется регулярно проверять ход процесса и останавливать его при возникновении проблем. Незаконченный предмет при этом приходит в негодность. Так, во время наших тестов на принтере Ultimaker иногда происходили задержки загрузки материала. Чтобы временно остановить подачу материала, принтер немного оттягивал пластиковую нить назад.

Уже разогретый пластик при новой подаче задерживался перед экструдером и вызывал затор. В этом случае необходимо сначала вытянуть сверху из экструдера весь материал

Горячее сопло следует чистить осторожно, используя две скрученные жилы медного кабеля. Устранив затор, попытайтесь выяснить причину ошибки печати на сайте производителя

Затем исправьте ее (например, оптимизировав настройки печати перед сохранением файла «.gcode») и запустите новую попытку.

Нестандартные вещи, которые были изготовлены при помощи устройства объемной печати

Стоит ли упоминать, что первый экспериментальный образец робота-рыбы полностью сделан на 3D принтере? Начиная от плавников и заканчивая покрытием всего скелета. Данный образец проходил испытания в одном из исследовательских центров Великобритании, где занимаются наблюдением за животными. Но это далеко не все необычные предметы, созданные на 3D принтере.

  1. Точная копия костей тиранозавра, выставленная в одном из европейских музеев, выглядит весьма внушительно, а благодаря пористой структуре материала, ее не отличить от оригинала. При прикосновении возникает эффект «настоящей кости», и, как показал эксперимент, практически ни один испытуемый не смог отличить, где подлинник, а где дубликат.
  2. Впрочем, это далеко не самое оригинальное применение высоких технологий. Так, например, один из американских ветеранов, лишившийся части лица во время боевых действий, смог примерить на себе протез, который идеально подходит под его размеры головы.
  3. Так же памятен случай, когда раненой птице часть крыла, пострадавшую при нападении хищника, успешно напечатали на 3D принтере, после чего она снова смогла летать.
  4. Команда по связям с общественностью университета города Принстон заявила, что ученым удалось напечатать на принтере ухо, способное распознавать различные звуки, причем, по заверениям разработчиков, с этой задачей оно справляется не хуже настоящего.
  5. Несколько лет назад двое дизайнеров решили, что шить одежду — это слишком скучно и долго. Они представили миру первый купальный костюм, полностью напечатанный на устройстве объемной печати. Модель получилась весьма изящной, но создатели в своем выступлении сделали упор на то, что в будущем вся одежда должна сканироваться и печататься на каждого отдельного человека, а не по заданным лекалам.

  6. Если в случае, когда протез лицевой части у ветерана военных действий имел небольшой размер, то протез черепной коробки заменил в общей сложности 75% костной ткани. На данный момент этот случай в медицине является уникальным. Операция прошла в 2013 году, пациент до сих пор жив. Про неоднократные успехи в печати и последующем протезировании нижней челюсти рассказано уже много, достаточно лишь упомянуть, что подобная практика в наши дни стала уже привычной и не вызывает былого удивления.
  7. В том же 2013 году на 3D принтере напечатали первый в мире пистолет.

  8. Производители музыкальных инструментов не желают отставать от современных тенденций. Так, Олфан Дигель, известный в мире музыкальных инструментов, выпустил первую коллекцию бас-гитар, полностью напечатанных на станке. Их стоимость остается довольно высокой, но за эксклюзив приходилось доплачивать во все времена.
  9. Автомобиль. Да-да, вы не ослышались. Частный пользователь из Новой Зеландии в течение года распечатывал у себя дома самый настоящий Aston Martin DB4, блок за блоком. Сегодня работа практически завершена. Это лишнее подтверждение тому, что при помощи станка можно сделать все что угодно, причем в домашних условиях.

Современный уровень развития технологий не позволяет делать точных прогнозов, куда шагнет массовый рынок уже завтра, в нем можно лишь угадывать определенные склонности и тенденции. Одно можно сказать с уверенностью: 3D принтеры будут набирать популярность и все более активно входить в повседневную жизнь. Использовать их удобно: они экономят время и место, необходимое для организации бизнеса, являясь более компактным устройством. Сфера их применения практически безгранична, ведь нас окружает мир предметов, каждый из которых может быть напечатан (хотя бы частично) на принтере.

