Что такое 3D печать?
3D-печать, также известная как аддитивное производство, представляет собой метод создания трехмерных объектов с использованием 3D-принтера. В этом процессе материал наносится слоями в соответствии с цифровой 3D-моделью.
Технология 3D-печати достаточно зрела, и качество 3D-изделий постоянно улучшается. Если вы знакомы с обычными струйными принтерами, то понимание работы 3D-принтера будет вам несложно.
Для 3D-печати необходимы файлы 3D-моделей, чаще всего в формате . СТЛ. Подобно тому, как для печати на струйном принтере требуется цифровой документ (например, файл PDF или DOC), для 3D-печати вы загружаете цифровую модель.
После создания или загрузки цифрового дизайна ваш компьютер обрабатывает файл и готовит его к печати. Настройки можно легко изменять, подобно обычным струйным принтерам.
Вместо чернил, которые используются в обычных принтерах, для 3D-принтеров используется филамент — нитеобразный пластик, изготовленный из различных материалов. Филамент служит "чернилами" для 3D-печати.
В отличие от обычных принтеров, которые наносят чернила на бумагу, 3D-принтер создает физический объект, нанося множество слоев материала на основание. В процессе печати компьютер передает принтеру команды, чтобы получить заданную модель.
Чем печатает 3D принтер?
PLA (полилактид) — это один из самых популярных и доступных пластиков для 3D-принтеров. Он изготавливается из сахарного тростника, кукурузы или других натуральных сырьевых материалов, что делает его нетоксичным и биоразлагаемым.
Плюсы PLA:
- Отсутствие усадки: Это позволяет легко создавать сборные или крупные модели без изменения размеров.
- Универсальность: PLA не требует специфических требований к 3D-принтеру. Любой исправный 3D-принтер подойдет. Нет необходимости в подогреваемом столе или закрытом корпусе.
- Безопасность: PLA не является токсичным и не имеет неприятного запаха во время печати.
- Широкая палитра цветов: Вы можете выбирать из разнообразных оттенков.
Минусы PLA:
- Плохая обработка: PLA сложно шлифовать и механически обрабатывать.
- Низкая термостойкость: Он начинает деформироваться уже при небольшом нагреве (приблизительно 50 градусов).
- Хрупкость: По сравнению с другими материалами, PLA очень хрупкий и легко ломается.
- Чувствительность к ультрафиолету: PLA может выцветать и становиться более хрупким под воздействием ультрафиолетовых лучей.
PLA отлично подходит для изготовления габаритных или составных моделей, таких как декоративные предметы интерьера, макеты и корпуса для электроники.
ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) — это второй по популярности пластик для 3D-печати. Он обладает рядом характеристик, которые делают его привлекательным для многих проектов:
Плюсы ABS:
- Прочность: Хорошие прочностные характеристики позволяют изготавливать функциональные прототипы.
- Легкая обработка: ABS легко шкурится и сверлится. При помощи ацетона можно добиться идеально гладкой поверхности.
- Доступность: На сегодняшний момент это самый недорогой вид пластика для 3D-печати.
- Большой выбор цветов и оттенков: Вы можете выбирать из разнообразных вариантов.
Минусы ABS:
- Высокая усадка: Из-за этой особенности может возникнуть сложность при изготовлении крупных изделий.
- Инженерный пластик: ABS подходит для создания несложных функциональных изделий.
Таким образом, ABS — отличный выбор для тех, кто ищет доступный и прочный материал для своих 3D-проектов.
PETG (полиэтилентерефталат) объединяет лучшие свойства PLA и ABS. Этот пластик обладает следующими характеристиками:
Плюсы PETG:
- Отличная спекаемость слоев: При печати PETG слои хорошо сливаются между собой.
- Прочность и износостойкость: PETG очень прочный и способен выдерживать ударные нагрузки.
- Отсутствие запаха: Во время печати практически нет неприятного запаха.
- Нетоксичность: PETG безопасен для здоровья.
- Маленькая усадка: Это облегчает создание крупных или составных моделей.
Минусы PETG:
- Текучесть: PETG может быть текучим материалом, поэтому иногда требуется дополнительная настройка ретрактов.
- Использование в пищевой сфере: Благодаря низкой токсичности PETG часто используется для изготовления изделий, которые будут контактировать с пищей.
