3 d принтер


Классификация 3D принтеров (7 технологий 3D печати) / Habr

На хабре уже были статьи о технологиях печати, которые используют 3D принтеры, однако в данной статье я постарался подойти к вопросу системно, чтобы в голове у читателя сложилась четкая картина о том, какие принципы заложены в технологии 3D печати, какие материалы используются и в конечном итоге какую технологию лучше использовать для получения определенного результата, будь то деталь из титана, или мастер-модель для последующего тиражирования.
Статья основана на книге Fabricated: The New World of 3D printing

I. Те которые что-то выдавливают или выливают или распыляют

1) FDM (fused deposition modeling) принтеры которые выдавливают какой-то материал слой за слоем через сопло-дозатор, не буду расписывать подробно, мы про них все знаем. Все мэйкерботоподобные принтеры + принтеры Stratasys + различные кулинарные принтеры (используют глазурь, сыр, тесто) + медицинские которые печатают “живыми чернилами” (когда какой-либо набор живых клеток помещается в специальный медицинский гель которые используется далее в биомедицине)

2) Технология Polyjet , была изобретена израильской компанией Objet в 2000 г. в 2012 их купили Stratasys. Суть технологии: фотополимер маленькими дозами выстреливается из тонких сопел, как при струйной печати, и сразу полимеризуется на поверхности изготавливаемого девайса под воздействием УФ излучения. Важная особенность, отличающая PolyJet от стереолитографии, является возможность печати различными материалами.
Преимущества технологии: а) толщина слоя до 16 микрон (клетка крови 10 микрон) б) быстро печатает, так как жидкость можно наносить очень быстро. Недостатки технологии: а) печатает только с использованием фотополимера — узко-специализированный, дорогой пластик, как правило, чувствительный к УФ и достаточно хрупкий.
Применение: промышленное прототипирование и медицина

3) LENS (LASER ENGINEERED NET SHAPING)
Материал в форме порошка выдувается из сопла и попадает на сфокусированный луч лазера. Часть порошка пролетает мимо, а та часть, которая попадает в фокус лазера мгновенно спекается и слой за слоем формирует трехмерную деталь. Именно по такой технологии печатают стальные и титановые объекты.
Поскольку до появления этой технологии печатать можно было только объекты из пластика, к 3D печати особенно серьезно никто не относился, а эта технология, открыла двери для 3D печати в “большую” промышленность. Порошки различных материалов можно смешивать и получать таким образом сплавы, на лету.
Применение: например, титановые лопатки для турбин с внутренними каналами охлаждения. Производитель оборудования: Optomec

4) LOM (laminated object manufacturing)
Тонкие ламинированные листы материала вырезаются с помощью ножа или лазера и затем спекаются или склеиваются в трехмерный объект. Т.е. укладывается тонкий лист материала, который вырезается по контуру объекта, таким образом получается один слой, на него укладывается следующий лист и так далее. После этого все листы прессуются или спекаются.
Таким образом печатают 3D модели из бумаги, пластика или из алюминия. Для печати моделей из алюминия используется тонкая алюминиевая фольга, которая вырезается по контуру слой за слоем и затем спекается с помощью ультразвуковой вибрации.

II. Те которые что-то спекают или склеивают

1) SL (Stereolithography) Стереолитография.
Есть небольшая ванна с жидким полимером. Луч лазера проходит по поверхности, и в этом месте полимер под воздействием УФ полимеризуется. После того как один слой готов платформа с деталью опускается, жидкий полимер заполняет пустоту далее запекается следующий слой и так далее. Иногда происходит наоборот: платформа с деталью поднимается вверх, лазер соответственно расположен снизу…
После печати таким методом, требуется постобработка объекта — удаление лишнего материала и поддержки, иногда поверхность шлифуют. В зависимости от необходимых свойств конечного объекта модель запекают в т.н. ультрафиолетовых духовках.
Фотополимер зачастую бывает токсичным поэтому при работе с ним нужно пользоваться средствами защиты и респираторами. Содержать и обслуживать такой принтер дома — сложно и дорого
Преимущества: быстро и точно, точность до 10 микрон. Для спекания фотополимера достаточно лазера от Blu-ray проигрывателя, благодаря чему на рынке появляются дешевые при этом точные принтеры работающие по такой технологии (e.g. Form1).

2) LS (laser sintering)
Лазерное спекание. Похоже на SL, только вместо жидкого фотополимера используется порошок, который спекается лазером.
Преимущества: а) менее вероятно, что деталь сломается в процессе печати, так как сам порошок выступает надежной поддержкой б) материалы в порошковой форме довольно легко найти в продаже в том числе это могут быть: бронза, сталь, нейлон, титан
Недостатки: а) поверхность получается пористая б) некоторые порошки взрывоопасны, поэтому должны храниться в камерах, заполненных азотом в) спекание происходит при высоких температурах, поэтому готовые детали долго остывают, в зависимости от размера и толщины слоев, некоторые предметы могут остывать до одного дня.

3) 3DP (three dimensional printing)
Технология изобретена в 1980 году в MIT студентом Paul Williams, технология была продана в несколько коммерческих организаций, одна из которых — zCorp, в настоящее время поглощена 3D Systems.
На материал в порошковой форме наносится клей, который связывает гранулы, затем поверх склеенного слоя наносится свежий слой порошка, и так далее. На выходе, как правило, получается материал sandstone (похожий по свойствам на гипс)
Преимущества: а) так как используется клей, в него можно добавить краску и таким образом печатать цветные объекты б) технология относительна дешевая и энергоэффективная в) можно использовать в условиях дома или офиса в) можно печатать использовать порошок стекла, костный порошок, переработанную резину, бронзу и даже древесные опилки. Используя похожу технологию можно печатать съедобные объекты например из сахара или шоколадного порошка. Порошок склеивается специальным пищевым клеем, в клей может добавляться краситель и ароматизатор. Как пример, новые 3D принтеры от компании 3D systems, которые были продемонстрированы на CES 2014 — ChefJet и ChefJet Pro
Недостатки: а) на выходе получается достаточно грубая поверхность, с невысоким разрешение ~ 100 микрон б) материал нужно подвергать постобработке (запекать), чтобы придать ему необходимые свойства.

Надеюсь материал будет для вас полезен.
Дополнения принимаются.

habr.com

8 нюансов, на которые стоит обратить внимание / 3Dtool corporate blog / Habr

Рано или поздно, каждый человек узнаёт о 3D печати. И лишь не многие счастливцы проникнувшись возможностями, которые открывает 3D печать, ловят себя на мысли, что хотят приобрести 3D принтер. Желание постепенно перерастает в серьёзное решение и начинается поиск нужного варианта. И тут потенциальный покупатель сталкивается с тем, что он не до конца понимает, что же ему выбрать, среди всего многообразия 3D принтеров. Ответ на этот вопрос мы и попытаемся раскрыть максимально подробно.

На что же обратить внимание, и как определиться с выбором? Мы хотим предложить небольшой чек-лист, по тем нюансам, на которые надо обратить внимание при выборе 3D принтера.

Вам для себя нужно решить для каких задач вы будете использовать эту технику? Какими возможностями должен обладать 3D принтер, чтобы решить ваши задачи?



Нюанс 1: Определитесь с технологией 3D печати


Первым делом нужно будет определиться с технологией 3D печати. Тут есть два основных пути.
Если перед вами стоят задачи по изготовлению высокоточных и миниатюрных изделий, например ювелирных, то вам подойдут 3D принтеры использующий технологию SLA или DLP. Такие принтеры специально созданы для изготовления высокоточных моделей. 3D печать в данных принтерах происходит с помощью лазерного луча который засвечивает фотополимерную смолу. Отсюда и точность изготовления моделей.

Яркими представителями данного сегмента: 3D принтер Form 2 или 3D принтер B9Creator
Если же перед вами стоит более широкий круг задач, и больше важна функциональность, размер детали, и низкая стоимость изготовления, то вам подойдет FDM принтер. 3D печать на данном оборудовании предполагает послойное плавление пластика.

Если по SLA принтерам всё понятно. Сфера их применения — это ювелирное дело, стоматология, высокоточные прототипы небольших деталей. То на FDM принтерах мы остановимся подробнее. Тут намного больше разнообразия различных вариантов реализации принтеров.

Нюанс 2: Трезво оцените свои потребности


Конечно, всегда хочется получить всё самое лучшее и с максимальными возможностями. Нужно ли все это для решения ваших текущих задач?

Что можно привести в качестве примера? Например размер рабочей области FDM 3D принтера. На рынке есть принтеры с большой площадью печати(1м х 1м х 1м), и с очень маленькой (100мм х 100мм х100мм). Но для большинства задач уже сложился некий стандарт. Это область печати, лежащая в пределах 200 x 200 x 200 мм. С небольшими колебаниями размеров в ту или иную сторону. Большинство 3D принтеров обладает именно такими размерами рабочей области. Такого объема хватит для решения 95% любых задач.

Но возможны варианты…

Если Вы планируете изготовление небольших деталей, то вам возможно будет достаточно и меньшего размера. А вот если ваша работа будет связана с изготовлением, например мастер модели для литья, или больших прототипов, то только тогда имеет смысл обращать внимание на принтер с большой областью печати.

В иных случаях, размер область печати больше стандартного не более чем приятный бонус. Но как говорится — за всё надо платить. Поэтому чаще всего имеет смысл остановиться на “стандартной” области печати. И даже если деталь которую вам необходимо распечатать, больше чем рабочая область вашего 3D принтера, то всегда можно порезать ее в специальном редакторе, а потом распечатать 2 части модели и склеить их.

Нюанс 3: Определитесь со сложностью изделий


Следует решить для себя, насколько сложные модели, вы будете печатать на 3D принтере. Если планируется изготовление сложных прототипов, или сложных художественных моделей, то нужен 3D принтер, который может печатать двумя материалами. Это нужно для того, чтобы ваш принтер мог напечатать поддержки из растворимого материала. Если модели будут не самые сложные, то можно обойтись одним экструдером, и сэкономить бюджет. Сложная модель – это модель с большим количеством элементов весящих в воздухе, или модель элементы которой имеют углы более 30 градусов.

Нюанс 4: Определитесь со списком используемых материалов.


Ещё один важный момент. Надо сразу определить для себя список возможных материалов, которыми вы собираетесь печатать. В первую очередь это относится к материалам с высокой степенью усадки, таким как ABS и Nylon. Для того чтобы печатать такими материалами однозначно требуется наличие у 3D принтера нагреваемого стола. И очень желательно наличие закрытого корпуса, чтобы обеспечить тепловой контур вокруг модели.

Если же вы планируете печатать только пластиком PLA. То подогреваемый стол не нужен.
Но всё-таки лучше, чтобы принтер имел подогреваемый стол. Сейчас разница в стоимости принтеров с нагреваемым столом практически не отличается от стоимости без него. Зато вы получаете универсальное решение, с помощью которого вы сможете выполнять полный спектр задач лежащих перед 3D принтером.

Еще один момент. Возможность печати гибкими материалами.

Достаточно большое количество 3D принтеров сталкиваются с проблемами печати гибкими материалами. Конечно, печать различными Flex-ами и Rubber-ом на первый взгляд очень интересна. Но применение этих материалов в жизни встречается не очень часто.
Обычно у большинства людей это происходит так:

Печатается пару моделей, приходит понимание, что это не быстрый и достаточно сложный процесс. И на этом знакомство с гибким материалами заканчивается. Поэтому, требовать от принтера такую возможность, имеет смысл, если печать такими материалами очень нужна.

Нюанс 5: Конструкция и кинематика


Далее, нужно обратить внимание на конструкцию 3D принтера. Даже если вы не большой специалист в технике, то сразу можно увидеть, что одни принтеры имеют открытую конструкцию. А другие закрытую. Как их любят называть в русскоязычном сообществе “кубики”. О чём говорит внешний вид?

Принтеры с открытой конструкцией, обычно имеют кинематику с движущимся по горизонтали столом (на базе 3D принтеров Prusa). Эта кинематика имеет некоторые врожденные недостатки. Такие как, не самая высокая скорость печати и возможные проблемы с качеством печати, связанные со сложностью настройки. Это в первую очередь, так называемый вобблинг.

Также, отсутствие закрытого корпуса может вызывать проблемы с качеством печати пластиками с высокой усадкой (ABS, Nylon).

Главным преимуществом принтеров такой конструкции, является их цена. Она обычно ниже. Но как известно, за всё надо расплачиваться. В данном случае худшими характеристиками. Так называемые “кубики” на сегодняшний день, является основной конструкцией, которая представлена ведущими производителями на рынке. Такие принтеры построены по схеме с подъемным столом. И в них отсутствуют большинство недостатков, которые присущи принтерам из предыдущей группы. “Кубики” обычно имеют закрытый корпус, который позволяет максимально качественно печатать пластиками с высокой степени усадки.

Принтеры с закрытым корпусом имеет более жесткую конструкцию. Это позволяет добиться более качественной печати.

Кинематика перемещения печатной головки, представлена различными конструкциями. Они имеют свои плюсы и минусы. Но большинство из них имеют преимущества перед схемами принтеров с движущимся столом.

Нюанс 6: Диаметр и возможность смены сопла


Большинство 3D принтеров на рынке представлена с соплами диаметром 0,3-0,4 мм. Это достаточно для решения подавляющего большинства задач, лежащих перед 3D принтером.
Некоторые из принтеров имеют возможность установить сопло другого диаметра, другие нет. Как мы уже написали выше, необходимость печати соплами диаметром отличным от 0,3-0,4 мм возникает очень нечасто. В основном это касается, или личных экспериментов, или каких-то очень специфических задач. Если вы не планируете таким заниматься, то эта возможность не так нужна.

Что мы понимаем под специфическими задачами?

Это в первую очередь относится к печати больших изделий, где очень важно сократить время печати. Этого можно добиться, используя сопла большого диаметра. Например, диаметром 0,6-0,8мм, а то и диаметром 1 мм. Для принтеров с большой областью печати, возможность сменить сопла уже является жизненной необходимостью.

Поэтому, тут, как и в случае с нагреваемым столом, возможность сменить сопла является хорошим бонусом. Она не обязательна, но очень полезна, если за это не надо дополнительно доплачивать.

Нюанс 7: Толщина слоя печати


Важно понимать, что большинство моделей на 3D принтере печатается слоем 0,1-0,2 мм. Это оптимальные величины, позволяющие добиться качества и приемлемой скорости печати. Есть определенное количество принтеров, которые позволяют печатать слоем менее 0,05 мм, и получать очень качественные принты. Но тут возникает проблема резкого увеличения времени печати. И если вам важно такое качество печати, то наверное имеет смысл, обратить свое внимание на 3D принтеры, о которых мы говорили в самом начале статьи. Это 3D принтеры, использующие технологию SLA или DLP.