Как запрограммировать 3D-принтер

Краткая инструкция по настройке принтера:

  1. Выбрать 3D-модель. Изделие можно нарисовать самому в специальном CAD-редакторе или найти готовый чертеж — в интернете полно моделей разной сложности.
  2. Подготовить 3D-модель к печати. Это делают методом слайсинга (slice — часть). К примеру, чтобы распечатать игрушку, ее модель нужно с помощью программ-слайсеров «разбить» на слои и передать их на принтер. Проще говоря, слайсер показывает принтеру, как печатать предмет: по какому контуру двигаться печатной головке, с какой скоростью, какую толщину слоев делать. 
  3. Передать модель принтеру. Из слайсера 3D-чертеж сохраняется в файл под названием G-code. Компьютер загружает файл в принтер и запускает 3д-печать.
  4. Наблюдать за печатью.

Как устроен 3D-принтер

В основном принтеры трехмерной печати состоят из одинаковых деталей и по устройству похожи на обычные принтеры. Главное отличие — очевидное: 3D-принтер печатает в трех плоскостях, и кроме ширины и высоты появляется глубина. 

Вот из каких деталей состоит 3D-принтер, не считая корпуса:

  • экструдер, или печатающая головка — разогревает поверхность, с помощью системы захвата отмеряет точное количество материала и выдавливает полужидкий пластик, который подается в виде нитей; 
  • рабочий стол (его еще называют рабочей платформой или поверхностью для печати) — на нем принтер формирует детали и выращивает изделия;
  • линейный и шаговый двигатели — приводят в движение детали, отвечают за точность и скорость печати;
  • фиксаторы — датчики, которые определяют координаты печати и ограничивают подвижные детали. Нужны, чтобы принтер не выходил за пределы рабочего стола, и делают печать более аккуратной;
  • рама — соединяет все элементы принтера.

Все это управляется компьютером.

Технологии 3D-печати

Кратко об основных методах 3D-принтинга.

Стереолитография (SLA). В стереолитографическом принтере лазер облучает фотополимеры, и формирует каждый слой по 3D-чертежу. После облучения материал затвердевает. Прочность изделия зависит от типа полимера — термопластика, смол, резины. 

Цветную печать стереолитография не поддерживает. Из других недостатков — медленная работа, огромный размер стереолитографических установок, а еще нельзя сочетать несколько материалов в одном цикле.

Эта технология — одна из самых дорогих, но гарантирует точность печати. Принтер наносит слои толщиной 15 микрон — это в несколько раз тоньше человеческого волоса. Поэтому с помощью стереолитографии делают стоматологические протезы и украшения. 

Промышленные стереолитографические установки могут печатать огромные изделия, в несколько метров. Поэтому их успешно применяют в производстве самолетов, судов, в оборонной промышленности, медицине и машиностроении. 

Селективное лазерное спекание (SLS). Самый распространенный метод спекания порошковых материалов. Другие технологии — прямое лазерное спекание и выборочная лазерная плавка.

Метод изобрел Карл Декарт в конце восьмидесятых: его принтер печатал методом послойного вычерчивания (спекания). Мощный лазер нагревает небольшие частицы материала и двигается по контурам 3D-чертежа, пока изделие не будет готово. Технологию используют для изготовления не цельных изделий, а деталей. После спекания детали помещают в печь, где материал выгорает. SLS использует пластик, керамику, металл, полимеры, стекловолокно в виде порошка.

Технологию SLS используют для прототипов и сложных геометрических деталей. Для печати в домашних условиях SLS не подходит из-за огромных размеров принтера.

Послойная заливка полимера (FDM), или моделирование методом послойного наплавления. Этот способ 3d-печати изобретен американцем Скоттом Крампом. Работает FDM так: материал выводится в экструдер в виде нити, там он нагревается и подается на рабочий стол микрокаплями. Экструдер перемещается по рабочей поверхности в соответствии с 3D-моделью, материал охлаждается и застывает в изделие. 