В целом, PETG отлично подходит для печати функциональных моделей и больших объектов.
Нейлон (полиамид) считается самым износостойким материалом среди тех, что доступны для 3D-печати. Он обладает рядом преимуществ:
Плюсы нейлона:
- Прочность и износостойкость: Нейлон обладает высокой прочностью и способен выдерживать механические нагрузки.
- Высокий коэффициент скольжения: Это делает его отличным выбором для приложений, где требуется скольжение, например, для шестеренок.
- Термостойкость: По сравнению с другими пластиками для 3D-печати, нейлон обладает хорошей термостойкостью.
- Стойкость к растворителям: Нейлон устойчив к воздействию многих растворителей.
- Механическая обработка: Нейлон хорошо поддается механической обработке, включая шлифование и сверление.
Минусы нейлона:
- Высокая усадка: При печати нейлон может сильно усаживаться.
- Использование в пищевой сфере: Иногда нейлон используется для печати втулок, но следует учитывать, что он не всегда подходит для контакта с пищей.
В целом, нейлон — отличный выбор для изготовления износостойких деталей и функциональных моделей.
FLEX (TPU, TPE, TPC) — это группа материалов, которые обладают гибкостью и эластичностью, схожей с силиконом или резиной. В то же время они прочны и устойчивы к разрыву. Давайте рассмотрим их подробнее:
Плюсы FLEX-материалов:
- Гибкость или резиноподобность: В зависимости от выбранного материала и его жесткости, FLEX-пластики могут быть гибкими или напоминать резину.
- Стойкость к растворителям: Эти материалы хорошо справляются с воздействием растворителей.
- Прочность на разрыв: FLEX-материалы обладают высокой прочностью.
Минусы FLEX-материалов:
- Сложная постобработка: Из-за особенностей материала его нельзя обработать химически или механически так же, как другие пластики.
В зависимости от желаемой мягкости, FLEX-материалы могут использоваться для печати уплотнительных прокладок, стелек, ременных передач, гусениц и других моделей, требующих гибкости или мягкости.
Итоги
Это, конечно, не весь перечень материалов для 3D-печати. Сегодня существует множество узкоспециализированных инженерных и декоративных пластиков, предназначенных для конкретных задач.
Производители постоянно расширяют ассортимент материалов для 3D-печати. Они совершенствуют уже знакомые материалы, делая процесс печати более комфортным. К тому же, появляется много интересных декоративных пластиков, имитирующих различные материалы, такие как керамика, глина, дерево и металлы.
И, конечно, ассортимент инженерных пластиков постоянно обновляется. Сегодня существует множество интересных материалов для узкоспециализированных задач. Например, выжигаемый пластик с низкой зольностью может использоваться для последующей отливки в металле.
Какие ограничения габаритов печати?
Давайте рассмотрим, какие минимальные и максимальные размеры можно достичь на 3D-принтере, а также как обходить ограничения.
Минимальные размеры печати
Минимальные размеры печати зависят от диаметра сопла и высоты слоя. Обычно сопла имеют диаметр 0.4 мм, и это важный параметр для определения точности и детализации печати. Вот несколько примеров:
-
Высота слоя: Высота слоя определяет, насколько тонкие слои можно печатать. При диаметре сопла 0.4 мм минимальная высота слоя составит 0.1 мм, а максимальная — 0.2 мм. Если вы хотите получить более детализированный объект, выбирайте меньшую высоту слоя.
-
Точность и допуски: При печати на 3D-принтере важно учитывать точность и допуски. Точность — это степень соответствия модели истинным размерам. Допуск — это допустимое отклонение от истинных размеров. Например, если вы печатаете деталь с размерами 200 мм, то точность может быть 199,8 мм, а допуск — 0.2 мм.
Максимальные размеры печати
Максимальные размеры зависят от конкретной модели 3D-принтера. У нас есть принтеры с областью печати 425 мм в длину, 425 мм в ширину и 500 мм в высоту. Это уже довольно внушительные размеры, но что делать, если вам нужно распечатать что-то еще большее?
-
Печать частями: Если ваш объект не помещается в область печати, разделите его на части и распечатайте их по отдельности. После печати вы сможете склеить части в единое целое. Это отличное решение для создания больших моделей.