Нюанс 8: Тип экструдера


На сегодняшний день существует два основных типа экструдера. Это Direct-экструдер, в котором двигатель подачи прутка расположен самой печатающей головке. И так называемый Bowden-экструдер, где двигатель подачи пластика находится на корпусе. А сам пластик подается к экструдеру через фторопластовую трубку.

В чём преимущества и недостатки каждого типа экструдера?

Bowden-экструдер, за счёт отсутствия двигателя на печатающей головке, обладает меньшей массой. И поэтому, имеет большую точность позиционирования, что сказывается на качестве печати. И более высокую скорость перемещения, что соответственно, положительно сказывается на скорости печати. Но имеет один недостаток. Обычно на Bowden-экструдере достаточно затруднительно печатать гибкими пластиками. Такими как Rubber или Flex.

Все свои положительные черты, этот экструдер раскрывает при использовании пластика диаметром 2,85-3,00 мм. Но такой тип пластика является менее распространённым, чем ставший уже стандартным, пластик диаметром 1,75 мм. И поэтому, пользователи принтеров с таким пластиком, часто лишены возможности использовать новые виды материалов. Которые, в первую очередь выпускаются в самом распространенном форм-факторе 1,75мм.

Директ-экструдер, обычно не имеет таких больших проблем с использованием гибких пластиков. Проще в настройке, но за счёт больше массы печатающей головки уступает Bowden-экструдеру в скорости и точности позиционирования.

Что предпочесть? Это уже выбор пользователя. Мы просто хотели о плюсах и минусах данных типов экструдера.

Конечно, нюансов при выборе 3D принтера гораздо больше. Но мы думаем, что даже наш небольшой список, заставит вас посмотреть и изучить некоторые моменты, о которых вы возможно не задумывались, более внимательно.

И позволит сэкономить вам время и деньги при выборе 3D принтера.

Компания 3Dtool — обладает большим опытом работы на рынке 3D оборудования. Мы работаем с ведущими российскими и иностранными производителями, предлагая качественное оборудование за разумные деньги. Наш сервисный центр укомплектован высококлассными специалистами, способными в кратчайшие сроки решить любую задачу, а на все предлагаемые 3D принтеры предоставляется гарантия от 1 года.

В нашем ассортименте Вы всегда сможете найти 3D принтеры под ваши задачи:

1) Бюджетные 3D принтеры
2) 3D принтеры для Бизнеса
3) 3D принтеры с большой областью печати
4) 3D принтеры SLA и DLP

Остались вопросы? Звоните по телефонам: +7 (499) 992-72-23 (Москва) и 8 (800) 775-86-69 (бесплатно по РФ) или пишите на почту: [email protected] и наши сотрудники с удовольствием дадут вам развернутую консультацию по любой интересующей теме.

habr.com

3D-принтер для чайников: как перестать бояться и начать печатать

Технологии 3D-печати, еще несколько лет назад казавшиеся дорогими и недоступными, с каждым днем становятся все ближе к нам. Сейчас на рынке представлено большое количество моделей 3D-принтеров, простых в управлении и доступных по цене. Выбрать 3D-принтер для начинающих теперь стало гораздо проще.

Источник: https://www.brooklinelibrary.org

Присутствуют даже модели, которыми могут пользоваться дети. Как начать печатать 3D-модели с нуля? Мы расскажем об этом подробно.

Суть технологии 3D-печати

3D-печать – это технология, при которой 3D-принтер создает материальный трехмерный объект по компьютерной модели, разработанной в программе 3D-моделирования или на основе 3D-скана. 3D-принтер – это устройство с программным управлением, которое использует данные компьютерной трехмерной модели для послойного создания физического объекта.

Источник: https://www.solvay.com

Существует много распространенных и хорошо себя зарекомендовавших технологий 3D-печати, и специалисты продолжают работать над их усовершенствованием. Однако лидерство прочно удерживают несколько наиболее удобных в применении технологий – это FDM (fused deposition modeling – моделирование методом наплавления) и стереолитография — SLA (laser stereolithography – лазерная стереолитография) и ее аналог DLP.

Как начать печатать в 3D быстро и легко

Итак, вы решили приобрести 3D-принтер – с чего начать? Прежде всего нужно  разобраться в их видах. Принтеры различаются технологиями, по которым они работают – FDM, SLA или DLP, и техническими параметрами. Разберем, какие характеристики имеют эти устройства и на что нужно ориентироваться, выбирая принтер для начала печати.

Источник: https://www.digitaltrends.com

Характеристики 3D-принтера

Присматриваясь к FDM-моделям принтеров, кроме цены, обращайте внимание на такие параметры:

  • Область печати – это габариты или объем той фигуры, которую можно напечатать на данном устройстве. Указывается в см3 или соотношении длины, ширины и высоты готового изделия. Рекомендуемые габариты для начинающих печатников – от 200 х 200 х 200 мм.
  • Доступная скорость печати (от 40 до 150 мм/сек и даже выше).
  • Разрешение печати или толщина слоя. Они напрямую связаны с внешним видом готового изделия. Начинающему пользователю стоит выбирать принтер с разрешением 50-100 мкм. Чем ниже разрешение, тем грубее выглядит готовая деталь.
  • Экструдер – деталь принтера, через которую подается расплавленный материал для печати. Существуют экструдеры для печати несколькими материалами и принтеры с несколькими экструдерами, это позволяет использовать разные материалы и цвета.

Источник: https://all3dp.com

Перед началом печати на 3D-принтере следует определиться с целями, для которых будет использоваться принтер — от них будут зависеть конструктивные особенности аппарата; определитесь с размерами изделий – от них будет зависеть рабочий объем будущего принтера; всё это повлияет на цену.

Материалы

Два наиболее популярных материала для 3D-печати по технологии FDM, с которыми начинают работать новички – это пластики ABS и PLA. ABS – прочный и долговечный материал, широко распространенный и популярный, устойчив к ударам. Из ABS делаются, например, детали интерьера в авто и конструкторы LEGO, как и многое другое. PLA – биоразлагаемый нетоксичный полимер на основе молочной кислоты, получаемой из кукурузы и сахарного тростника — экологичная замена ABS. Материал хорошо держит форму, выдерживает трение, подходит для создания подвижных деталей.

Большинство принтеров поддерживают работу с несколькими видами пластика.

Источник: filamentguide.net

Если вы планируете начать работу с SLA или DLP-принтером, то важными параметрами будут рабочий объем, точность печати, которая в случае с SLA-технологией намного выше, чем у FDM-моделей, цена расходных материалов и самого устройства.

Источник: all3dp.com

Подготовка к 3D-печати

Разработка модели

Начинать печатать в 3D лучше с простых моделей — геометрических фигур несложной конструкции. Модели можно разработать самостоятельно, с помощью специальных компьютерных программ. Наиболее легкие и часто используемые:

  • OpenSCAD;
  • AutoCad;
  • FreeCad;
  • GoogleSketchUp;
  • Blender.

Программы из этого списка бесплатные, их легко скачать и установить себе на компьютер. Кроме них, можно использовать SolidWorks, 3DS Max, Sculptris и другие.

Источник: github.com

В качестве альтернативы, можно скачать уже разработанные модели на различных интернет-ресурсах. Например, tinkercad.com, Thingiverse и другие. Главное условие – программа должна сохранять файлы в формате STL. В противном случае придется воспользоваться еще и программой-конвертером для перевода в этот формат. Подробные рекомендации по выбору ПО для моделирования, редактирования и слайсинга 3D-моделей можно найти в этой статье.

Слайсинг и G-Code

Созданную в программе модель необходимо подготовить к печати с помощью еще одного вида ПО. Специальные программы обрабатывают модель, нарезая ее на тонкие слои, в соответствии с которыми затем будет выкладываться пластик. Эта обработка называется слайсингом. Комплект инструкций, который создается в программе-слайсере, называется G-Code.

Источник: github.com

3D-принтер может иметь комплектное ПО для нарезки STL-файла, либо вам придется установить его дополнительно. Среди рекомендуемых программ – Cura, Slic3r, Repetier и другие. Подробный обзор программ для слайсинга читайте здесь.

Процесс печати

Подготовленную модель можно отправить на принтер через USB-носитель, с помощью SD-карты либо через Wi-Fi. Интерфейс большинства принтеров предназначенных для домашнего использования прост и понятен, не вызывает сложностей с запуском процесса.

Источник: www.videoblocks.com

На скорость печати влияют настройки принтера, такие как толщина слоя и заполнение, размер и сложность модели. Обычно перед тем, чтобы подержать в руках первую самостоятельно отпечатанную фигурку или деталь, проходит несколько часов.

Источник: blog.zmorph4d.com

Обеспечьте хорошую вентиляцию в помещении, где находится принтер, поскольку при его работе от нагревания пластика появляется характерный запах.

Возможные «подводные камни»

Печать первых нескольких моделей – это процесс волнующий, непредсказуемый и захватывающе-интересный. На ваших глазах будет постепенно создаваться новая вещь. Но нужно подготовиться к тому, что не сразу все пойдет гладко. Нежелательно выставлять для печати моделей высокую или максимальную скорость, желая побыстрее получить готовое изделие – спешка скажется на качестве и поверхность изделия может оказаться неровной, а контуры – неаккуратными.

Источник: www.simplify3d.com

У вас может не сразу получиться подобрать правильную температуру для материала, который планируется использовать. В принтерах используются терморезисторы с разной чувствительностью, что повлияет на температуру с которой будет плавиться пластик.

Даже материалы от одного производителя, но из разных серий или разных цветов, могут слегка отличаться по температуре плавления. Естественно, перегретый пластик может дать неровные, расплывшиеся контуры изделия. Если такое произошло, запаситесь терпением и попробуйте еще раз с другими настройками.

Еще одной возможной проблемой может стать неправильный нагрев платформы. Если платформа имеет слишком низкую температуру, это может привести к отставанию изделия и его деформации.

Источник: ultimaker.com

Обработка готового изделия

Распечатанные на FDM 3D-принтере изделия имеют неровную фактурную поверхность, что обусловлено послойной технологией их создания. На фотополимерных принтерах (SLA и DLP) модели получаются более гладкими, т.к. слои там тоньше, но и они несовершенны и требуют постобработки.

Источник: www.3dhubs.com

Есть несколько способов, с помощью которых можно сделать поверхность моделей как можно более ровной и гладкой, чтобы придать им более привлекательный вид. В домашних условиях доступно несколько видов постобработки 3D-моделей:

  • Механический. Ошкуривание поверхности наждачной бумагой или шлифовальной губкой.
  • Химический. Обработка растворителями — с помощью кисти или парами растворителя, для этого используются дихлорэтан, ацетон и другие вещества.
  • Смешанный. Полировка модели вручную с применением растворителей.

top3dshop.ru

Что такое 3D-печать: просто о сложном

 

Оглавление

 

1. Для чего используется 3D-печать

2. Как работает 3D-печать

3. Что я могу создать с помощью 3D-принтера

Studio 911 - макеты

Завод им. Кулакова - судовая электроника

Stigma Show - костюмы

4. Какие материалы доступны для 3D-печати

5. Как начать 3D-печать

Шаг 1 процесса 3D-печати: Дизайн

Шаг 2 процесса 3D-печати: Нарезка

Шаг 3 процесса 3D-печати: Печать

6. Какие навыки нужны для работы с 3D-печатью

Создание 3D-моделей

Управление слайсером и принтером

Как упростить себе жизнь

7. Что мне нужно для начала 3D-печати

1. Программное обеспечение САПР

2. Слайсер

3. 3D-принтер

4. Расходные материалы

8. Кто использует 3D-печать

Педагоги и учащиеся

Мейкеры

Дизайнеры и художники

В промышленности

Автомобильные и авиационные производители

Врачи и стоматологи

Шеф-повара и производители продуктов питания

Модельеры

Архитекторы и строительные компании

9. Альтернативы 3D-печати

Альтернативы для домашнего использования

Сравнение с промышленными альтернативами

10. Перспективы

Великая мечта

Что могло сдержать 3D печать

Повторное использование и переработка

Будущее 3D-печати в отрасли

Технология, которая вдохновляет

11. В заключение


Что такое 3D-печать? Для чего 3D-печать хороша? Как работает 3D-печать? В этой статье мы подробно расскажем об этой захватывающей технологии.


3D-печать, также известная как аддитивное производство, это производственный процесс, при котором 3D-принтер создает трехмерные объекты путем нанесения материала слоями, в соответствии с цифровой 3D-моделью объекта.
 

Анимация, показывающая, как 3D-принтер печатает трехмерный объект, слой за слоем

 

1. Для чего используется 3D-печать


3D-печать позволяет любому желающему легко создавать предметы разной формы, даже у себя дома.
 

В отличие от громадных машин, установленных на заводах, современные настольные 3D-принтеры компактны, дешевы и достаточно просты, чтобы начать работать без серьезной подготовки.
 

3D-принтер легко помещается на рабочем столе

 

Многие уже приобрели 3D-принтер себе домой. Зачем же он нужен?


На 3D-принтере можно напечатать много разнообразных вещей. Ваш ребенок хочет новую игрушку? Напечатайте её! Ваша дверная ручка сломалась? Напечатайте новую. Чашка индивидуального дизайна? Почему бы и нет! Часто дешевле и быстрее напечатать что-то самому, чем покупать такие вещи в магазине. Тем более, иногда простейшие предметы отсутствуют в продаже. Например — крепления для стеллажей, шестеренки для кухонной техники, подставки требуемых размеров и дизайна.


Технология уже довольно зрелая и качество 3D-печатных изделий постоянно улучшается. Легко представить себе ближайшее будущее, когда у каждого дома есть 3D-принтер. Это может никогда не произойти, но всем желающим 3D-принтеры доступны уже сейчас.


2. Как работает 3D-печать


Каждый, кто знаком с работой обычного струйного принтера, который печатает документы, легко поймет как работает 3D-принтер.
 

Например, вы хотите напечатать что-то полезное, вроде чехла для вашего смартфона, порядок действий будет таким:
 

  1. Так же, как для печати на струйном принтере требуется цифровой документ (файл PDF или DOC), для 3D-печати требуются файлы 3D-моделей (наиболее распространенный формат -  .STL). Сначала нужно создать или загрузить цифровой файл.
     

