3-D принтеры

печать трехмерных изделий Выполнил: Аюпов Р.Х.

3D-принтер —

устройство,

использующее

метод

послойного

создания

физического

объекта, на основе

виртуальной

3D-модели

3D-печать может осуществляться

разными способами и с

использованием различных

материалов, но в основе любого из

них лежит принцип послойного

создания (выращивания) твёрдого

объекта.

Как работает

3D принтер?

Принцип работы 3D принтеров схож с

работой обычного струйного принтера.

Основное отличие заключается в том, что

вместо нанесения чернил из печатающей

головки на очередной лист бумаги в 3D

принтере связующее вещество через

печатающую головку наносится на

очередной тонкий (около 0,1 мм) слой

порошка, создавая одно сечение объекта.

В тех местах, куда наносится связующее

вещество, порошок твердеет. Следующее

сечение "склеивается" с предыдущим и так

далее, пока не будет сформировано

полностью твердое тело.

После окончания работы 3D принтера

изделие извлекается из массы порошка. В

тех местах, где не было нанесено

связующее вещество, порошок остается

рассыпчатым и может использоваться

повторно.

Что такое 3-D Принтер?

3D CAD Файл 3-D Принтер 3D Модель

3-D Принтер – выходное устройство данных трёхмерных систем автоматического проектирования.

Принцип работы

Равномерное распределение

порошка Распыление

клеящего вещества

1 2 Распределение следующего

слоя порошка

3

Системы быстрого прототипирования

• Использование: функциональное тестирование • Необходимость: прочность материала,

инструментальная точность • Компромисс: высокая стоимость, медлительность,

одноцветность, трудность в использовании

Тенденции 3-D Печати

• Использование: – Визуализация дизайна – Тест формы и совместимости – Широкое применение в инженерии,

продажах и рекламе

• Необходимость: – Очень низкая стоимость – Очень высокая скорость печати – Высокое разрешение – Цветная печать – Легкость в использовании

Системы быстрого производства

• Использование: быстрое изготовление готовых деталей

• Необходимость: прочность материала, инструментальная точность

• Компромисс: высокая стоимость, медлительность, одноцветность, трудность в использовании

Позиционирование на рынке

Её разработчиком является профессор

Эли Саксом. Многочисленные

популярные бренды уже

успели взять себе на

вооружение трехмерную

печать. Это такие компании

как Adidas, Audi, BMW, Ford,

Fisher-Price.

клиенты

Некоторые клиенты ZCorp

Пока только 6 фирм обладают

лицензиями, которые позволяют

изготавливать подобные устройства.

ZCorporation является наиболее крупной

из них. На рынке Украины данная фирма

представлена под брендом Contex. Всего

в модельном ряду 2 принтера –

полноцветный и монохромный. Цена

начинается от 40 тысяч долларов.

3D печати, которые сумели

получить наиболее

широкое применение.

3D Принтер при помощи

стереолитографического

способа .

Стереолитография

(Stereolithography – STL) Чарльз Халл видел идею 3д печати в

затвердевании фотополимеров под

влиянием ультрафиолетового излучения.

STL-установка имеет контейнер, в котором

находится жидкий полимер. Так, в контейнер

необходимо опустить плоскую полочку таким

образом, чтобы она немного выглядывала.

Излучение, которое управляется

компьютером, способствует затвердеванию

слоя, который имеет толщину несколько

сотых миллиметра, одновременно с этим

происходит опускание полочки вниз и она

опять покрывается жидкостью. Потом все

повторяется опять и в итоге

ультрафиолетовый луч как бы рисует

объемную фигуру.

Селективное лазерное спекание

(Selective Laser Sintering – SLS) Данный вид 3D печати был разработан

Карлом Декартом, он изобрел SLS в 1986

году. Сейчас метод с успехом

применяется такими фирмами как DTM

Corporation и EOS. Технология

предусматривает послойное спекание

порошкового материала посредством

лазерного излучения. Материал

подогревается в рабочей камере, но его

температура не доходит до температуры

плавления.

* Рекомендованная цена (СНГ)

Послойная заливка экструдируемым расплавом (Fused

Deposition Modeling – FDM) Разработчиком данного метода является Скотт Крамп, который

через время после разработки основал компанию с названием

Stratasys. Новый 3D принтер вышел на рынок в 1991 году, и

основной его составляющей выступала экструдирующая головка,

где материал предварительно подвергался нагреву до

температуры плавления и подавался в зону печати.

Перемещение головки здесь происходит по двум координатам.

После того как платформа опускается, формируется очередной

слой. Говоря о преимуществах данного вида 3D печати, следует

отметить несложную перестройку с одного материала на другой а

также невысокие затраты и отличную производительность,

невысокие температуры переработки, незначительное

вмешательство оператора в работу этого оборудования. Помимо

этого данный вид 3D принтеров является достаточно простым в

сборке и его можно попробовать сделать своими руками.

Послойное уплотнение (Solid Ground

Curing – SGC)

Невзирая ни на что, модель подобного

плана показывает возможности

современных 3D-систем. Разработчиком

процесса является одна из израильских

компаний. Послойное уплотнение имеет

сходства с фотокопией. При помощи тонера

на заряженной стеклянной пластине

формируется некий шаблон основания

модели. Такой шаблон должен находиться

над тонким слоем фотополимера, который

распределен по поверхности стола. Далее

происходит экспонирование

ультрафиолетовой лампой. В итоге слой

становится твердым, убираются все жидкие

остатки, расплавленный воск заполняет

пустоты.

Самыми доступными являются 3Д принтеры

твердотельных объектов, посредством которых

можно строить физические модели из дешевого

металла посредством струйных головок, как в

самом обычном принтере. Они, конечно, не

способны обеспечить высокую точность прототипа

и его прочность, но механические качества

являются достаточными для визуализации.

Объект, который произведен на подобном

устройстве, имеет стоимость от 5 до 10 долларов.