Преимущества — высокая гибкость изделий и устойчивость к температурам. Для такой печати используют разные виды термопластика. FDM — самая недорогая среди 3D-технологий печати, поэтому принтеры популярны в домашнем использовании: для изготовления игрушек, сувениров, украшений. Но в основном моделирование послойным наплавлением используют в прототипировании и промышленном производстве — принтеры довольно быстро печатают мелкосерийные партии изделий. Предметы из огнеупорных пластиков изготовляют для космической отрасли. 

Струйная 3D-печать. Один из первых методов трехмерной печати — в 1993 году его изобрели американские студенты, когда усовершенствовали обычный бумажный принтер, и вскоре технологию приобрела та самая компания 3D Systems. 

Работает струйная печать так: на тонкий слой материала наносится связующее вещество по контурам чертежа. Печатная головка наносит материал по границам модели, и частицы каждого нового слоя склеиваются между собой. Этот цикл повторяется, пока изделие не будет готово. Это один из видов порошковой печати: раньше струйные 3D-принтеры печатали на гипсе, сейчас используют пластики, песчаные смеси и металлические порошки. Чтобы сделать изделие крепче, после печати его могут пропитывать воском или обжигать.

Предметы, которые напечатали по этой технологии, обычно долговечные, но не очень прочные. Поэтому с помощью струйной печати делают сувениры, украшения или прототипы. Такой принтер можно использовать дома. 

Еще струйную технологию используют в биопечати — наносят живые клетки друг на друга послойно и таким образом строят органические ткани. 

Что можно напечатать на 3D-принтере

В интернете полно подборок с инструкциями для печати 3D-изделий. 3D-Today публикует фотографии работ владельцев принтеров, от мелких запчастей до скульптур. На «Хабре» уже три года назад постили список «50 крутых вещей для печати на 3D-принтере». Make3D написали о более масштабных проектах — печати автомобилей, оружия, солнечных батарей и протезов.

Есть ряд перспективных областей, в которых уже применяют 3D-печать.

Изготовление моделей по собственным эскизам. Константин Иванов, создатель сервиса 3DPrintus, в интервью «Афише» рассказал, что 3D-печать приведет к расцвету customizable things: любой сможет собрать и распечатать нужное изделие онлайн. Например, сделать модель робота и заказать его печать на промышленном принтере, создать и распечатать свой дизайн обручальных колец или обуви. Примеры таких проектов — Thinker Thing и Jweel. 

Быстрое прототипирование. Самая популярная область, в которой используют трехмерную печать. На 3D-принтерах делают тестовые модели протезов, прототипы лечебных корсетов, барельефов, олимпийского снаряжения.

Сложная геометрия. 3D-принтер легко справляется с изготовлением моделей любой формы. Несколько примеров:

— в австралийском университете исследовали возможности 3D-принтера и напечатали табурет в форме отпечатка пальца;

— шеф-повар из Дании победил в конкурсе высокой кухни: он напечатал на 3D-принтере миниатюрные блюда сложной формы из морепродуктов и свекольного пюре;

— в немецком институте разработали систему для ускоренной 3D-печати — за 18 минут принтер изготавливает сложное геометрическое изделие высотой в 30 см. Обычно у принтеров уходит час на печать карманных фигурок.

Как работает 3D принтер? Просто о сложном

Если коротко, то 3D принтер – это устройство для создания трехмерных объектов методом послойной печати. Спектр используемых для печати материалов постоянно расширяется и можно смело предполагать, что в будущем он будет включать большинство известных нам веществ. Пока самыми популярными материалами для печати остаются термопластики и фотополимерные смолы.