Файл дизайна чехла для iPhone

 
  1. После сохранения цифрового дизайна ваш компьютер обработает файл и подготовит к печати. Вы можете изменять настройки в меню так же легко, как меняете их на обычном струйном принтере.


Можно изменить настройки 3D-печати с помощью программного обеспечения

 
  1. Для обычного струйного принтера вы покупаете и используете картриджи с чернилами, для 3D-принтера — филамент, нитеобразный пластик, сделанный из различных материалов. Филамент служит “чернилами” для 3D-принтеров.


 
  1. Обычный струйный принтер создает документ нанесением чернил на бумагу. 3D-принтер создает физический объект путем нанесения большого количества слоев материала на основание. В процессе печати компьютер передает принтеру команды, заставляющие его наносить слои материала таким образом, чтобы получилась заданная модель.

 

  3D-принтер печатает чехол для iPhone. Это занимает около часа.

 

3D-печатный чехол для iPhone.

 

3. Что я могу создать с помощью 3D-принтера


Трудно представить, что вы могли бы сделать, если бы у вас было устройство создающее различные вещи. Итак, чтобы помочь вашему воображению, вот несколько примеров того, как люди используют свои 3D-принтеры.

Studio 911 - макеты


Макетная мастерская из Москвы использует принтеры для печати архитектурных макетов.


Раньше детали макетов вырезались из пенопласта, клеились из листового пластика, вытачивались и фрезеровались на станках из различных материалов, включая камень.


Все эти технологии применяются и сейчас, но 3D-печать сильно расширила возможности создателей макетов.
 


3D-печать принесла в макетное дело много нового и серьезно расширила его возможности — как количественные, так и качественные: она ускорила производство макетов, повысила их точность и диапазон доступных масштабов.


Пока нельзя заменить 3D-печатью все процессы в макетной мастерской, это еще не оправдано экономически, но и представить уважающую себя макетную студию без них уже нельзя. Особенно хорошо это видно на примере STUDIO 911, где стремятся не только производить качественные макеты, но и поставить это дело “на конвейер”.


3D-принтеры берут на себя рутинную часть работы, оставляя специалистам более творческую, и тем повышая эффективность их труда, а значит и продуктивность мастерской в целом.
 

3D-печатная миниатюра достопримечательностей Москвы, размером с блюдце.

 
Завод им. Кулакова - судовая электроника


На заводе судовой электроники имени А.А.Кулакова 3D-печать используют для изготовления литейных форм.


До появления 3D-печати проектирование и производство корпусов и несущих элементов оборудования проводилось традиционными методами, включающими в себя долгий процесс ручного прототипирования и испытаний. Технологии Цифрового Производства дают возможность значительно уменьшить необходимые время и трудозатраты, а значит — ускорить и удешевить производство.


В данном случае, в качестве материала был выбран полимер Somos PerFORM, основное свойство которого — способность напечатанной детали выдерживать температуру до 268 градусов Цельсия.
 


Эта методика позволяет печатать формы для вертикального термопластавтомата на 3D-принтере, что значительно дешевле и быстрее изготовления их на фрезерном станке с ЧПУ.
 


Такие формы выдерживают около 200 отливок без потери качества и используются для мелкосерийного производства.

Stigma Show - костюмы

Stigma Show создают свои костюмы с использованием 3D-печати.


Stigma Show — это яркие геометрические рисунки, психоделические образы и мощная энергетика. Уже десять лет они выступают по всему миру и дарят людям свет, в прямом и переносном смысле. Основные направления — световое, огненное и зеркальное шоу.
 


3D-принтер применяется для печати масок и других элементов костюмов, которые участники используют в выступлениях.
 


Каждый такой костюм — сложная конструкция собирающаяся из множества компонентов, включающая в себя как 3D-печатные части, так и ткань, и электронные или светоотражающие детали.
 


Раньше, чтобы создать 3D-объект, приходилось брать много 2D-элементов и складывать их вместе. Или брать объекты побольше и выпиливать из них всё лишнее, чтобы получить желаемое.


Сейчас всё проще. Объекты крупные, иногда себестоимость пластика примерно такая же, как в случае заказа аналогичной детали на стороне, но, с учётом времени на доставку и обработку, свой принтер серьезно выигрывает.

 

4. Какие материалы доступны для 3D-печати


Так как все вышеупомянутые примеры используют пластик, вам может быть интересно, является ли пластик единственным, что могут использовать 3D-принтеры.
 

И да, и нет. Используя настольный принтер, вы можете выполнять 3D-печать с использованием пластиков разного химического состава и композитных материалов на основе пластика, включающих в себя металл, керамику и дерево.
 

Ниже несколько примеров.
 

Эти гайка и болт были напечатаны с использованием пластика ABS.
 

Часы напечатаны композитом содержащим древесину.

Эта декоративная металлическая деталь была напечатана с использованием композиционного материала содержащего металл. После печати деталь запечена в печи.

Профессиональные и промышленные 3D-принтеры, более сложные и дорогие, также могут печатать фотополимерными смолами, сталью и сплавами, керамикой, воском и другими материалами. Если у вас нет достаточно денег и отдельной комнаты для принтера, вы не сможете использовать эти продвинутые материалы для своих DIY проектов. Но можно воспользоваться онлайн-сервисом 3D-печати, таким как  студия печати Top 3D Shop, чтобы деталь была напечатана из требуемого материала и отправлена вам.
 

Если вам интересно узнать больше о разнообразных расходных материалах для 3D-печати, ознакомьтесь с нашим подробным гидом по выбору пластика для 3D-печати


5. Как начать 3D-печать


3D-печати может научиться любой. Но прежде чем мы поделимся с вами списком покупок и перейдем к рассмотрению технологии в подробных деталях, вам лучше ознакомиться с различными этапами процесса 3D-печати. Поняв этот процесс, вы будете лучше представлять с чего начать и решите, какой принтер вы хотите купить.

Шаг 1 процесса 3D-печати: Дизайн


Для 3D-печати нужен цифровой файл, представляющий собой трехмерную модель предмета. Поэтому дизайн является первым важным шагом в процессе 3D-печати.
 

В 3D-моделировании нет необходимости рисовать что-то от руки, в программном обеспечении есть инструменты и шаблоны форм, используя которые можно создавать множество 3D-моделей.
 

Если Вы когда-либо работали с MS Paint, GIMP, Inkscape, Illustrator или Photoshop, то ПО для 3D-моделирования покажется вам знакомым. Все они имеют похожие интерфейсы для операций с объектами.
 

Ниже приводим короткий видеоролик, показывающий процесс создания кольца, чтобы вы могли получить первоначальное представление о том, как это работает:

Шаг 2 процесса 3D-печати: Нарезка


После того, как у вас есть файл дизайна, следующим шагом будет открытие его в слайсере — специализированном ПО для разделения объекта на слои, превращения трехмерной графики в набор команд для 3D-принтера.

Ниже короткий видеоролик о том, как можно поменять настройки в слайсере:


Слайсер рассчитывает кратчайший путь перемещения печатающей головки во время печати, чтобы она могла создать первый слой, затем переместиться вверх и создать второй слой, и так далее. Таким образом, слайсер из 3D-модели делает файл в формате .gcode, с конкретными командами для 3D-принтера для печати каждого слоя.

Шаг 3 процесса 3D-печати: Печать


Если ваш 3D-принтер подключен к компьютеру, просто нажмите «Печать» и убедитесь, что процесс запущен. Если принтер работает автономно — перенесите файл .gcode с компьютера в принтер на флешке или SD-карте, выберите его и запустите печать.

3D-принтеры работают пока не очень быстро, им бывает необходимо несколько часов для печати объекта размером с чашку для кофе.

 

  6. Какие навыки нужны для работы с 3D-печатью
 

В последних нескольких подразделах мы рассмотрели различные этапы процесса 3D-печати. Если вы новичок, вам, возможно, придется улучшить навыки, прежде чем вы будете готовы к каждому из этих шагов.
 

Создание 3D-моделей


Если вы хотите создать свои собственные 3D-модели, то вам нужно будет ознакомиться с программами для 3D-дизайна. Обратите внимание, что это не обязательно, ведь всегда можно загрузить модели из Интернета.
 

Программное обеспечение САПР (CAD) отличается друг от друга, поэтому рекомендуется выбрать одну программу и попытаться полностью освоить её интерфейс и возможности.
 

К счастью, есть очень хорошие учебники почти для всех популярных программных продуктов САПР, которые можно скачать в Интернете или купить в книжном магазине. Начните с базовых руководств по созданию простых моделей и, когда вы будете уверены в своих знаниях, перейдите к расширенным учебным пособиям, посвященным проектированию более сложных объектов. При достаточном желании и усердии, вы сможете овладеть созданием 3D-моделей за несколько недель.
 

В следующем разделе мы представим ряд ссылок, которые помогут вам начать карьеру 3D-дизайнера.
 

Управление слайсером и принтером

Работа со слайсером и принтером не всегда выполняется в режиме «plug-and-play». Бывают сложности, и вам нужно быть достаточно осведомленным для самостоятельного устранения неполадок и стандартных проблем.

  1. Вы должны уметь настроить принтер и откалибровать его, прежде чем сможете начать печатать свои собственные проекты. Этот процесс не слишком сложен, с каждым принтером поставляются собственные инструкции по сборке и калибровке. Ниже приведен пример того, как это выглядит для экструзионного 3D-принтера Monoprice.


     

  1. Некоторые 3D-модели могут иметь нависающие элементы. Поскольку 3D-принтер печатает слой за слоем, он не может печатать висящие детали. Для их печати нужно создать поддержки в слайсере. От слайсера будет зависеть расположение и частота поддержек, в настройках эти параметры можно менять. После завершения печати поддержки удаляются вручную, если вы печатаете их материалом модели, либо растворяются соответствующим растворителем, если они напечатаны специальным растворимым материалом. Создание моделей с растворимыми поддержками возможна лишь на принтерах поддерживающих печать более чем одним материалом, то есть — с двумя (или больше) экструдерами.

У этой модели корпуса слухового аппарата есть довольно сильные выступы. Пример того, как будет печататься область поддержки, позволяющая выполнить такую геометрию.

  1. Иногда, даже если принтер правильно откалиброван, а в модели нет ошибок, качество печати будет ужасным. Это может произойти по нескольким причинам. Например, первый слой может не прилипать должным образом к печатному основанию. Температура печати может быть не идеальной для материала, который вы используете. Если материал слишком быстро охлаждается, это может привести к усадке или деформации. Вам нужно будет изучить эти стандартные проблемы и исправить их, изменив соответствующие настройки в вашем слайсере или программе печати.


Это та причина, по которой лучше покупать популярный 3D-принтер с большим сообществом пользователей — если у вас распространенный 3D-принтер, всегда можно найти необходим

top3dshop.ru

Что такое 3D-принтер и как он работает, что можно напечатать на 3D-принтере

3D–принтер — это технология, которая позволяет создавать реальные объекты из цифровой модели. Всё началось в 80-х годах под названием «быстрое прототипирование», что и было целью технологии: создать прототип быстрее и дешевле. С тех пор многое изменилось, и сегодня 3D-принтеры позволяют создавать всё, что вы можете себе представить.

Оглавление:

3D-принтер позволяет создавать объекты, которые практически идентичны их виртуальным моделям. Именно поэтому сфера применения данных технологий так широка.

Что такое 3D-печать?

3D-печать — это процесс аддитивного производства, потому что, в отличие от традиционного субтрактивного производства, трехмерная печать не удаляет материал, а добавляет его, слой за слоем — то есть выстраивает или выращивает.

  1. На первом этапе печати данные из чертежа или 3D–модели считываются принтером.
  2. Далее идет последовательное наложение слоев.
  3. Эти слои, состоящие из листового материала, жидкости или порошка соединяются друг с другом, превращаясь в окончательную форму.

При производстве ограниченного количества деталей 3D-печать будет быстрее и обойдет дешевле. Мир 3D-печати не стоит на месте и поэтому на рынке появляется все больше различных технологий, конкурирующих между собой. Разница их заключается в самом процессе печати. Одни технологии создают слои путем размягчения или плавления материала, затем они обеспечивают послойное нанесение этого самого материала. Другие технологии предусматривают использование жидких материалов, обретающих в процессе твердую форму под воздействие разнообразных факторов.

Для того, чтобы что-то напечатать, сначала вам понадобится 3D-модель объекта, который вы можете создать в программе 3D-моделирования (CAD — Computer Aided Design), или использовать 3D-сканер для сканирования объекта, который вы хотите печатать. Есть также более простые варианты, такие как поиск моделей в Интернете, которые были созданы и доступны другим людям.

После того, как ваш проект готов, все, что вам нужно сделать, это импортировать его в Слайсер, программа которая адаптирует модель в коды и инструкции для 3D–принтера, большинство программ с открытым исходным кодом и распространяются бесплатно. Слайсер преобразует ваш проект в файл gcode, готовый к печати как физический объект. Просто сохраните файл на прилагаемой SD-карте и вставьте его в свой 3D–принтер и нажмите печать.

На весь процесс может уйти нескольких часов, а иногда и несколько дней. Все зависит от размера, материала и сложности модели. Некоторые 3D-принтеры используют два различных материала. Один из них является частью самой модели, другой выступает в роли подпорки, которая поддерживает части модели, нависающие в воздухе. Второй материал в дальнейшем удаляется.

Как работает 3D-принтер?

Хотя существует несколько технологий 3D-печати, большинство из них создают объект, наращивая множество последовательных тонких слоев материала. Обычно настольные 3D-принтеры используют пластиковые нити (1), которые подаются в принтер податчиком (2). Нить плавится в печатающей головке (3), которая выдавливает материал на платформу (4), создавая объект слой за слоем. Как только принтер начнет печатать, все, что вам нужно делать, это подождать — это просто.

Конечно, когда вы станете продвинутым пользователем, игра с настройками и настройкой вашего принтера может привести к еще лучшему результату.

Чтобы узнать больше о том, как работает 3D-печать, читайте: Техподдержка и Новости 3D-печати

Что можно напечатать на 3D-принтере?

Возможности 3D-принтеров безграничны, и теперь они становятся обычным инструментом в таких областях, как инженерия, промышленный дизайн, производство и архитектура. Вот некоторые типичные примеры использования:

Персонализированные (Custom) модели

Создавайте персонализированные продукты, которые полностью соответствуют вашим потребностям с точки зрения размера и формы. Сделайте что-то, что было бы невозможно с помощью любых других технологий.

