Год от года 3D-принтер становится востребованнее и распространенным устройством. Первая модель была разработана в 1984 году, но она мало напоминает современную технику, гораздо более совершенную, функциональную, надежную. Сейчас 3D-принтер способен воссоздать разные объекты, используя прочный, надежный материал. Какие принципы используются в процессе печати? Какими материалами можно пользоваться? В чем преимущества методик? Разберемся в данной статье.
Преимущества
Достоинства трехмерной печати следующие:
- Формирование 100-процентной копии детали, объекта;
- Скорость;
- Экономное использование материала;
- Долговечность сформированного объекта;
Полная автоматизация процесса, достаточно загрузить с компьютера исходный чертеж и дождаться результата.
Технологии трехмерной печати, их принципы и особенности
3D-принтеры представлены устройствами различных классов, каждый из которых использует собственную технологию печати. Всего их несколько:
- SLA. Лазерная стереолитография. Рабочий принцип базируется на воздействии лазерного, ультрафиолетового, инфракрасного луча на полимер, в результате которого он твердеет, послойно формирует конечный объект. Основные плюсы метода – 100% соответствия готовой копии оригиналу, высокая скорость и минимальная вероятность технической ошибки;
- SLS. Селективное лазерное спекание. Общий принцип напоминает предыдущий, установка особым образом наносит отвердитель на предварительно распределенный порошок мелкой фракции. Под воздействие луча вещества спекаются, формируя слой нового изделия;
- MJM. Наплавление. За твердение полимера отвечает ультрафиолетовая вспышка. Для того, чтобы формировать детали сложной конфигурации, используется вспомогательное вещество – воск, обеспечивающий необходимую поддержку. Похожий принцип реализован в DLP-технологии;
- FDM. Укладка полимерного материала слоями. Используется струйный метод, рабочий элемент – экструдер, распределяющий расплавленную пластиковую массу. Готовый объект получается довольно прочным, рассчитанным на механические и температурные нагрузки.
Основные материалы
Наибольшее распространение сейчас получают FDM-принтеры, доступны модели даже для личного использования. Конструктивно эта техника достаточно проста, процесс печати понятен, не отличается сложностями, вероятность поломки или сбоя минимальна. Основные материалы для принтеров этого класса – полимеры ABS и PLA.
ABS-пластик, по сути, представляет собой смолу, сформированную несколькими химическими компонентами, продуктами нефтепереработки. Его преимущества:
- Долгий срок службы;
- Прочность, стойкость к ударным нагрузкам;
- Отсутствие токсического воздействия;
- Химическая инертность, устойчивость к контакту с кислой, щелочной средой.
Обычные сорта пластика ABS выдерживают температуру до 90 градусов, усовершенствованные – до 113. Основные минусы – невозможность использования при производстве пищевой тары и другие объектов, контактирующих с пищей, потеря прочности при ультрафиолетовом воздействии.
PLA – полимер органического происхождения, основной компонент – молочная кислота. Полимер нетоксичен, может применяться для изготовления товаров, контактирующих с продуктами питания. Преимущества – минимальные коэффициенты температурной усадки, хрупкости, трения. Негативный момент – меньший срок службы, чем у ABS, а также необходимость соблюдения определенных условий по влажности, полимер впитывает влагу, должен использоваться в сухой среде.
Помимо указанных двух полимеров, применяются и другие материалы, но их использование гораздо менее распространено. Например, если от готовой детали требуется максимальная прозрачность, рекомендовано использование поликарбоната. По светопропускаемости он сопоставим со стеклом, подходит даже для изготовления линз. Эластичные изделия делаются из новой разработки, материала NinjaFlex. Оригинально выглядит и другой технологичный материал, Laywoo D3, детали из которого отличаются не просто натуральной деревянной фактурой , но и выраженным запахом дерева.