Общий принцип работы 3D принтера можно представить следующим образом:

  1. создание модели желаемого объекта в специальной программе для 3D-моделирования;
  2. обработка созданной модели программными средствами («генератор G-кода»), в ходе чего она делится на множество горизонтальных слоев и преобразуется в цифровой код, который становится командой для принтера, как и куда наносить материал;
  3. печать, которая представляет собой формирование объекта методом послойного нанесения материала. В зависимости от типа принтера особенности печати могут отличаться, но общий принцип заключается именно в послойном нанесении. Печатающая головка двигается только в горизонтальной плоскости (по осям X и Y), она подает материал и наносит его так, как это задано программой. Когда один слой полностью нанесен, рабочая платформа сдвигается вниз (по оси Z) ровно на толщину одного слоя, и печатающая головка наносит следующий слой, и так до тех пор, пока не будет полностью сформирован объект.

Особенности печати зависят той технологии, которую использует принтер, поэтому имеет смысл разобраться с самыми распространенными на данный момент.

Как пользоваться 3D принтером

Создание трехмерных моделей не представляет сложности даже для начинающих пользователей, поскольку процесс выполняется автоматически и состоит из непрерывных циклов, которые повторяются один за другим до тех пор, пока на рабочей поверхности не появится готовое изделие. Однако печать объекта – это лишь одно из звеньев сложной цепи, составляющих полный цикл производства 3D-модели. На самом деле, все начинается с ее разработки.

Подготовка

Каждый трехмерный объект принтер печатает строго по 3D-чертежу. Его можно создать самостоятельно на компьютере с помощью специальных программ, именуемых CAD-редакторами или САПР (Системами автоматизированного проектирования). Наиболее популярными на сегодняшний день считаются:

  • AutoCAD;
  • Blender;
  • FreeCad;
  • OpenSCAD;
  • GoogleSketchUp.

Рисовать модели самому совсем необязательно. В качестве альтернативы можно заняться поиском готовых вариантов, благо на различных интернет-ресурсах можно найти и скачать схемы всевозможных чехлов, крючков и даже квадроциклов. Если способности к проектированию отсутствуют, а необходимую модель отыскать не удалось, есть возможность заказать ее у профессионалов.

Создание объекта

Начинать разработку рекомендуется с несложных моделей. Для этих целей лучше всего подойдут простейшие геометрические фигуры, например, пирамида. Процесс будет выглядеть следующим образом.

  • Разработать объемный чертеж (модель) и сохранить в формате STL.
  • Обработать его с помощью программы-слайсера, то есть нарезать на слои, в соответствии с которыми будет выкладываться пластик.
  • Подготовленный 3D-чертеж сохранить в файл под названием G-code, загрузить его в принтер и запустить печать.
  • В результате устройство получает необходимую инструкцию, в которой помимо нарезанной на слои модели обозначен контур движения печатающей головки, указана скорость печати и толщина каждого слоя.
  • Подготовленную модель можно загрузить на принтер с компьютера через Wi-Fi, с помощью SD-карты или посредством USB-носителя.

Большинство принтеров, предназначенных для домашнего применения, отличаются понятным интерфейсом, и не вызывают сложностей с запуском процесса. Поскольку цикл изготовления изделия полностью автоматизирован, пользователю останется только включить устройство и наблюдать за процессом печати.

Устранение ошибок

Пробная печать первых изделий на 3D-принтере – процесс волнительный и увлекательный, поскольку новая вещь создается прямо на глазах и буквально «из ничего». Однако даже опытный пользователь не застрахован от появления разного рода ошибок.

Окончательная обработка

Изделия, распечатанные на FDM-принтере, всегда имеют фактурную, неровную и слегка шероховатую поверхность, что обусловлено послойной технологией их производства. Созданные на фотополимерном оборудовании предметы получаются более гладкими, но и они далеки от идеала. Следовательно, все без исключения модели нуждаются в постобработке.