Быстрое прототипирование

Трехмерная печать позволяет быстро создать модель или прототип, помогая инженерам, дизайнерам и компаниям получить обратную связь по своим проектам за короткое время.

Сложная геометрия

Модели, которые трудно даже представить, могут быть легко созданы на 3D-принтере. Эти модели хороши для обучения других по сложной геометрии интересным и полезным способом.

Снижение затрат

Стоимость деталей и прототипов конечного использования 3D-печати низкая благодаря используемым материалам и технологии. Сокращается время производства и расход материала, так как вы можете многократно печатать модели, используя только необходимый материал.

Как выбрать и купить 3D-принтер? →

3dpt.ru

всем ли нужен такой принтер / М.Видео-Эльдорадо corporate blog / Habr

Маркетологи наперебой расписывают достоинства 3D-принтеров, работающих по FDM-технологии. Однако действительно ли счастливый покупатель становится обладателем «волшебной коробочки», способной воспроизвести любую пластиковую деталь, или это все-таки инструмент DIY, как гравер или прибор для выжигания, и будет полезен не всем?
FDM или Fused deposition modeling (а также FFF или Fused Filament Fabrication) — метод аддитивного «выращивания» объектов, на основе которого построены почти все современные «бытовые» 3D-принтеры. Методика подразумевает послойное «выращивание» объекта из расплавленного пластика, подающегося в виде прутка.

Идея изначально была запатентована, но срок действия патента истек и после этого на рынок хлынули недорогие 3D-принтеры самых разных производителей — от именитых американцев до безымянных китайцев — на любой вкус и кошелек. Кто-то выбирает по бренду — однако если у вас есть познания в электронике и желание решать возникающие проблемы самостоятельно (без технической поддержки производителя), можно сэкономить, приобретя кит-комплект или вообще собрав принтер с нуля по одной из сотен опубликованных моделей.

Бочка меда


Технология FDM действительно впечатляет. Сегодня речь идет уже не просто о средстве для быстрого прототипирования для дизайнеров и архитекторов. По сути, имея трехмерную модель объекта, мы можем воспроизвести его в домашних условиях, при необходимости изменив масштаб или немного доработав его в редакторе. К примеру, можно скачать модель крепления для телефона в автомобиль и масштабировать ее под собственное устройство. Или же с нуля нарисовать любую бытовую деталь — от абажура на лампу до дверной ручки, не говоря уже о всяких мелочах вроде самодельных креплений к GoPro, элементов детских конструкторов и т.п.

Конечно, 3D-печать не может заменить конвейер с массовым производством — скорость послойного формирования деталей из пластика невысока, поэтому один «типовой» принтер может обслужить в лучшем случае только запросы своего хозяина. Но задачи обскакать существующие технологии производства и не стоит. 3D-печать правит там, где нужна максимальная кастомизация и серийное изготовление было бы категорически нерентабельным. Поэтому она очень полюбилась поклонникам DIY в самых разных сферах и т.п. По-сути 3D-принтер — это и есть инструмент DIY.

Бытовая 3D-печать сейчас испытывает взрывной рост. Технология FDM — довольно простая, а сообщество энтузиастов уже разработало несколько типовых конструкций подобных принтеров, отличающихся методами подачи прутка и кинематикой. На базе этих типовых конструкций создаются как фирменные принтеры, так и десятки, если не сотни самоделок, отдельные детали или даже полные кит-комплекты к которым можно купить на Ebay или AliExpress.

Дегтя… тоже бочка?


Казалось бы, технология обкатывается, дешевеет, при этом на нее уже существует нешуточный спрос. Не это ли залог скорого грандиозного успеха на массовом рынке (как это уже происходило с мобильными телефонами, цифровыми фотоаппаратами, а немногим ранее — и компьютерами)? Не пора ли покупать?

Как нам кажется, торопиться не стоит. Технология FDM довольно капризна, и пока ей далеко до того, чтобы стать эдаким «цифровым фотоаппаратом» или «стиральной машиной» в руках несведущего пользователя. Почти на каждом углу здесь приходится применять инженерную мысль. Справедливости ради стоит отметить, что если с инженерной мыслью у вас все в порядке, то возможности 3D-печати действительно огромны. Но лучше заранее знать, на что вы «подписываетесь».

Обработка стола и модели

Послойное нанесение чего-либо требует специальной подготовки моделей и поверхности, на которой осуществляется печать, плюс нужна будет постобработка деталей.
Принтер поставляется со стеклом или столиком из металла — не любой материал прилипнет на них без дополнительных ухищрений (и не любой потом отлипнет без нарушения геометрии модели). PLA-пластиком можно печатать на столе без подогрева, используя покрытие из синего скотча — особо прочного малярного скотча от 3M, который теперь предприимчивыми пользователями был переквалифицирован в «скотч для 3D-печати». Подавляющему же большинству термопластиков нужен как минимум подогрев стола, а иногда и дополнительные клеевые покрытия (лак, клей, пиво, сироп из ацетона и т.п. — протестированных пользователями вариантов существует масса). Поиск подходящего именно этому принтеру (и пластику) покрытия — путь экспериментов и ошибок. Придется испортить не одну модель, прежде чем найдется тот самый оптимальный вариант.

Но печатью первого слоя проблемы не ограничиваются. Нить из расплавленного пластика не может висеть в воздухе, соответственно, на сильно выступающих частях (например, деталях с обратным уклоном) необходимы поддержки, которые по окончании печати потребуется срезать, как-то обрабатывая место среза, чтобы не было острых краев. Надо отметить, что и самая обыкновенная вертикальная стенка после 3D-принтера не будет идеально гладкой (будут заметны как минимум границы слоев, а может и другие дефекты). Так что постобработка потребуется почти всем деталям, для которых важны качества поверхности.

Не все пластики хорошо поддаются постобработке. Тем, кто печатает много и разными материалами, дома придется завести целый набор растворителей, ручной инструмент и т.п. (как и тем, кто активно развлекается DIY). Кстати, при этом часть пластиков еще и токсична при печати — так что нужны закрытые корпуса, вытяжки и т.п.

Особенности расходников


Характеристики результата сильно зависят от расходных материалов

Проблемы с качеством могут определяться не только заводским браком, но и вполне «штатными» особенностями используемого материала: например, некоторые типы пластика гигроскопичны (впитывают воду из окружающей среды). Если не хранить такой пластик в плотно закрытых пакетах с силикагелем, пруток становится хрупким, может ломаться при подаче, издавать при печати странные звуки, плохо ложиться на модель и т.п.

В целом даже если качество материала на высоте (нет очевидных проблем), для печати определенным пластиком подходит не любая модель. Одни материалы хрупкие и не позволяют печатать тонкие стенки, другие — наоборот, хорошо расслаиваются в объеме.

Каждый пластик имеет свою оптимальную температуру печати. При ее превышении ухудшается детализация и появляются поверхностные дефекты. В обратной ситуации плохо спекаются слои. Точно так же существуют оптимальные толщина слоя, параметры ретракта (обратного движения нити) и прочие подобные параметры.

Многие огрехи печати можно «скомпенсировать», уменьшив скорость. Но правильно говорят, что главная проблема — не напечатать объект, а сделать это за разумное время. Поэтому для объектов больше спичечного коробка придется разбираться с оптимальными настройками для каждого пластика.

Сложностей добавляет то, что детальные настройки не подскажут «коллеги» на форуме — оптимальные параметры во многом определяются самим принтером: насколько хорошо у него откалиброван сенсор температуры; используется ли удаленная подача нити и т.п. Плюс конечные цифры могут отличаться у одного и того же пластика разных производителей, а также у катушек разных цветов от одного производителя.

«Фокусы» принтера

Капризничать умеет и сам принтер. У каждой из существующих на рынке конструкций есть свои недостатки. Где-то моторы, которые должны быть идеально синхронизированы, работают немного не так; где-то — колеблется стол во время печати на высокой скорости; где-то слишком большой вклад дает вес печатающей головки. Точно так же есть и «больные места», которые вылезут вне зависимости от того, самосборный ли это принтер, китовый или купленный в виде «черного ящика от производителя». В первых двух случаях вероятность получить глюки несколько выше, но и фирменное происхождение не избавляет устройства от «типовых» болезней.

В среднестатистическом 3D-принтере довольно много движущихся частей, а механика имеет свой ресурс работы. В одних устройствах снашиваются пластиковые шестерни, в других постепенно перекусывается фитингом тефлоновая трубка и т.п. Рано или поздно такие небольшие огрехи начинают сказываться на результате печати. Увы, но универсального FAQ, помогающего по итоговому результату выловить проблему, нет. Тут как в старых автомобилях — надо искать коллег по несчастью, штудировать форумы и надеяться, что с этой проблемой уже кто-то сталкивался. Или — как вариант — выяснить, какой из узлов виноват в проблеме, и полностью его перетрясти. Но это уже в большей степени напоминает постройку собственного принтера с нуля.

Программные ошибки


До того, как десятки метров прутка превратятся в жизнеспособный объект, модель должна пройти процедуру слайсинга — нарезки на слои с учетом технических характеристик принтера — размера сопла, толщины слоя и т.п. Слайсер может «наломать дров», если изначальная модель не замкнута (бывает так, что на простейшей модели получаются дыры — в самом прямом смысле). Для «лечения» моделей существуют онлайн сервисы и инструменты в специализированном ПО, но не всегда они справляются с поставленной задачей. При этом они и сами вполне могут «потерять» какие-то детали.

Откровенно говоря, слайсер может ошибиться, даже если модель совершенно нормальная, а виной тому — округление. Если шаг резьбы вала по какой-то оси не пропорционален толщине слоя, при слайсинге будет накапливаться погрешность округления, которая на модели проявляется в форме рифленой поверхности.

Если же говорить более глобально, основная проблема потребительской 3D-печати в существующем варианте — отсутствие обратной связи при выращивании модели: принтер просто не видит, что именно он печатает. Существуют датчики температуры, застревания нити и другие инструменты, но внешний вид модели не оценивается никак. Единственная обратная связь идет через пользователя, по-своему трактующего происходящее.

В итоге 3D-принтер сегодня — это не совсем бытовая техника. Его нельзя сравнить с обычным принтером и тем более какой-нибудь стиральной машиной. Представляете, если б для удачной стирки одежды вам необходимо было в ходе экспериментов подбирать частоту вращения барабана машины, меняя ее через прошивку? Да, для некоторых это действительно было интересно, но вряд ли для большинства.

3D-принтер ближе всего к электроинструменту. Это отличное средство создания объектов, но им надо уметь пользоваться. К сожалению, на данный момент эта мысль не совсем ясно читается в рекламе некоторых 3D-принтеров — в результате появляется вполне заметная доля разочаровавшихся покупателей, ожидавших чудес из научной фантастики, а получивших неиспользуемую подставку под барахло дома.

Будущее


На мой взгляд, в будущем у технологии 3D-печати все же есть шанс стать по-настоящему бытовой. Во-первых, FDM стремительно развивается: совершенствуются прошивки, добавляются новые датчики и т.п. Одновременно с этим в геометрической прогрессии растут объемы русскоязычной документации, вполне доступной для понимания неспециалистами.

Во-вторых, на потребительский рынок в прошлом-позапрошлом годах начали выходить принтеры, работающие по другой технологии — методу лазерного спекания (SLS), благо патентные ограничения на SLS закончились в 2014 году. Однако пока стоимость устройств превышает 5 тыс. долларов США. Так что пока, говоря о потребительской 3D-печати, мы все же подразумеваем FDM со всеми сопутствующими проблемами.

habr.com

Как новичок 3D принтер покупал. Выбор, настройка, проблемы и решение практических задач

Чем их больше на рынке появляется 3D-принтеров, тем ниже цены — сейчас устройство начального уровня можно купить за $200–300.

Несколько месяцев назад я задумался о приобретении такого девайса, поскольку хотел напечатать сломавшуюся деталь своего робота-пылесоса. Около месяца назад я купил понравившийся мне девайс на eBay. Вот, что было важным для меня при выборе 3D принтера.

Какой принтер был нужен?


Учитывая то, что я почти ничего не знал о 3D-принтерах (кроме нескольких статей, прочитанных здесь же, на Хабре), важными моментами стали:
  • Работоспособность принтера «из коробки». Я видел несколько статей с описанием того, сколько требуется времени на настройку «простого китайского принтера». Его нужно собрать из большого количества деталей, причем не факт, что среди них не попадется бракованных. Собрав, можно провозиться с девайсом пару дней, а потом окажется, что он по какой-то причине не работает. Короче, мне нужен был принтер, который не нужно собирать, и который может работать сразу после подключения.
  • Он не должен быть слишком дорогим. Серьезно, я новичок, я не был уверен, что после пары дней не заброшу девайс. И принтер за 500–600 евро был бы слишком дорогой игрушкой. Так что я был готов потратить пару сотен, не больше.
  • Он не должен быть слишком большим. Перед покупкой я выделил под установку принтера немного места, где-то 50*50 см. Поэтому принтер должен был без проблем встать на выделенную площадку.
  • Он не должен быть слишком сложным в обслуживании. Этот пункт тесно связан с первым. Не хотелось тратить кучу времени на эксплуатацию и профилактические работы — времени катастрофически не хватает, так что постоянно ликвидировать возникающие глюки — не вариант.
  • Хотелось получить принтер с WiFi, это было не критично, но важно.

Что я в итоге купил?


Модель Geeetech E180. Ее показал Google после запроса «3D-принтер для новичка». В выдаче были и другие модели, но этот понравился дизайном и наличием WiFi.

Разработчики этого принтера собрали на него деньги при помощи Kickstarter и пару лет назад он появился в свободной продаже. Его цена — от 200 до 350 евро, в зависимости от компании, которая его продает и магазина.

Купил на eBay, начальная цена составляла 200 евро, но продавец согласился сбросить 50 евро, так что общая цена — 150.