Специальные соединения: При планировании модели учтите возможность специальных соединений. Например, вы можете добавить в модель пазы, выемки или штифты, чтобы детали легко совмещались после печати.
С какой скоростью печатает 3D принтер?
Давайте рассмотрим нюансы, связанные с этой важной характеристикой.
-
Настройка скорости печати:
- Когда мы говорим о скорости печати 3D-принтера, мы имеем в виду, насколько быстро или медленно перемещается экструдер (головка печати) в рамках каждого слоя 3D-модели.
- Высокая скорость может привести к дефектам и проблемам, таким как деформация или скручивание.
- Лучшее качество обычно достигается за счет более медленных скоростей печати.
Скорость печати поддержек:
- При печати поддержек важно учесть, что они должны быть достаточно прочными, чтобы поддерживать верхние слои модели.
- Обычно скорость печати поддержек устанавливается ниже, чем для самой модели. Это помогает избежать деформаций и обеспечить хорошую адгезию между поддержками и моделью.
- Оптимальная скорость зависит от конкретного принтера и материала, но обычно она составляет примерно 30-50% от общей скорости печати.
Скорость печати нависаний:
- Нависания — это выступающие части модели, которые не имеют опоры снизу.
- Для печати нависаний рекомендуется установить скорость ниже, чтобы избежать деформаций и обеспечить хорошую адгезию к предыдущим слоям.
Скорость моделей с 100% заполнением:
- Если объект напечатан со 100% заполнением, он будет полностью заполнен внутри.
- Чем выше процент заполнения, тем крепче и тяжелее будет объект, и тем больше времени и филамента потребуется для печати.
- Пустотелые модели, с меньшим процентом заполнения, будут легче и быстрее печататься, но могут быть менее прочными.
Объемная скорость печати — это важный параметр, который определяет, сколько материала 3D-принтер способен выдавать за единицу времени. Давайте разберемся, что это такое и как она влияет на процесс печати.
-
Что такое объемная скорость?
- Объемная скорость — это количество материала (филамента) в кубических миллиметрах, которое 3D-принтер способен выдавать за секунду.
- Она зависит от скорости перемещения головки печати и диаметра сопла.
-
Как это влияет на печать?
- Большая объемная скорость позволяет быстрее создавать объекты, но может снизить качество.
- Маленькая объемная скорость обеспечивает более точную печать, но замедляет процесс.
Какая прочность и точность у напечатанной модели?
При создании 3D-печатных деталей важно обращать внимание на их прочность. Прочность может означать разные вещи, включая твердость, ударопрочность и другие характеристики. Давайте рассмотрим основы прочности материалов для 3D-печати и факторы, которые на нее влияют.
-
Материалы:
- Выбор материала существенно влияет на прочность детали.
- Разные пластики, металлы и композиты обладают разной прочностью.
- Например, некоторые мартенситностареющие стали прочнее нержавеющих сталей, а некоторые нейлоны из углеродного волокна могут быть прочнее материалов PEEK из углеродного волокна.
-
Дизайн и ориентация:
- Ориентация детали относительно процесса печати влияет на ее прочность.
- Детали, напечатанные в разных направлениях, могут иметь разные свойства.
- Например, детали, где основная сила тянет изделие, требуют высокой прочности на растяжение.
-
Заполнение :
- Процент заполнения влияет на прочность.
- Чем выше заполнение, тем прочнее деталь.
- Однако при плотности заполнения более 50% это может стать менее значимым.
Какую температуру выдерживает пластик?
Пластик — это разнообразный материал, и его термические свойства могут существенно варьировать в зависимости от типа пластика. Давайте рассмотрим, какие температуры выдерживают различные виды пластиков и какие факторы на это влияют.
-
Температура плавления и размягчения:
- Температура плавления — это температура, при которой пластик становится жидким и готовым к печати.
- Температура размягчения — это температура, при которой пластик становится достаточно мягким для формирования.
- Например:
- ABS плавится при около 220°C, а размягчается при около 100°C.
- PLA плавится при около 180°C, а размягчается при около 60°C.
-
Рабочая температура изделий:
- Это диапазон температур, при котором свойства пластика сохраняются.
- Например:
- ABS может использоваться в диапазоне от -20°C до +80°C.