  • Механический. Он предполагает ошкуривание наждачной бумагой или шлифовальной губкой. Из-за трудоемкости процесса подходит для предметов, не имеющих мелких деталей. Добиться глянцевой поверхности вряд ли удастся, но убрать слоистость поможет. А если изделие загрунтовать и покрыть лаком, оно приобретет аккуратный вид.
  • Химический. Допускает применение таких растворителей, как дихлорэтан и ацетон. Первый подходит для обработки PLA, второй – для ABS.Из-за высокой токсичности веществ необходимо соблюдать меры безопасности: работу выполнять в перчатках и маске на открытом воздухе либо в хорошо проветриваемом помещении. Для выравнивания поверхности химическим способом следует пользоваться кистью с натуральным ворсом, набирать минимум вещества и наносить его быстрыми движениями.
  • Смешанный. При таком методе растворитель необходимо наносить чистой белой тканью из натуральных волокон и полировать поверхность круговыми движениями до появления желаемой гладкости.

Существует еще один вариант постобработки – воздействие на изделие парами растворителя. Однако подобный метод считается высокотоксичным, и к применению в домашних условиях запрещен.

А на 3D-печати можно заработать?

На фото: именная подставка под карандаши и ручки для ребенка.

Можно. Но не сразу и не баснословные деньги. Здесь все зависит от вашей усидчивости и уровня подготовки. Прежде, чем вы получите печатные модели, качество которых устроит не только вас, но и потенциального заказчика, придется изрядно попотеть.

Помимо десятка настроек в программе-слайсере предстоит освоить 3D-моделирование. Все это возможно, но при наличии достаточного количества времени.

После первых заказов вы упретесь в масштабирование, когда понадобится покупать еще парочку принтеров, то есть, инвестировать снова и снова.

Чтобы понять масштабы заработка, полистайте доски объявлений по запросу «услуги 3D печати». А дальше по старинке: взвесьте любую деталь в вашем доме и оцените стоимость такой же напечатанной. Добавьте к этому потраченные на изучение месяцы и сопоставьте рентабельность.

Уточняем форму

Теперь добавьте колонны и отверстия, на которых принтер должен будет показать точность своей работы. Для этого инструментом «Circle» нарисуйте круги на поверхности прямоугольной фигуры. Чтобы добиться их точного расположения, создайте временные вспомогательные линии и используйте линейку. Точный размер радиуса круга вводится с помощью клавиатуры.

Ряды кругов можно поворачивать на 180° с помощью инструмента «Rotate» и копировать, нажав на клавишу «Ctrl». Теперь инструментом «Pull/Push» с одной стороны прямоугольника нажмите на круги, чтобы получить отверстия, а с другой стороны вытяните их вверх, чтобы получить колонны.

Как работает 3D принтер

Принцип 3D-печати заключается в создании материального трехмерного объекта, который должен соответствовать компьютерной модели, разработанной в программе 3D-моделирования или на основе 3D-скана.

  • При использовании технологии FDM за создание объемной модели отвечает аддитивный процесс, когда объект создается путем нанесения слоев материала друг на друга снизу вверх, пока не получится копия такой же формы, как в чертеже. Таким способом создаются изделия из пластика.
  • В случае применения технологии SLA (стереолитографии), объект создается посредством фотополимерной печати: специальные смолы в расплавленном виде поступают на платформу, где под воздействием лазерного излучателя затвердевают.

Помимо пластика и фотополимерных смол в качестве расходного материала используются металлические порошки и металлоглина.

Наиболее распространенным считается первый вариант, поэтому популярностью пользуется FDM-оборудование. Независимо от модели оно представляет собой простую конструкцию: и состоит (не считая корпуса) из следующих элементов:

  • печатающая головка (экструдер) – с помощью системы захвата отмеряет точное количество материала, разогревает его и выдавливает полужидкую массу;
  • рабочий стол (платформа для печати) – на нем формируются детали и «выращивается» изделие;
  • линейный и шаговый двигатели – приводят в движение экструдер, регулируют скорость и точность печати;
  • фиксаторы – датчики, определяющие координаты печати, и ограничивающие движение печатной головки;
  • рама – объединяет все элементы в единую конструкцию, которая управляется электронным блоком.

В 3D-принтерах используется материал преимущественно двух видов:

  • ABS – прочный и долговечный пластик, из которого изготавливают детали конструктора LEGO;
  • PLA — биоразлагаемый нетоксичный полимер на основе молочной кислоты.

