Що таке 3D-друк?

Навряд чи в сучасному світі знайдеться людина, яка хоча б краєм вуха не чула про 3D-друк. Отримавши патент ще в 80-х роках, дана технологія почала набирати популярність тільки зараз, і це цілком обґрунтовано — з'явилося більше перспективних ідей і можливостей для її розвитку.

Що ж особливого в 3D-друку і навіщо такий принтер потрібен в кожному будинку? Спробуємо розібратися. Ну а розповість нам про це співробітник компанії Easy3dprint (до речі, тут безпосередньо можна замовити дану послугу в Харкові).

Як працює 3D-друк?

Спочатку програма створює на комп'ютері зразок 3D-моделі, а потім «будує» по ньому реальний об'єкт. Покроковий алгоритм створення виглядає наступним чином:

• Створення 3D-моделі об'єкта на комп'ютері та збереження в спеціальному файловому форматі (для тривимірних об'єктів).
• Файл завантажується в програму, яка дозволяє задавати фізичні властивості моделі (наприклад, щільність заповнення).
• Програма перетворює 3D-модель в G-код (він визначає, яким чином повинен вибудовуватися кожен шар моделі).
• Код завантажується в принтер і починається друк.
• У принтер заряджають спеціальну нитку, яку він втягує і розплавляє для того, щоб матеріал став рідким і йому можна було надати форму.

В кінцевому результаті виходить цілком реальний виріб. На відміну від звичайного принтера, 3D-технологія може створювати тривимірні фізичні об'єкти.

Устаткування зазвичай працює з пластиком, керамічним порошком, метало-глиною або фотополімерними смолами, але перелік матеріалів постійно зростає та тестується.

Основні різновиди 3D-друку

Для створення різних об'єктів використовуються різні 3D-технології. Вони можуть відрізнятися швидкістю, точністю і матеріалами для друку. Нумо розгляньмо їх детальніше:

1. Моделювання методом наплавлення (fused deposition modeling, FDM). Це найзручніша та широко застосовувана технологія 3D-друку. Вона являє собою ідеальне співвідношення ціни та якості й забезпечує високу механічну, хімічну та термічну міцність деталей. Кожен новий шар виробу формується з рідкого пластику, який пропускається через екструдер (програмований пристрій, що додає йому певної форми) і після цього твердіє за допомогою лазера. Потім затверділий шар зміщується вниз, екструдер надає форму новому шару, і він наплавляється зверху на попередній і т. д.
2. Стереолітографія (laser stereolithography, SLA). Це метод, який використовується для створення об'єктів з маленькими деталями. Однією з головних переваг є швидкість друку. Усередині принтера поміщається ванна, в якій знаходиться рідкі фотополімери (пластмаси або смоли, які тверднуть під впливом світла). По поверхні смоли рухається лазерний промінь, і там, де він її проходить, смола твердне. У фотополімерного басейну є платформа, яка після кожного затвердіння опускається трохи вниз. Таким чином, об'єкт друкується по рядах, як текст у звичайному принтері.
3. Селективне лазерне спікання (selective laser sintering, SLS). Це найчастіше використовувана в промисловому виробництві технологія. За допомогою неї зазвичай виготовляють міцні металеві елементи. Принцип роботи нагадує лазерну трубу, в якій знаходиться платформа. На початку друку вона знаходиться нагорі, а матеріал розподіляється по платформі тонким шаром за допомогою валика. Потім по платформі починає переміщатися лазерний промінь, нагріваючи певні точки в порошку, так що вони з'єднуються та утворюють першу площину об'єкта. Після цього платформа рухається трохи вниз, і процес починається знову. Таким чином об'єкт будується по шарах.
4. Пристрої для ручного друку. Це скоріше не друкарські пристрої, а ручки для малювання тривимірних об'єктів. Такий інструмент, здатний малювати в повітрі. Нагадує FDM-технологію, але сфера використання набагато ширша — від художніх експериментів до побутових предметів.