Характеристики принтера:

  • Технология печати: FDM
  • Размеры рабочего пространства: 130 x 130 x 130 мм
  • Точность печати: 0,05 мм
  • Точность позиционирования: X / Y 0,11 мм, Z 0,0025 мм
  • Скорость печати: 80–110 мм/с
  • Диаметр нити: 1,75 мм
  • Диаметр сопла: 0,4 мм
  • Поддерживаемый материал: производителем заявлен PLA, но может работать и с другими материалами
  • Операционная система: Windows
  • Программное обеспечение для управления: EasyPrint 3D
  • Формат файла: .STL, G-код
  • Максимальная температура экструдера: 230 °C
  • Источник питания: DC 12В 6A
  • Подключение: WiFi, USB, TF-карта (поддержка автономной печати)
  • Дисплей: 3,2-дюймовый полноцветный сенсорный
  • Шасси: металлическая пластина + литье под давлением (портативный консольный 3D-принтер)
  • Рабочий стол: пластина из алюминиевого сплава
  • XYZ Стержни: износостойкая, винт из нержавеющей стали и свинца (ось Z)
  • Шаговые двигатели: ступенчатый угол 1.8 градуса с 1/16 микро-степпинг

Распаковка и настройка


Прежде, чем настраивать, я посмотрел несколько обзоров и тестов принтера. Если бы не они, я бы сам не справился, объяснение в инструкции невнятное. Настройка несложная, но не для новичка.


Принтер «завелся» сразу же, как я его подключил к питанию и ноутбуку. Откалибровал положение стола — это оказалось просто — вставил в слот карту microSD, нашел содержимое через меню на экране принтера, вставил волокно в канал и запустил печать. Принтер зашумел и начал печать. Вернее, я подумал, что он начал печатать, на самом деле это было не так.

Проблемы


Печатающая головка двигалась, температура достигла 205 градусов Цельсия, но вот пластика почти не было — в первые несколько секунд вышло несколько пластиковых «волосков» и на этом все закончилось. Принтер продолжал работу, но пластик не выдавливался из головки.

Я убил несколько субботних часов на то, чтобы разобраться в причинах. Пытался искать объяснение в сети, но решения похожих проблем мне не подошли.

Радость от покупки улетучилась в первые пару часов возни. Хотелось принтер, «который просто работает», но не получилось. В итоге я понял, что не идет подача волокна — просто не работал механизм подачи, скрытый под пластиковой крышкой. Не работал он потому, что составные элементы не вращались. Движения не было вообще.

Я решил, что у принтера дефектный электромотор, который отвечает за подачу, и отремонтировать его я не смогу. Следующее действие — нажатие кнопки «Вернуть товар продавцу» на eBay. Нажав кнопку и описав проблему, я решил упаковать принтер для отправки. Перед тем, как запечатать его в пенопластовый бокс, на всякий случай решил внимательно оглядеть те «внутренности», которые видны через отверстия в корпусе.

И причина тут же нашлась — сборщик на фабрике просто забыл подключить подачу питания на движок. Серьезно, кабель просто болтался внутри корпуса. Я подключил его к нужному разъему при помощи пинцета, не разбирая принтер. Потом я снова включил устройство и на этот раз все оказалось хорошо, подача пластика работала, как нужно.

Потом возникло еще несколько мелких проблем:

  • Криво откалиброванный стол. Это привело к перекосу стола, и печатающая головка в одном месте тесно прижималась к поверхности. В итоге пластик не мог выдавиться из головки, что приводило к солидным дефектам печати;
  • Невозможность прямой печати скачанных из интернета моделек. Будучи новичком, я думал, что все работает, как с обычным принтером — скачал документ, отправил на печать. Оказывается, необходим еще и слайсинг. Повторяться не буду, что это и зачем нужно прекрасно описано в этой статье на Хабре;
  • Несовместимость слайсеров с моделью принтера. В слайсере нужно задавать размер рабочего стола принтера. Некоторые слайсеры почему-то не хотели работать с размерами моего принтера (13*13*13 см). Какие-то вообще крашились (включая родное приложение принтера), какие-то не «понимали» размеры. В итоге остановился на ideaMaker;
  • Отсутствие WiFi. Как оказалось, существует две разновидности E180 — одна с интегрированным модулем WiFi, вторая — без модуля, его нужно докупать. У продавца надпись «нужен отдельный модуль» была нанесена на одной из фотографий принтера, мелко и на французском языке (все остальное описание было на английском). Не мошенничество, но близко к тому. Модуль решил не докупать, не очень он и нужен;
  • Долгое время печати. Я думал, что на печать уходит несколько десятков минут. К тому, что крупные модели могут печататься по 6-8 часов я оказался не готов. Здесь сам виноват — невнимательно смотрел обзоры.

Практическое использование


Покупал я принтер не для игры, хотелось получить устройство, которое позволит создавать нужные в быту вещи, а не бежать в магазин. До покупки я наметил то, что хотел создать:
Рычажок отделения бака с водой в роботе-пылесосе iRobot Scooba, обзор ремонта которого я публиковал на Хабре. Его родная ручка поломалась, тратить деньги на покупку новой (они относительно редкие, поскольку Scooba больше не выпускаются и дорогие) не хотелось.

В итоге нашел подходящую модель на Thingiverse и напечатал. К моему удивлению, все встало на место с первого раза, ручка вполне нормально работает до сих пор (прошло около месяца с момента распечатки этой детали).

Штатив для китайского электронного микроскопа. Он был мне нужен для пайки мелких деталей. Профессиональный микроскоп за 400 евро покупать не хочется, поскольку я сам не так уж и часто занимаюсь ремонтом. Китайский микроскоп, подключенный к ноутбуку, вполне себе вариант. Но родной штатив у него просто ужасен. Поэтому хотелось своими руками сделать новый, нормальный.

Стойка для паяльника. Нужна просто удобная стойка, с которой паяльник не будет падать, как с китайской подставки, которую я как-то купил.

Выдавливатель для тюбика с пастой. Да, вещь не самая нужная, но практичная.

Подставка для iPhone. Удобно, есть отверстие для кабеля, усиление звука.

Игрушки для детей. Зачем покупать очередную маленькую куколку или деталь для кукольного домика, если некоторые вещи можно просто распечатать?

Стилус для Nintendo DS Lite. У меня долгое время лежала игровая консоль, купленная на барахолке. Стилус потерялся, и я (и моя дочка) играли, используя стилус от КПК. Недавно нашел модель стилуса для консоли, распечатал — получилось идеально. В разъем входит, как фабричный.

Экстрактор для распечатанных деталей, прилипших к столу. К подложке рабочего стола принтера прилипают практически все детали. Без специального устройства не обойтись — обычный нож будет царапать и резать специальную наклейку. Я нашел модель, которая совместима с лезвиями стандартного канцелярского ножа — работает прекрасно.

Принтер вполне оправдал мои ожидания. Удалось распечатать практически все, что указано выше. Все эти вещи выполняют свое предназначение, и главное — я не боюсь, что какая-то из них может выйти из строя. Всегда можно напечатать новую.

В сети очень много готовых моделей. Если нужна какая-то деталь или вещь, в 90% случаев можно найти все, что требуется.

Неприятные мелочи


Печатаемые детали далеко не идеальны. В некоторых случаях возникает деформация некоторых элементов и приходится «допиливать» вручную, при помощи ножа и, собственно, напильника. Это случается не так часто, но хотелось бы, чтобы напечатанная деталь не требовала доработки (да, я знаю, что этого можно добиться, купив профессиональный 3D принтер).

Иногда детали распечатываются, но почему-то не совпадает реальный и заявленный размер. Так, я несколько раз пытался печатать разные диспенсеры для аккумуляторов АА и ААА, но готовые диспенсеры почему-то не подходили. Диаметр отверстий, в которые вставляются батарейки, был всегда несколько меньше диаметра самих батареек. Я так и не понял, то ли проблема с моей стороны, то ли модель проблемная. В качестве решения — можно просто увеличивать масштаб детали в слайсере, процентов на 10. Но жаль потраченного пластика — ведь узнать, получится качественная деталь или нет, можно только после того, как готова солидная ее часть.

На распечатку детали уходит много времени. Некоторые распечатки выполняются несколько часов, так что создание банальной подставки под телефон для машины может занять полдня.

Для того, чтобы разрабатывать что-то свое, нужно знание CAD, хотя бы на элементарном уровне. В противном случае придется искать готовые объекты на сайтах, где размещаются созданные кем-то модели. В итоге я так и не нашел крышку для батареек для одного из пультов. Разработать ее сам я не в состоянии — времени на освоение CAD почти нет.

Размер рабочего стола моего принтера невелик. Не все объекты, которые я хотел бы напечатать, можно реализовать. В частности, я хотел получить другую модель штатива для микроскопа. Но не вышло, поскольку она больше, чем стол принтера. Та же проблема с ручкой от робота-пылесоса (не того, что на фотке, другого).

Fin


Доволен ли я, как новичок, принтером? Да, очень. Он оправдал мои ожидания почти полностью. Правда, нужно учитывать, что принтер достался мне относительно недорого. Если бы я его купил за, скажем, 300-400 евро, то был бы менее доволен приобретением. Главное то, что при помощи 3D принтера можно решать практические задачи, это уже далеко не просто игрушка. Мнение об “игрушке” приходилось слышать от многих.

Ну а теперь вопрос — а что полезного для быта или работы печатаете на своих принтерах вы?

habr.com

3d-принтер (конструкция, виды, производители) | Wiki 3DP

3D-принтер — это периферийное устройство, осуществляющее 3D-печать методом послойного формирования физического объекта по заданной цифровой 3D-модели.

Благодаря определенной простоте базовой конструкции оборудования, позволяющего осуществлять объемную печать, разработки в данной области ведутся как простыми людьми – энтузиастами 3d-печати (фактически каждый может собрать свой собственный 3d-принтер своими руками), так и крупными отраслевыми компаниями и центрами разработки.

Современные 3d-принтеры могут печатать как различными полимерными материалами (основная доля расходных материалов), так и металлом, специализированными строительными составами, продуктами питания и био-материалами.

3д-принтеры уже сегодня применяются как для бытового так и для профессионального прототипирования объектов. На сегодняшний день помимо условно “стандартных” образцов оборудования, имеются разработки и конструкции, осуществляющие печать еды, принтеры применяемые в медицине и принтеры способные печатать малоэтажные дома и небольшие конструкции.

Также отметим, что 3д-принтеры в частности и 3д-печать в целом активно используются в образовании, робототехнике и ряде других социально-значимых и инновационно-перспективных направлений.

Следует отметить, что 3d-принтеры – это одна из немногих категорий оборудования имеющих реальную возможность к самовоспроизведению (в частности, проект RepRap).[1]


Виды 3d-принтеров

Классификация 3д-принтеров ведется по нескольким ключевым параметрам, основными из которых являются: применяемая технология 3d-печати; материал печати; уровень качества и стабильности размеров получаемых изделий.

В последнем случае различают домашний (настольный) 3d-принтер и 3d-принтер профессионального класса, демонстрирующий более стабильные размеры напечатанных объектов, повышенную производительность (скорость печати) и качество прототипирования. Оборудование профессионального класса активно применяется в различных конструкторских бюро (с целью создания моделей и прототипов разрабатываемой продукции или конструкций), а также для целей мелкосерийного производства широкой гаммы изделий (сувенирная продукция, индивидуализированные корпуса электроники и тому подобное).


Типовая конструкция 3d-принтера

Индустрия 3D-печати переживает в настоящий момент этап бурного роста и развития, что привело к тому, что на сегодняшний день на рынке присутствует крайне широкая и весьма пестрая гамма образцов оборудования: от любительских принтеров, собранных своими руками в единичном экземпляре из подсобных деталей и элементов, до промышленных образцов, способных создавать высокоточные копии объектов с весьма сложной геометрией.

В целом, устройство 3D-принтеров на самом деле не очень сложное. Главные проблемы при изготовлении принтеров – обеспечить точность сборки и дальнейшей точности позиционирования по всем осям для экструдера, чтобы обеспечить качество печати.

Для того чтобы представить типовую конструкцию 3д-принтера рассмотрим самую распространенную (в настоящее время) технологию объемной печати – FDM (метод послойного наплавления).

Типовая конструкция 3D-принтера печатающего по методу послойного наплавления (FDM). (Визуализация: 3D Today)

3d-принтер состоит из:

  1. Корпус, играющий роль скелета для монтажа конструкционных элементов;
  2. Направляющие, осуществляющие сравнительно свободное перемещение печатающей головки в заданном пространстве;
  3. Печатающая головка (экструдер)группа частей, которая выполняет подачу, нагрев и вытеснение (экструзию) расходного материала через сопло на рабочую поверхность;
  4. Шаговые двигатели – элементы конструкции 3д-принтера, отвечающие за равномерное перемещение печатающей головки в заданном пространстве;
  5. Рабочий стол – строительная платформа 3D-принтера, на которой и осуществляется непосредственное создание трёхмерного объекта;
  6. Электроника – набор элементов, отвечающий за управление и координацию действий принтера в процессе печати.

Подробнее остановимся на некоторых (наиболее важных) элементах базовой конструкции 3д-принтера[2].

Экструдер (печатающая головка) 3d-принтера

Наиболее важный элемент конструкции данного вида оборудования. Экструдер 3д-принтера – это узел, который обеспечивает подачу расплавленного пластика в рабочую зону аппарата. На сегодняшний день уже имеется огромное количество различных конструкторских решений.

В частности, имеются образцы оборудования оснащенные сменными соплами различного диаметра. Также есть варианты принтеров с двумя экструдерами в конструкции. Такие образцы способные печатать двумя цветами или осуществлять печать поддержек растворяемым пластиком PVA или HIPS.

Обслуживание экструдера 3д-принтера состоит в его очистке снаружи от налипших в процессе печати кусочков пластика. Иногда, обычно при работе с некачественными расходными материалами, сопло экструдера может довольно сильно засоряться – в этом случае приходится проводить его чистку.

Рабочий стол 3д-принтера

Стол может быть как нагреваемым, так и без такового. Для калибровки стола применяются либо автоматические приводы (автоматическая калибровка) или подпружиненные болты (ручная регулировка). Покрыт обычно стеклом, хотя есть варианты 3д-принтеров и с перфорированной платформой. Для нагреваемого стола еще добавляется и нагреваемый элемент.

Обслуживание данного элемента конструкции заключается в его калибровке и регулярной чистке поверхности.

Электроника и управление

Плата управления может находиться в корпусе. Большинство 3d-принтеров имеют плату на основе RAMPS. Но есть и варианты со своими решениями. Обычно достаточно проверять работает ли кулер охлаждения (если он необходим в данной конструкции).

Что касается экрана управления 3д-принтером, то он, следует отметить, присутствует отнюдь не на всех моделях данной категории оборудования. Обычно он есть там, где есть возможность печатать с SD карты.


Принцип работы 3д-принтера

Как уже было замечено, на сегодняшний день в индустрии насчитывается уже несколько подвидов методов 3д-печати, а также весьма обширный набор соответствующего оборудования и конструкций.

Для того, чтобы рассмотреть принцип работы 3d-принтера обратимся к его ключевому элементу (головке экструдера) и методу объемной печати, использующей пластиковую нить.

Процесс 3д-печати:

Нить (филамент) поступает в печатающую головку (экструдер), после чего осуществляется разогрев нити до ее жидкого состояния. Далее полученная масса выдавливается через сопло экструдера. При этом шаговые двигатели с помощью зубчатых ремней приводят в движение Экструдер, который перемещается по направляющим в заданном направлении и наносит пластик на платформу слой за слоем согласно заданной модели.[3]


3d-принтер – производители

Технология 3d-печати с одной стороны еще находится на этапе своего зарождения и становления, с другой стороны базируется на весьма проработанных технологических решениях из ряда других областей (в частности, экструзии полимеров). Данные обстоятельства в совокупности с развитием интернета, значительно ускорившего и упростившего обмен информацией в мировых масштабах, привели к тому, что теми или иными успехами в области разработки, конструирования и производства оборудования для 3d-печати могут похвастаться очень многие компании по всему миру.

Подавляющее большинство таких компаний (на сегодняшний день) занимается сборкой оборудования из готовых конструкционных элементов по находящимся в свободном доступе конструкторским схемам с минимальными изменениями и новациями. Однако на рынке уже есть и свое лидеры, – относительно крупные компании, сравнительно (учитывая возраст самого рынка 3д-печати) давно работающие в данной области. Список наиболее заметных из них представлен ниже.

Ведущие производители:

  • 3D Systems (США);
  • EnvisionTEC (Германия);
  • Stratasys (США);
  • MX3D (Нидерланды);
  • Rapid Shape (Германия);
  • DWS s.r.l. (Италия);
  • Wuhan Binhu Mechanical & Electrical (Китай);
  • MakerBot Industries (США);
  • RepRapPro (Великобритания);
  • Magnum (Россия);
  • Ultimaker (Нидерланды);
  • PICASO 3D (Россия).

В общем и целом свое разработчики и (или) производители 3д-принтеров имеются практически в каждой цивилизованной стране мира. По различным оценкам экспертов и аналитиков, на сегодняшний день в мире можно купить 3d-принтер по меньшей мере от 300 компаний.

В Европе (как можно заметить из приведенного выше списка) центральное место занимают немецкие, голландские и итальянские компании, что вполне коррелирует с тем какое место на международном рынке занимают местные компании-производители оборудования для переработки полимеров. Также заметное место на мировом рынке аддитивных технологий занимает и Великобритания, где по разным оценкам насчитывается как минимум 15 компаний, разрабатывающих и изготавливающих оборудование для объемной печати.

В Азии безусловным лидером рынка выступают китайские компании. Однако и кроме них здесь есть заметные игроки и из других стран региона: Индия, Япония, Южная Корея, Тайвань и даже Таиланд и Гонконг.

На постсоветском пространстве безусловным лидером по количеству отраслевых компаний, работающих в области разработки и изготовления 3d-принтеров и вспомогательного оборудования, выступает Российская Федерация, на территории которой (по различным оценкам) уместилось по меньшей мере 36 предприятий, главные из которых представлены выше. Также следует отметить, что свое отраслевые фирмы имеются в Украине, Беларуси, Литве и Латвии.

В Северной Америке, помимо мирового лидера – США, свое функционеры в области разработки, производства и внедрения оборудования для печати 3dp присутствуют и в Канаде.

В заключении отметим, что есть свое компании-производители и в таких странах, как Израиль; Бразилия, Новая Зеландия и Австралия, хотя их можно в прямом смысле слова “пересчитать по пальцам” и заметного влияния на мировой рынок они (на данный момент) не оказывают.


Узнать больше про 3d-принтер:

Также, для получения более полной картины по тематике 3д-печати в целом и 3д-принтеров в частности рекомендуем воспользоваться поиском по сайту (вверху страницы).


mplast.by

Простой бюджетный 3D принтер Tronxy X1

Приветствую друзья.

В процессе своего работы над своим проектом умного дома я не раз приходил к мысли о покупке 3Д принтера — это здорово бы облегчило различные задачи — например распечатка держателей, корпусов, переделка вилок питания и многое другое.

Каких-либо жестких требований у меня не было, хотелось просто посмотреть, что такое 3Д печать в домашних условиях, научиться работать с 3Д моделями и решить ряд прикладных задач по распечатке. В качестве своего первого 3Д принтера я выбрал бюджетную модель Tronxy X1, с областью печати 15*15*15 сантиметров, поддержкой PLA и ABS пластика и толщиной слоя печати от 0.1 мм.

Куплен здесь — GearBest на момент написания обзора цена - $129.99

Banggood  ($188.88) Aliexpress ($145.20)

Поставка

Приезжает принтер в довольно объемной коробке, при заказе смотрите стоимость доставки — при таком весе и объеме она уже не будет бесплатной.

Упаковано все неплохо, проложено противоударной пенкой. Ящик — оригинальный, заводской, просто вывернутый наизнанку — чтобы не было видно надписей.

Принтер поставляется в виде конструктора, детали которого разложены в отделения из той же противоударной пенки.

Все разложено в два “этажа”, акриловые и алюминиевые детали корпуса, крепеж, двигатели, ремни, электроника, провода и все остальное.

Есть даже пара отверток и гаечный ключ в комплекте, в принципе, принтер можно собрать прямо из ящика, без привлечения дополнительных инструментов.

Пакеты с крепежом — подписаны по диаметру и длине винтов, типу и диаметру гаек.

Еще в комплекте идет USB картридер с установленной в него 8 ГБ MicroSD картой, на которой находятся вся необходимая документация и софт.

Содержимое флешки — инструкции по сборке и работе, список деталей, готовые модели для пробной 3Д печати. В папке Software — драйвера для принтера, редактор Repetier — Host для слайсинга и печати 3Д моделей и ссылка на сайт для скачивания последней версии редактора.

 

Сборка

Собирается принтер, даже при отсутствии опыта, за 3-4 часа без спешки. Инструкция на английском языке, с картинками, все понятно и доходчиво.

Просто делаем ровно то, что нарисовано в инструкции шаг за шагом.

Сразу хочу обратить внимание, что при установке движущихся блоков заметен значительный люфт, все же это бюджетная модель.

Я избавился от люфта довольно просто — наращивал внешний диаметр роликов при помощи разрезанной вдоль изоленты.

Так я исправил люфт на оси X и Z. Сама печатающая головка — не люфтит.

При установке резиновых ремней ставим натягивающие блоки с роликами не в самом конце алюминиевых профилей, а ближе. А уже после того как ремни закреплены на печатном столе или головке — перемещаем блоки к концу, натягивая ремень и фиксируя блок винтами.

Последним — 26 — шагом, идет сборка модуля управления — материнская плата устанавливается в корпус. Но перед тем как собрать корпус, нужно подключить все провода, делать это удобнее в самом начале сборки модуля.

Заключительный этап сборки — провода. Их довольно много, и, чтобы не мучиться, я сразу упаковал их в комплектный пластиковый короб-жгут. Его хватает на упаковку всех кабелей от модуля управления к принтеру.

Наконец сборка завершена. Я не сразу стал отклеивать защитную бумажную пленку от акрила, чтобы не поцарапать корпус во время сборки.

Загадочна душа китайского производителя. Щедрой рукой он насыпал крепежа, которого с лихвой хватило и еще много осталось, но при этом вместо одного тестового прутка PLA пластика для печати мне достался пакет с обрезками. Я даже не знаю, как это адекватно прокомментировать.

Первое включение

Первое включение принтера — для того, чтобы убедиться, что он работает и все прошло успешно. 

При помощи управляющих клавиш и экрана я выставил печатающую головку в начальное положение, убедившись что все двигатели осей подключены корректно. Описание меню и действий кнопок описано в прилагающемся файле — Operation Instruction.

Далее — настройка стола. Печатающая головка вручную выставляется чуть-чуть выше стола, под это положение подгоняется концевой выключатель. Далее, так же вручную, под установленную в 0 головку, подгоняется при помощи винтов и пружин столик для печати, так, чтобы между соплом и столом внатяг проходил лист бумаги. Для всех углов.

Из-за того, что мне достались огрызки прутка вместо целого куска, мне пришлось ограничиться только тестовой печатью. Для нее я использовал пример gcode файла из флешки. Сначала принтер разогревает сопло, довольно быстро. Печать начинается с небольшой подложки, по площади чуть большей, чем создаваемый предмет. Процесс печати выглядит завораживающе, сначала головка печатает внешние стенки, потом внутреннюю укрепляющую конструкцию. 

Первый блин, конечно, комом. Изначально я не совсем ровно установил принтер, из-за чего поехала геометрия, а во-вторых, приходилось вручную подпихивать куски прутка, из-за чего страдала непрерывность подачи, что мгновенно сказывалось на детали — в некоторых местах головка проходила просто вхолостую.

Сразу на этих же огрызках я сделал еще одну попытку — принтер уже стоит ровно, и я немного наловчился с прутками, далеко не идеал, но намного лучше. Кстати при печати потребляется 60 Ватт энергии. Надо обращать внимание на шестеренку прутка — установить при помощи винта так, чтобы не проскальзывало и не стопорилось от излишнего усилия.

 

Сравнение деталей первого теста, PLA пластик

Первая деталь, заметно скошены в сторону вертикали, пропуски из-за неравномерности подачи кусков пластика. Удачные слои выглядят вроде неплохо.

Ракурс с самой неудачной стороны тестовой детали, большие пропуски, а затем “колбасы” пластика, который начинал выходить просто в воздух.

Заливка верхней части детали, также видны провалы на месте отсутствия пластика.

Повторная распечатка справа — геометрия уже нормальная, тренировка на первой детали дает знать, пропусков намного меньше.

Нормальный переход от квадратного сечения к округлому, верхняя часть детали практически без изъянов.

Верхняя часть, кусок пластика закончился, немного не дойдя до половины заливки. Но там часть, что успела напечататься — выглядит неплохо.

Наиболее неудачная сторона детали — прекращение подачи в течении секунды сразу же необратимо губит деталь.

Сторона, находящаяся на печатном столе, на ощупь идеально гладкая. Кстати, от стола отлипает без особенных усилий.

Видео версия обзора до этого момента


Опыты с ABS пластиком

Я конечно слышал, что без стола с подогревом не стоит ждать хорошего результата от печати ABS, но подумал — что не космическую же ракету печатаю, попробую взять на пробу полкило ABS. 

Эксперименты начались не только с разными типами слайсеров, но и с разными поверхностями стола. Здесь мои попытки распечатки переходника под евророзетку для тройной китайской вилки шлюза Xiaomi.

На фото ниже (левое фото нижняя часть, правое — верхняя) — слева направо слайсер Cura, настройки по умолчанию на комплектном столе, выставлено (кроме параметров принтера) только температура нагрева, слайсер Slic3r — немного уже поковырял настройки печать на малярный скотч, и снова Cura, уже более вдумчивые настройки — заполнение поднято до 30%, все максимальные скорости выставлены до 40 мм/сек — на малярный скотч с нанесенным на него клеем ПВА (надо дождаться высыхания). Пока это лучший результат, но конечно далек до идеала.

Третий вариант я уже посчитал возможным использовать — для этого в контактах вилки шлюза были размечены

а затем и просверлены отверстия, чтобы лучше держалось я прорезал в них резьбу для винта М3

Далее привинчены круглые контакты от самой простой и дешевой разборной вилки из Leroy Merlin и на все это дело сверху надет распечатанный переходник

Третий контакт выполняет свою роль — заземления, и конткатирует с заземлением евророзетки. Я планировал приклеивать переходник клеевым пистолетом, но за счет торчащих винтов он сел туго — приклеивать я не стал.

В розетку входит идеально, как родной, намного лучше и надежнее, чем использовать обычный переходник.

Далее я пробовал распечатать настенный кронштейн для камеры Dafang 1080p. Слева — слайсер Slic3r на малярный скотч, справа — уже опробованные на переходнике настройки Cura + ПВА. В первом варианте — круглая подставка сильно отклеилась в процессе печати, вышла гораздо более тонкой чем планировалась и выгнутой, на вертикальной части — вверху непонятные «колбасы» пластика. Второй вариант получился с нормальной толщиной, практически ровная, лучше заполнение, «колбасы» есть но намного меньше.

Вид с другой стороны. Второй вариант значительно лучше, но далек от идеала, хотя уже может и использоваться. Надеюсь мне удастся избавится от странных пропусков между периметром детали и внутренней заливкой, ососбенно это хорошо заметно на переходе от круглой площадки к вертикальному держателю. 

ABS пластик достаточно прочный и второй вариант кронштейна вполне можно использовать в запланированных целях. 

Вывод

3D-печать оказалась на редкость увлекательным занятием. Процесс создания материальных объектов можно наблюдать часами. 

Что касается этой модели — простенький и бюджетный вариант, требующий допила, но тем не менее заработавший сразу после сборки. Думаю, что несмотря на заявленную поддержку — ABS — это не его, следующий пруток возьму PLA. Для моих нетребовательных задач подходит, хотя не исключаю, что в будущем обзаведусь более продвинутым устройством с подогревом стола и большей областью печати.

На этом все, гуру 3Д печати — буду благодарен за советы :) 

Спасибо за внимание.

 

www.ixbt.com

Что печатают на 3D-принтере

Что печатают на 3D-принтере? В этом разделе владельцы принтеров делятся своими 3D-печатными работами. Если вы напечатали что-нибудь интересное, покажите свой принт широкой аудитории 3DToday.

amforma
Загрузка

04.03.2020

632

печатает на ZAV-MAX 13

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Масштаб миниатюры 1:35.

Фотополимер Anycubic.

Высота слоя 35 мк.

Читать дальше L&K
Загрузка

03.03.2020

545

0

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Шестерня из прозрачного ПЕТГ PETG гайки/зажимы из ABS слоновая кость/естественный. Оба материала от     http://всем3д.рус/  . Печаталось соплом 1мм слой 0.4мм шаг 1мм, скорость 40мм.с стол 100 градусов, сопло 235градусов для PET-G  и 230 градусов для АБС  Читать дальше guniamc
Загрузка

03.03.2020

551

печатает на Prusa i3 0

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Сделал подставку под 3,5кг катушку от Syntech. Печатал их же PetG 1мм соплом. Под шпильку м8 на подшипниках.

Модель

Читать дальше amforma
Загрузка

03.03.2020

398

печатает на ZAV-MAX 6

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Фотополимер Anycubic

Высота слоя 35 мк.