Обклеиваем печатную платформу

Из руководства к своему принтеру узнайте, следует ли обклеить печатную платформу самоклеющейся пленкой. В случае с Ultimaker это необходимо, так как горячая печатная головка может расплавить платформу, сделанную из оргстекла, и это не позволит снять с нее готовый предмет. Катушка клейкой ленты входит в комплект устройства.

Если она кончится, возьмите вместо нее обычную малярную крепированную ленту (малярный скотч). Выньте печатную пластину и постарайтесь, чтобы полосы ложились на нее без морщин и нахлестов. Лучше всего это удается, если выравнивать следующую полосу по длинной стороне предыдущей и потом плотно прижимать ее.

Что можно напечатать

На 3D-принтере можно напечатать всё что угодно, если у вас есть подходящий материал для печати, готовая модель и достаточно большой принтер.

Прототипы. Часто перед началом производства компании нужно понять, насколько удобной получится вещь в использовании. Чтобы не запускать линию ради одного изделия, его печатают на 3D-принтере и смотрят, что нужно изменить или доработать. На таких прототипах можно заметить, например, что кнопки получились слишком маленькими и их будет неудобно нажимать или что кнопки оказались очень далеко от пальцев и до них нужно будет специально тянуться. 

Запчасти и детали. Иногда найти запчасть от какого-то инструмента сложно или почти невозможно: производитель их не выпускает или модель давно снята с производства. В этом случае можно найти в интернете трёхмерную модель нужной детали или нарисовать её самому в редакторе, чтобы потом отправить это на печать. 

Медицина. Трёхмерная печать активно используется в медицине для создания новых суставов, тканей и лечения пациентов. Отличие от традиционной печати в том, что вместо пластика там печатают специальными «живыми» растворами, которые взаимодействуют друг с другом и ведут себя как настоящие органы и ткани. Благодаря такой технологии сейчас легко напечатать сустав, который хирург может поставить человеку вместо повреждённого.

Хобби и моделирование. На 3D-принтере легко печатать разные миниатюры, коллекционные фигурки и модели.

Производство других роботов. 3D-принтеры пока не умеют производить сервоприводы и микропроцессоры, но уже умеют печатать корпуса и каркасы роботов. 

Дома и здания. Берём здоровенные рельсы с моторами и контроллерами. Устанавливаем подвижное сопло, на которое можно подавать строительную смесь (бетон или полимеры). Можно печатать стены зданий. В отличие от традиционных технологий строительства из кирпича, панелей и блоков, форма стен и здания в целом может быть любой. Фундамент, перекрытия и крыша пока что не печатаются, но это пока.

Представьте: отправляем на Марс полсотни 3D-принтеров на подвижной основе. За год каждый из них печатает ещё по 100 принтеров. Далее все эти 5 000 принтеров разъезжаются по Марсу и начинают строить первую колонию. Пока они строят, мы заказываем в Икее мебель, оформляем доставку, и как раз к моменту доставки наши роботы всё допечатают. Яблони на Марсе вряд ли зацветут, а вот пятиэтажки — могут. 

Что можно сделать с помощью 3D-принтера?

Одно из преимуществ 3D-печати – это возможность конструировать что угодно. От зажимов до держателей для туалетной бумаги – разнообразие изделий, которые вы можете производить, безгранично. Вот некоторые из наиболее распространенных предметов для заработка с помощью 3D-печати:

  • Фишки и кубики для игры
  • Домашний декор
  • Ювелирные украшения
  • Статуэтки или фигурки
  • Зажимы для пакетов
  • Брелоки
  • Аксессуары для устройств
  • Вазы и горшки для цветов
  • Расчески
  • Открывалки для бутылок
  • Держатели визиток
  • Подстаканники
  • Слайдер для камеры
  • Мерные ложки
  • Лотки для бумаги
  • Отвертки или другие основные инструменты
  • Кувшины или бутылки для воды
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector