Несмотря на то, что технология трёхмерной печати, она же 3D printing, впервые увидела свет сравнительно недавно (по крайней мере, если сравнивать с более привычными струйной и лазерной), сегодня она востребована в самых разных сферах человеческой жизни. Более того, сегодня 3d-печать и её результаты вызывают живой интерес не только у разработчиков и представителей промышленности, но и у обычных пользователей, следящих за прогрессом и развитием техники. Да и сами 3Д-принтеры для домашнего использования за последние годы становятся всё более доступными, и всё чаще обосновываются в домах рядовых граждан. В связи с этим мы решили создать материал, который наверняка будет полезен тем, кто задумывается над покупкой бытового аппарата для трёхмерной печати. Вы узнаете, на что обращать внимание при покупке такого принтера, какие расходные материалы используются в ходе процесса 3Д-печати, как, собственно, он протекает и многое другое.
Как протекает процесс трёхмерной печати
Итак, суть 3D-печати заключается в послойном, или если говорить научным языком, аддитивном построении трёхмерных объектов из твёрдого (а порой и не очень) однородного сырья.
Процесс такого построения базируется на основе предварительно созданной с помощью компьютера электронной САD-модели. После создания, эта трёхмерная электронная модель передаётся в 3D-принтер, который начинает её послойное воспроизведение в реальности. Кроме понятия «3Д-печать», к этому процессу могут применяться такие термины как прямое цифровое производство, аддитивное производство, трёхмерное выращивание, прототипирование в трёхмерном виде и другие.
Какими бывают 3D-принтеры
В зависимости от технических возможностей и сферы применения, все доступные сегодня 3D-принтеры можно условно разделить на три группы.
3Д-принтеры для домашнего использования. Из названия несложно догадаться, что это наиболее простые аппараты нижнего ценового диапазона (условно от 500 до 4000 долларов). Преимущественное большинство домашних 3Д-принтеров используют в процессе печати разные виды АВS- и РLA-пластика, могут похвастаться сравнительно невысоким качеством и стабильностью печати. По большому счёту, такие аппараты являются скорее игрушкой, нежели серьёзным инструментом, и предназначены они для исследователей-любителей, только ступивших на стезю трёхмерной печати. Могут также использоваться в различных учебных заведениях. Впрочем, сегодня на рынке уже можно встретить немало аппаратов такого класса, которые отличаются вполне достойными техническими характеристиками при невысокой стоимости.
Трёхмерные принтеры для профессиональной печати. Это надёжные, производительные 3Д-принтеры, специально созданные для решения серьёзных производственных задач. С не меньшим успехом применяются в различных бизнес-проектах, научных исследованиях и в других сферах. Их главным отличием от аппаратов предыдущей категории является не только стоимость (условно от 15 до 150 тысяч долларов), но также и потрясающее качество печати, производительность и долговечность службы. Кроме того, эти принтеры могут работать с впечатляющим ассортиментом расходных материалов, что существенно расширяет их возможности.
К сожалению, ассортимент расходников для обычных лазерных принтеров гораздо уже, в связи с чем пользователям приходится искать надёжные инструменты экономии на печати.
Наиболее эффективным из них является перезаправка расходных материалов, позволяющая использовать их повторно. Оцените: заправка картриджа HP M1536 стоит всего 350 рублей.
3D-принтеры для промышленного использования. Предназначение аппаратов такого типа также нетрудно угадать — они используются исключительно на крупных промышленных предприятиях для решения сложных, масштабных и многоэтапных задач. Как правило, эти принтеры вооружены большими печатными камерами (более полуметра в длину и ширину), умеют печатать самыми разными материалами, вплоть до металла, стекла и других — о них мы поговорим позже. Естественно, стоят такие монстры очень и очень дорого — от 200 тысяч долларов и больше.
Наиболее распространённые технологии трёхмерной печати
SLМ, что расшифровывается как Sеlective Lаser Меlting, — это технология выборочного запекания металлических порошков, осуществляемого посредством лазерного луча большой мощности. Является наиболее распространённой технологией трёхмерной лазерной печати при помощи металла. Чаще всего применяется в аппаратах для 3Д-печати, производимых компанией SLМ Sоlutions и Rеаlizer, но широко используется и в других принтерах.
FDМ, она же Fusеd Deроsition Моdeling — технология трёхмерной печати, которую использует преимущественное большинство 3Д-принтеров во всём мире. Принцип действия заключается в послойном наращивании трёхмерных объектов из расплавляемой в экструдере пластиковой нити. Изготовленные с её помощью объекты отличаются неплохой прочности и слоистостью разной выраженности.
РоlyJet — ещё одна довольно распространённая технология трёхмерной печати, суть которой заключается в послойном отвердевании определённых фотополимерных материалов в результате направленного воздействия на каждый такой слой ультрафиолетовым излучением. Изготовленные по этому принципу объекты отличаются высокой детализацией и гладкой поверхностью, нуждающейся в минимальной послепечатной обработке. Это излюбленная технология 3Д-принтеров марки Оbjet.
Расходные материалы, которые используются в процессе 3D-печати
Разного рода пластики. Это очень широкий ассортимент расходных материалов для трёхмерной печати, и самым популярным в нём является АВS-пластик и многочисленные его разновидности. В промышленной печати также нередко используется порошковый пластик.
Фотополимеры. Также весьма объёмная группа материалов, отличающихся одинаковым способом отверждения — оно происходит вследствие воздействия на них лазерного луча или ультрафиолетового излучения. Такие материалы могут обладать разными свойствами, вроде прозрачности, гибкости, термостойкости и так далее.
Порошки различных металлов. Чаще всего такие расходные материалы применяются в ходе SLМ-печати. Наиболее распространёнными являются алюминий, титан, сталь, кобальт-хром и всевозможные их сплавы.
Композитные порошки. Довольно доступный и распространённый расходный материал, в основе которого лежит гипс.