Ссылка на модель "СЕЛФИ"

Читать дальше npp_everest
Загрузка

02.03.2020

354

печатает на Anycubic i3 Mega 2

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Отпечатано на принтере Anycubic Photon, смола цвет Aqua Blue Anycubic Читать дальше Vilyam83
Загрузка

02.03.2020

2068

печатает на Anet A6 19

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Всё началось с коленвала..  А после решил продолжить. И вот что получилось за полгода... Читать дальше alexlpr
Загрузка

02.03.2020

1618

печатает на Creality 3D cr10 5

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Когда-то давно читал, что для затяжки сопел требуется момент 1-1.5 Нм. Такое усилие можно обеспечить специальным динамометрическим ключом, либо тактильными ощущениями, которые хоть и не точны с точки зрения метрологических служб, но при определенной сноровке могут быть вполне эффективными. 

Читать дальше Хрусталёв Никита
Загрузка

01.03.2020

454

печатает на Anet A6 8

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Принтер ANYCUBIC Photon s

Высота слоя 50 микрон

Фотополимер Anycubic.

Читать дальше василичъ
Загрузка

01.03.2020

498

печатает на SIRIUS 4

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться  Всем доброго времени

После долгих метаний по выбору принтера между китайцами ( Anycubic, Longer Orange и тд) и HardLight решено было всё таки остановится на HardLight SIRIUS. Хоть и дороже, но судя по обзорам качество как самого аппарата так и печати достаточно высокое.

  Не буду описывать распаковку и комплектации, всё это есть у других авторов, отмечу только что принтер упакован в 2 коробки (одна в одной) + 2 огромные вставки из вспененного материа...

Читать дальше henkose
Загрузка

29.02.2020

581

8

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

По неопытности малый дом печатал 0,3-им соплом, с 0,3-ей же шириной и 0,1 высотой, потом по неопытности же его убил, пришлось печатать второй дом 0,4-ым каждый этаж отдельно, но уже с 0,25 шириной и 0,15 высотой. Сегодня заберу с почты 0,3 сопла. Подозреваю, что моя рабочая полоса на них 0,2х0,1h если это даст хорошую печать мостов и не придется печатать каждый этаж отдельно. Пластик ПЛА, принтер Tronxy D01. Суммарное время печати всех элементов около 2 суток, базовая скорость 60мм/с....

Читать дальше L&K
Загрузка

29.02.2020

1245

4

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Так получилось, что буквально с покупки первого принтера и первой УДАЧНОЙ печати, время первой печати соплом 0.4мм меня сильно огорчило. Это подтолкнуло  сразу заказать (если память не изменяет) сопло 0.8мм. Дальше шло все только на увеличение. Было много разных направлений/увлечений в области 3Д...…., Но вчера я прочел одну "предъяву" к одному из производителей прутка, которая меня заставила задуматься, "а может чел прав?" ( не буду говорить кто и о ком писал, это будет наверно не корректн...

Читать дальше Ungverd
Загрузка

29.02.2020

397

2

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Принтер появился у меня совсем недавно, и это почти что мой первый принт. Клиент выдал 3d-модель и хотел бы получить результат "цвета гноя", а у меня только белая смола (Ezun Water Washable), и красить я пока не умею. К тому же были опасения, что грунт и краска забьют тонкие щели, обозначающие чешую, а они и так с трудом пропечатывались. Поэтому было решено красить смолу. Чем? Чернилами из шариковой ручки, конечно! (можно было купить специальный набор пигментов, но нет. Краситель никак не влиял...

Читать дальше accurate_random
Загрузка

28.02.2020

530

печатает на PICASO 3D Designer 2

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Raspbery 3 B+

Минималистический дизайн, чтобы долго не парится. Намеренно увеличивал размер модели - это на столе будет.

В комментарий скину модель, если кому надо.

Читать дальше 3DMall
Загрузка

28.02.2020

392

печатает на PICASO Designer X PRO 2

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Читать дальше amforma
Загрузка

28.02.2020

648

печатает на ZAV-MAX 18

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться Общая высота кресла: 29мм.

Полимер Anycubic

Высота слоя 35 мк.

Грунт KUDO: KU - 6002

Читать дальше

3dtoday.ru

3D печать для самых новеньких. От А до Я. Кинематика.

В данной статье мы разберемся, что такое 3D печать и какая бывает кинематика 3D принтеров.

1. 3D печать. Какая она на вкус?

Технологий печати существует большое множество, от FDM (FFF), по которой печатает больше 90% принтеров на данном портале, до SLA/DLP/LCD (с фотополимерами) и SLS/SLM (спекание порошка с помощью мощных лазеров)

Нас на начальном этапе интересует FDM - послойное наплавление расплавленного прутка. На картинке ниже изображен хотенд (Hot end) - та часть экструдера 3D принтера, где происходит расплавление прутка.

Пластиковый пруток подается через тефлоновую трубку и радиатор в термобарьер, и через него в нагревательный блок. Там плавится и выходит через сопло. Сопло имеет определенный диаметр, который маркируется на нем. Часто его делают из латуни, так как материал недорогой,легко обрабатывается. От сопла зависит точность печати. Чем меньше сопло, тем больше ниточек укладывается в один мм. Нагреватель и терморезистор образуют обратную связь для контроля и регулировки температуры. То есть подача напряжения на нагреватель зависит от того какую температуру показывает терморезистор, а процессор сравнивает ее с заданной. Далее видим нагревательный блок. В него с одной стороны вкручивается сопло, а с другой - термобарьер.

Термобарьер служит для того,что бы минимизировать нагрев пластика выше термоблока.

[IMG]http://3d-makers.nethouse.ru/static/img/0000/0002/6151/26151635.2ofdbr37y8.W665.jpg[/IMG]

Наиболее часто выполняется из нержавеющей стали. У нее теплопроводность ниже, чем у обычной,нелегированной стали. Для предотвращения плавления прутка выше термоблока сверху на термобарьер накручивается радиатор и обдувается кулером. Все достаточно просто.

Очень часто возникает протечка расплавленного пластика через резьбу.

Это означает, что сопло не поджало термобарьер в нагревательном блоке. Поэтому при разборке и сборке хотэнда вкручиваем сначала термобарьер в нагревательный блок, а потом поджимаем соплом. Если у вас при закручивании сопла остается зазор между торцем сопла и нагревательным блоком, то это нормально, зазор для того, что бы поджать соплом термобарьер. Для того, чтобы подать пруток в нужное время и в нужном месте необходим фидер (feeder), то есть устройство подачи прутка.

Иногда его выполняют совмещенным с хотэндом, и тогда такой тип экструдера (это все вместе хотэнд+фидер) называют директом (direct), то есть подача прямая, без трубок.

Та же фидер делают отдельно, а подачу прутка осуществляют через фторопластовую трубку. Называют такую систему - боуден (bowden). Это делается для того, чтобы облегчить движущуюся часть. По части положительных моментов и недостатков - у каждой конструкции они,несомненно, есть.

Директ экструдер:

1. Достоинства:

а) Более надежный за счет меньшего числа соединений для подачи пластика;

б) Менее придирчив к материалам, которыми печатает, в частности резиной на основе каучуков проблематично печатать на боуден экструдерах;

2. Недостатки:

а) Большой вес, за счет этого при ускорениях/замедлениях можно наблюдать небольшую рябь на поверхности детали;

б) Габариты. Они очень сильно влияют на область построения. Скажем, как на картинке выше, директ с 4 цветами был бы очень громадным. А для боудена это в самый раз.

Боуден экструдер:

1. Достоинства:

а) Вынесенный мотор снижает вес движущихся частей принтера, а их меньшая инерционность не влияет на поверхность модели;

б) Катушка не дергается вслед за моделью, а то при запутывании витков катушки с директом получим пропуск шагов, так как каретка будет тянуть за собой катушку.

2. Недостатки:

а) Настройки ретракта (вытягивание прутка обратно при холостых перемещениях, что бы расплавленный пластик, расширяясь не сочился из сопла) сложнее, так как пруток меньше внутреннего диаметра трубки, он имеет свойство тянуться;

б) Сложнее, чем на директе, выбрать все зазоры, чтобы печатать различными гибкими пластиками. Все, кто говорит,что на боудене печать невозможна гибкими пластиками - нагло врут. Я печатаю. И вполне успешно.

Теперь переходим непосредственно к механике и ее калибровке.

Часть 2. Механика. Что, как и чем дергает?

Существует весьма ограниченное число кинематических схем, под которые написана прошивка, и которые вполне сносно отрабатывают перемещения.

Рассмотрим все, от самых распространенных:

1. Конструкция и кинематика от Джозефа Прюши ( не надо читать Прусся,Праша и прочее, это имя человека, в конце концов).

Перемещение вдоль каждой из осей обеспечивается своим независимым мотором. Перемещение по оси Z (вверх-вниз) обеспечивается с помощью 2 моторов и с помощью кинематической пары винт-гайка. Часто используются шпильки М5, в последнее время все чаще ставят винты с трапециеидальной резьбой.

Вот винт с трапециеидальной резьбой. Как шпильки с метрической резьбой выглядят прикладывать не буду.

Единственное, что объясню относительно перемещения по шпилькам и трапециям - для производства трапеций берут калиброванный пруток и прокатывают между роликов, находящихся под углом. Получаются винтовые канавки. Такой метод, априори, дает лучшее качество и точность шага, нежели у строительных шпилек по далеко не самому высокому квалитету.

Для подключения одновременно 2 двигателей на одну ось (и на 1 разъем) применяется следующая схема. Соединение последовательное, 2 провода запаиваются, а оставшиеся обжимаются. На цвета можно не обращать внимания, главное, что бы обмотки звонились. А и В это обмотки, а 1 и 2 - выводы.

Плюсы данной кинематики:

1) Независимое перемещение каждой из осей. Легко поймать понять какая ось пропускает шаги. Кинематика перекочевала в принтеры от фрезерных ЧПУ, поэтому многие производители делают на ней настольные фрезерные станки, вместо экструдера предлагают установить лазер для гравировок или резки, шпиндель для фрезеровки плат, экструдер для шоколада или даже теста, что б печь блины.

На фото выше - принтер ZMorph. Он может использоваться и как принтер (с одним или двумя экструдерами), как гравировщик (установка Dremel), лазером для гравировок и так далее. Небольшое презентацонное видео.

Фрезерный станок на этой кинематике. Замечу, что для фрезеровки необходимо использовать для перемещения пару винт-гайка,а не ремни, они не предназначены для таких нагрузок. Принтеры для печати шоколадом и для выпечки блинов по вашему эскизу. Стоит заметить, что шоколадки типа Аленка или Бабаевские использовать не рекомендуется, так как они уже имеют в своем составе какао-масло и при переработке (расплавка и затвердевание) результат непредсказуем. Необходимо использовать шоколад в галлетах, например бельгийский Callebaut, так как в нем нет какао-масла, и для окончательной заливки его нужно добавить. Для такого типа шоколада на каждой пачке есть график его кристализации. Масло желательно брать в порошке. Для более подробной информации рекомендую погуглить про темперирование шоколада. 2) Кинематика проста как два пальца. Ее очень просто собрать. Многие даже собирают на старых DVD дисководах. 3) Легко изменяется под свои нужды, размер экструдера тоже имеет небольшое значение, так как он выступает вперед и не мешает движению остальных частей. Многие ставят второй экструдер, или делают сопла качающимися, что бы сопли одного экструдера не оставались на детали, при печати вторым соплом. Поэтому для данной кинематики существует огромное число вариаций экструдера, на любой вкус, на очень известном сайте.

Недостатки данной кинематики:

1) Сложная калибровка. Да, поскольку стол 'дрыгается' печатать сложновато качественно, ибо деталь+стол при резкой смене направления перемещения по инерции стремяться ехать дальше. Получаются некрасивые артефакты печати. И для качественной печати нужна небольшая скорость. А вообще, все зависит от рамы. У меня первым принтером была китайская прюша. С акриловой рамой.

А акрил не очень-то жесткий. А как известно, жесткость принтера как и ЧПУ - самое важное. И печатать можно было более или менее качественно на скоростях 40-50 мм/с. Далее я его пересадил на стальную раму от МЗТО. И после этого без потери качества печати смог печатать на скоростях до 100 мм/с.

2) Деламинация. Из-за открытого корпуса и постоянно перемещающейся платформы горячий воздух, можно сказать, постоянно сдувается, а охлаждая излишне деталь сквозняками мы увеличиваем и без того большую усадку нейлонов,абс и прочих капризных пластиков. Кто-то шьет шубу для принтера из ткани, а кто-то довольствуется и коробками.

Но цель, как всегда, одна и та же - уменьшить влияние сквозняков на усадку детали.

Основные моменты правильной калибровки принтеров с данной кинематикой:

1) Установить принтер на ровную поверхность. Желательно горизонтальную. Для этого необходим пузырьковый уровень. Далее устанавливаем по уровню положение оси X.

2) Переводим в домашнее положение. Делается либо в меню принтера командой Home/Домой, если печатаете с компьютера, то или командой G28 в строку команд, или специальными кнопками с иконкой домика. Далее подкручиваем винт стола так, что бы сопло касалось стекла. Не давило на стекло, а касалось. Смотрим на просвет и крутим. После этого перемещаем экструдер к другому углу стрелками в +Х, +Y с ПК, или через меню Точно так же крутим винтик до соприкосновения с соплом. И повторяем операцию для остальных точек.

Постараюсь избавить вас от ошибок. На фото принтера выше стекло на столе крепится аж 8 зажимами. И вполне возможно, что по центру будет горб. Чтобы избежать подобных проблем стекло стоит закреплять 3 зажимами. Плоскость строится, как известно из начертательной геометрии, по 3 точкам. И калибровка будет проще в этом случае. Просто подкручиваем винт над концевиком по Z.

Чтобы сопло касалось стекла посередине той стороны, на которой стоит 1 зажим. Дальше перегоняем хотенд в угол где еще один зажим, подкручиваем винт стола, и повторяем операцию с другим углом.

Касательно вобблинга.

Всякие антивобблинговые системы вроде установки продшипника в верхнюю опору не работают.

Просто потому, что поставить идеально параллельно и в одной плоскости 4 далеко не идеально ровных циллиндра - задача нереальная. Особенно на хлипкой акриловой раме с печатными деталями. Поэтому, если принять за константу прямизну валов, и выставить их параллельно на раме (чисто гипотетически), а винты освободить (снизу муфта для крепления к мотору) и гайки для крепления оси Х. Винты за счет своей кривизны будут вертеться как миксер, но на печать это не будет влиять. Иначе конструкция будет работать на то, кто же окажется сильнее на сопротивление изгибу. И будет получаться далеко не ровная стенка. Оно вам надо?