- PLA обычно работает в диапазоне от -20°C до +40°C.
-
Влияние на прочность:
- Высокие температуры могут снизить прочность пластика.
- Некоторые пластмассы, такие как PEEK, могут выдерживать экстремальные температуры до 400°C.
У меня нет 3D модели, но есть физический образец, что можно сделать?
-
3D-сканирование:
- Что это? 3D-сканирование — это метод, позволяющий создавать точные цифровые модели реальных объектов.
- Как это работает? Сканер считывает поверхность объекта, создавая облако точек или полигональную сетку.
- Точность: Важно учитывать точность сканирования. Она зависит от конкретного устройства и характеристик исходного объекта. Обычно указывается точность одиночного сканирования и объемная точность.
- Точность одиночного сканирования: Это точность захвата одного изображения. Например, точность 0,05 мм.
- Объемная точность: Это точность нескольких захватов, учитывающая размер всего объекта. Пример: 0,05 мм + (0,15 * длина объекта в метрах).
- Моделирование по образцу
- Модели не сложной формы можно измерить и перевести в трёхмерный объект без использования 3D сканера, печать шестерен и прочьих деталей может не требовать приборов так как простейшим и дешевым выходом является выбор модуля шестерни или резьбы
Можно ли напечатать модель разными цветами?
В данный момент мы не обладаем оборудованием способным менять филамент во время печати самостоятельно, но мы обязательно добавим такой вариант услуги в наш перечень услуг, следите за новостями!
Сейчас мы активно используем метод полу-автоматической смены прутка в области одной плоскости, это позволяет печатать плоские поверхности разными цветами
Почему модель слоистая?
-
Принцип 3D-печати:
- 3D-принтеры используют материалы, такие как пластик или смолу, чтобы создавать объекты.
- Материал наносится в тонких слоях, образуя трехмерную модель.
-
Погрешности и слоистость:
- При печати возникают небольшие погрешности, например, из-за неровностей поверхности или недостаточной точности позиционирования.
- Эти погрешности накапливаются, создавая видимые слои на поверхности модели.
3D-печать создает объекты, наращивая их слой за слоем. Это приводит к тому, что 3D-модели имеют слоистую структуру. Однако существуют методы обработки, которые позволяют уменьшить видимость слоев и придать моделям более гладкую поверхность:
-
Шлифовка (полировка):
- Шлифовка производится с помощью абразивных материалов, таких как наждачная бумага или полировочные круги.
- Процесс заключается в тщательном обработке поверхности, чтобы убрать видимые слои.
- Шлифовка может быть ручной или механизированной.
-
Химическая обработка:
- Используют растворители, такие как ацетон или лимонен.
- Растворители реагируют с поверхностью пластика, размягчая его и убирая слои.
- Этот метод эффективен для ABS-пластика.
-
Термообработка:
- Поверхность модели нагревается, чтобы размыгчить пластик.
- Однако этот метод требует осторожности, чтобы не перегреть пластик.
-
Заполнение и шпатлевка:
- Заполняют видимые слои специальными шпателями или пластиковыми массами.
- После высыхания поверхность шлифуется.
Какая стоимость 3D печати?
Стоимость 3D-печати зависит от нескольких ключевых факторов. Давайте рассмотрим их подробнее:
-
Выбор материала:
- Разные материалы имеют разную стоимость. Например, пластиковый филамент дешевле металлического порошка.
- Экзотические материалы или специализированные полимеры могут быть дороже.
-
Тип принтера:
- Стоимость принтера влияет на общие затраты. Профессиональные и промышленные принтеры обычно дороже.
-
Объем печати:
- Большие объекты требуют больше материала и времени, что увеличивает стоимость.
-
Скорость печати и разрешение:
- Более высокая скорость печати может снизить стоимость, но может повлиять на качество.
- Более высокое разрешение может увеличить стоимость.
-
Сложность модели:
- Сложные детали требуют больше времени и материала.
-
Пост-обработка:
- Шлифовка, окрашивание, сборка — все это может увеличить стоимость.
Можете починить \ настроить мой принтер?
Да, мы занимаемся настройкой, пусконаладкой и починкой 3D принтеров наших клиентов, так же мы модифицируем, прошиваем принтеры при желании и можем предложить приобрести расходники необходимые для печати