2. Конструкция по типу кинематики принтеров компании Felix printers.

Таких принтеров много, такие делает МЗТО (mz3d.ru), уже упомянутые Felix. По сути кинематика та же, что и у Prusa. Независимые друг от друга оси. Только теперь стол ездит не вдоль одной оси, а сразу вдоль целых двух. Вдоль оси Z, и по оси Y.

Конструкция стола примерно такая. На валах по Z ездит платформа. Сзади висит двигатель. По рельсам при помощи ремня передвигается стол. Хотенд передвигается только вдоль одной оси. Конструкция весьма забавна, так как стол весит куда больше хотенда, а его пытаются перемещать по 2 осям сразу.

Плюсы данной кинематики:

1) Отсутствует второй мотор по оси Z. Пресловутого вобблинга нет просто потому, что есть 2 вала и 1 винт. Винт, так же не стоит закреплять сверху. Если это не ШВП.

ШВП это отдельная тема. Если брать качественную ШВП, скажем, от тех же Hiwin, то она изготавливается как минимум по 7 классу точности (если катанная, а если шлифованная, то класс еще выше) и устанавливаться должны в подшипниковых опорах. Со стороны привода - 2 радиально-упорных подшипника back-to-back,а с другого конца - радиальный со свободной посадкой для компенсаци теплового расширения.

Цель установки ШВП - обеспечение точности перемещения. Если же ее устанавливать неправильно - деньги на ветер, и точность будет не выше пары винт-гайка с трапециеидальной резьбой. Для FDM c лихвой хватит точности трапеций.

2) Много места для установки директ-экструдера. Как и в предыдущей кинематике есть простор для творчества, подбирать тот самый, единственный и неповторимый экструдер, который вам по душе.

3) Жесткая рама. Есть возможность сделать нормальную раму. Жесткую,прочную. Да хоть чугуниевую. Ребята из Феликса решили не забивать голову и лепят из алюминиевого профиля. МЗТО пошли дальше, погнули стальной лист. А полку под установку стола отфрезеровали из листа алюминия.

4) Если брать конструкцию Феликса на профиле, то с помощью замены пары кусков профиля и винта по Z можно увеличить область печати.

Только обязательно добавить жесткости. А то получится как это чудо конструкторской мысли. Большое, бессмысленное и беспощадное.

Недостатки кинематики:

1) Несомненно, большие дергающиеся массы. Стол вперед-назад,а если включить движение по Z при холостых перемещениях (Z-hope), то будет дискотека.

2) Нет возможности сделать ему нормальную термокамеру. Стол двигается вперед-назад и градиент температуры просто сдувается. Отсюда проблемы при печати нейлонами или ABS. Небольшие сквознячки в комнате с легкостью покажут вам где раки зимуют как усаживается материал.

Калибровка стола данного принтера аналогична калибровке стола у Prusa, только несколько проще. Проще за счет того, что ось X вам выставлять по уровню не надо, она автоматически выставлена при сборке рамы. Подводим сопло к столу и крутим барашки.

3. Кинематика Ultimaker.

Одна из наиболее распространенных вариаций Cartesian кинематики.

Таких принтеров не очень много, но они есть. Вариация от Zortrax заслуживает внимания. Вариант того же Raise более приближен к классике. У Zortrax установлены двойные валы, причина проста - на них стоит директ экструдер с полноразмерным двигателем Nema 17. У Raise Dual стоит двойной директ экструдер, поэтому классические 6 мм валы заменены на 8 мм. А общий вес 'головы' составляет почти 900 грамм. Кинематика построена полностью на валах. Они выступают одновременно и как направляющие, и как шкивы. Кинематика так же относится к Cartesian кинематикам с независимым перемещением вдоль каждой оси своим мотором. Очень привередлива к прямоте валов. Если использовать кривые валы можно получить весьма забавные артефакты на стенках моделей. И они будут по всем 3 координатам. Чаще всего это выглядит как разная толщина первого слоя и небольшие волны по стенкам. Поэтому вся соль и высокая цена оригинальных Ultimaker только в качественных комплектующих. А именно в прямых валах. Ремни используются часто кольцевые, что упрощает систему их натяжки, так как важно, чтобы все 4 ремня были одинаково натянуты.

Плюсы данной кинематики:

1) Стол движется только вдоль одной оси. Вертикальной. И градиент температур никоим образом от этого не страдает. Стол консольный, поэтому желательно предусмотреть ребра жесткости или учесть это толщиной стола.

Отгиб металла на столе работает как ребро жесткости. Многие китайские клоны комплектуются такими вот ребрами жесткости для стола. 2) При всей кажущейся сложности кинематической схемы она проста и каждая ось перемещается с помощью своего же мотора.

3) Корпус закрытый, что защищает от сквозняков, и следовательно деламинации. Некоторые для пущего эффекта ставят акриловую дверцу.

Минусы кинематики:

1) Для хорошей печати мало купить пачку ровных валов. Собрать все эти валы правильно воедино та еще задачка. Заодно и купить хорошие подшипники. Не то, китайское барахло, что чаще втюхивают на али, а нормальные подшипники. Если подшипники, что ставят в корпус будут плохо вращаться - печать будет рывками и со сдвигом слоев. Последствия можно спросить у Вани (Plastmaska). Так же, покупая леопардовые втулки латунные подшипники с графитовыми вставками будьте готовы к тому, что они будут люфтить. А если будет люфт - вся конструкция будет стучать.

А так же, китаезы любят вместо бронзы впихивать латунь. А при равномерном износе латуни и графита на валах будет будет маслянистая липкая черная пленка, из-за чего перемещения будут происходить тяжелее. Хорошие втулки предлагает Илья ( tiger). Он же и писал про эти сложности. 2) Необходимо выставить правильно все параллели валов. Предлагаю воспользоваться таким девайсом. 4 вала, что идут вдоль стенок корпуса автоматически встают правильно, а вот крестовину важно выставить правильно, что бы получить углы 90 градусов в плоскости XY.

3) Конструкция не предусматривает увеличение области печати с помощью пары кусоков профиля, поэтому размеры хотенда имеют значение. Директ сложновато поставить, но можно при желании.

Калибровка стола проще некуда. Стол часто на 3 точках крепления. Перемещаем хотенд по 3 точкам и крутим барашки.

4. Кинематика, используемая фирмой Makerbot.

Так же, весьма широко распространена. В частности принтеры компании Makerbot, BQ, BCN3D ,Magnum, клон магнума - Zenit и вполне сносные реплики makerbot - Flashforge и Hori работают на данной кинематической схеме.

В данном случае мы имеем независимое движение каждой из осей, с Z столом и всеми вытекающими из этого сторонами.

Основной недостаток заключается в том, что на катающейся балке с одной стороны висит двигатель, создавая эдакий дисбаланс. Этот недостаток компенсировали в двухэкструдерном варианте - BCN3D Sigma. Там у каждой bowden-головы для перемещения вдоль балки есть свой двигатель. И они установлены по краям балки и уравновешивают друг друга. Для равномерного перемещения каждого из краев балки применяется 2 вала, шкивы и ремни. Ремни необходимо натягивать одинаково.

Достоинства кинематики:

1) Независимое перемещение каждой из осей.

2) Движущийся по Z стол. Градиент температур не страдает 'сдуванием'.

3) Закрытый корпус. Если не закрытый, то есть вполне нормальный с точки зрения эстетики шанс закрыть его.

4) Масштабируемость кинематики возможна. Различные BigREP и иже с ними с метровыми областями печати используют именно эту кинематику, так как различные H-bot/CoreXY будут адово звенеть по причине наличия 4-5 метровых ремней и их растяжения во время ускорений.

Недостатки кинематики:

1) Неуравновешенные массы на движущейся балке, отсюда максимальная скорость печати, с приемлемым качеством не больше 60-80 мм/с. Некоторые умудряются их уравновесить и это не столь заметно.

2) Громоздкие конструкции на валах, дабы избежать дисбалланса при перемещениях.

3) Необходимо следить, чтобы натяжения ремней справа и слева были одинаковы.

4. Кинематика H-bot/CoreXY.

Следующая по распространению. Так же, Cartesian. Два мотора неподвижны, но перемещают каретку по направляющим с помощью одного длинного куска ремня, или с помощью двух, но покороче. Математика сложнее, чем у предыдущих, так как необходимо синхронизировать поворот обоих роторов двигателя. То есть, для перемещения вдоль каждой оси нужно вращать оба мотора, а для перемещения по диагонали - всего 1.

[IMG]http://www.doublejumpelectric.com/projects/core_xy/pics/hbot.svg[/IMG]

По сути математика для вращения моторов одна и та же, а реализация в механике разная. Один из самых больших недостатков H-bot перед CoreXY состоит в том, что при перемещениях ремень стремится повернуть балку.

На картинке слева это заметно, силы справа и силы слева создают крутящий момент. Поэтому для реализации этой кинематики необходима жесткость кинематической схемы. Чаще всего ее реализуют в рельсах. С жесткой балкой. Некоторые делают, конечно, на валах, но по итогу - это не фонтан. А потом понимают это и переезжают на рельсы. Ибо они и проще в сборке и настройке, и выдумывать каретки, что б хорошо валы закрепить не нужно.

CoreXY, в отличии от H-bot, приводится в движение при помощи двух ремней.

И так, для простоты понимания, опишу положительные и отрицательные стороны каждой вариации этой кинематики.

H-bot.

Достоинства:

1) Ремень необходим всего один, а схема предусматривает его работу без скручиваний.

2) Натягивать один ремень удобнее, чем 2, поэтому в этой схеме нужен всего один нормальный натяжитель.

Можно даже так.

Недостатки:

1) Ремень имеет свойство растягиваться со временем, а так как величина растяжения напрямую зависит от длины, то необходимо следить за его натяжением. Иначе получатся некрасивые волны на поверхности перед остановками.

При слабой натяжке ремня каретка будет иметь такой люфт.

2) Необходимо выставлять ролики строго перпендикулярно плоскости XY, так как при небольшом перекосе ролика ремень будет съедаться об буртики ролика. И мы получим такую вот бяку.

Проверено на своей шкуре и принтере ZAV. Поэтому всегда рекомендую нормально закреплять ролики, а не консольно, дабы избежать изгиба оси ролика от натяжки ремня.

3) Сложная математика, из-за чего на скоростях выше 100 мм/с могут быть проблемы с нехваткой ресурсов 8 битных плат.

CoreXY.

Достоинства:

1) Два коротких куска ремня. Их проще найти, чем один длинный.

2) Силы уравновешивают балку, а не стремятся ее повернуть, поэтому эту кинематику можно собирать и на валах.

Недостатки:

1) Есть схемы с перекручиванием ремней и перехода ремня с одного уровня на другой - для ремня это не очень приятно. Особенно, когда один ремень трется об другой. На видео этот момент есть.

:{}

2) Сложность нятяжки ремней. Их необходимо натягивать одинаково, иначе силы нятяжки будут стремиться повернуть каретку.

3) Сложность сборки и разработки. Необходимо выдержать вертикальность роликов, относительно горизонтальности площадки для установки моторов и рельс. Небольшой перекос роликов приведет к тому, что ремень будет стремиться съехать по ролику, а если будет упираться в буртик ролика, то будет скрипеть, если буртик большой, а если маленький - то будет пытаться на него заехать, как на фото из описания h-bot.

Общий недостаток кинематики - плохая масштабируемость. То есть ставить такую кинематику для области печати больше 300*300 весьма проблемно просто из-за удлинений ремня при печати. Для небольших принтеров с большой скоростью печати - одна из лучших кинематик.

5. Delta кинематика.

Кинематика основана на движениях дельта-робота.

Только вместо захватов устанавливается хотенд. Имеет свои проблемы с настройкой, но на печать можно залипать очень долго. Редко когда устанавливают директ-экструдеры, так как эффектор (площадка для установки хотенда) часто крепится на магнитах и необходимо максимально разгрузить его. Но для уменьшения длины трубки (а конкретнее, влияния длины трубки на качество печати за счет правильной настройки ретрактов ( вытягивания пластикового прутка назад с целью уменьшения его вытекания от расширения)) на качество печати, экструдер вешают на те же каретки, но на отдельных подвесах. За счет этого уменьшается длина bowden трубки и увеличивается качество печати. Достоинства:

1) Легко кастомизируется. Для увеличения высоты достаточно прикупить 3 куска профиля подлиннее, и увеличить максимальную высоту в настройках.

2) Занимает мало места. Она чаще высокая, чем громоздкая по длине и ширине, за счет этого компактность.

3) Если сделать легкий эффектор ( каретка, на которой установлен хотенд), то можно добиться больших скоростей без потери качества печати.

4) Перемещение по высоте не отличается от перемещения по XY. Таким образом, нет залипания линейных подшипников на переездах стола, как у Cartesian принтеров, лишних двигателей, катающихся на балке...

5) Отсутствие выступающих частей дает возможность закрыть корпус и придать раме жесткости.

6) Эстетическая часть - на работу дельты интереснее залипать.

Недостатки:

1) Сложная математика перемещений, рекомендуется ставить сразу 32-битные платы.

2) Сложная настройка. Частая проблема в настройке - убрать так называемую 'линзу', ведь каждый стержень вращается с радиусом, и при некорректной настройке у вас печатаемая плоскость будет либо выпуклой,либо вогнутой линзой.

3) Сложно и дорого сделать жесткую раму, что бы ее не болтало от постоянных дрыганий кареток.

4) Сложность установки директ-экструдера. Он получается тяжелым, а так как многие дельты делаются на магнитах, то не будет возможности разогнаться. Хотя, есть одно аккуратное и легкое решение - установка готового директ-экструдера с редуктором. Как, например E3D Titan Aero или Bondtech BMG.

5) Проблемы точности изготовления деталей - любые неровности и несоосности будут видны, даже если они на одной оси. И они складываются по осям. Резюмируя, хотите небольшой принтер (не больше 300*300 мм) с шустрой кинематикой? Тогда вам к Ultimaker или H-bot/CoreXY. Нужен принтер с большой областью печати или с 2 независимыми экструдерами? Тогда к Makerbot. Если печатать вазочки, кальяны и достаточно высокие детали - дельта. Для всего остального есть классика - Prusa. Эксперименты с двойными каретками, шоколадом, гравировками? Да все что угодно. И самое главное - дешево.

Можно даже 4 цвета прикрутить.

3dtoday.ru


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.