Принтеры для печати трехмерных объектов - это новый шаг в развитии ЧПУ-технологий. Прямо на глазах 3D-оборудование делает то, что буквально десять лет назад казалось фантастикой - печатает готовые изделия, причем, речь идет не только о вещах, но и о продуктах.
Область применения 3D-принтеров
Одним из главных плюсов 3D-принтеров является способность создавать стопроцентно идентичные изделия и заготовки в любом количестве - достаточно только запустить программу и следить, чтобы не закончился материал для печати. Такие возможности делают устройства для аддитивной печати востребованными на многих предприятиях, причем, самой разной направленности. В зависимости от технологии печати и сырья для нее. объемные принтеры используют:
- в медицине
- ювелирном деле
- для прототипирования, моделирования и макетирования
- при производстве игрушек и сувениров
- в оборонной и ракетно-космической промышленности, авто-, машино- и судостроении
- кулинарии
- рекламно-оформительской области и т. д.
Виды 3D-принтеров и материалы для печати на них
FDM-технология
Это наиболее бюджетный, доступный и, соответственно, популярный метод печати. Изготовить принтер, работающий по этой технологии, может даже школьник. Принцип работы заключается в послойном наплавлении разогретой до полужидкого состояния пластиковой нити (ABS-пластик). Сырье заправляется в направляющую принтера, которая подает нить в экструдер с термальной камерой. Следуя командам управляющей программы, головка с экструдером перемещается над рабочей поверхностью, выдавливая материал слой за слоем. Раскаленная нить моментально застывает, постепенно формируя изделие.
Такие принтеры применяют в основном для производства игрушек, сувениров, непищевой тары и быстрого прототипирования.
Полноцветная 3D-печать (CJP)
Материалом для работы служит мелкодисперсный гипсовый порошок, который окрашивается в нужные цвета непосредственно в процессе печати. Конструктивно такой принтер выглядит сложнее, чем аппарат, работающий по методу экструзии. Устройство состоит из двух камер, расположенных друг над другом, причем, верхняя может постепенно опускаться. Порошок подается на поверхность верхней камеры, разравнивается валиком, после чего на него наносится слой связующего вещества и следующий слой гипса. При необходимости каждый участок слоев окрашиваются в нужный цвет из картриджей с чернилами, размещенных в верхней камере.
Принтеры для объемной полноцветной печати позволяют выпускать различные арт объекты для уличного и интерьерного декора, макеты зданий, прототипы любых изделий: от самолетов до медицинских протезов.
Селективное лазерное спекание (SLS)
Конструкция принтера, работающего по такой технологии, во многом сходна с двухкамерными устройствами для гипсовой печати, только в этих аппаратах три отсека, два из которых подвижны. Материалом для печати служит порошковое сырье (полиамид, полистирол, металлы, стекло, керамика), а связующим элементом выступает лазерный луч, который точечно «сваривает» между собой частицы порошка в тех местах, что заданы в программе. Особенностью селективной технологии является возможность печатать подвижные изделия со сложнейшей наружной и внутренней геометрией, не требующие постобработки и сборки. Полученные 3D-объекты характеризуются термостойкостью, гибкостью и повышенной прочностью.
Область применения SLS-принтеров очень обширна и включает в себя медицину, электронику, космическую промышленность, авто- и машиностроение, производство дизайнерских изделий и товаров бытового потребления.
Лазерная стереолитография (SLA) и многоструйная печать (MJP)
Два метода, сходные друг с другом по принципу работы и материалам, поэтому объединены в один пункт. Оба основаны на использовании сырья, разогретого до жидкого состояния (воск или фотополимерные смолы). В принтерах, работающих по принципу стереолитографии, на лазерный луч послойно запекает будущие объекты в смоле, а многоструйные аппараты работают преимущественно с воском и для его отверждения используют ультрафиолетовые лампы. В обоих случая платформа с тончайшим слоем нанесенного материала опускается по мере формирования изделия.
Готовые фигуры отличаются высокой степенью детализации и гладкой поверхностью, которая не требует постобработки. Такие принтеры незаменимы при прототипировании объектов, в стоматологическом протезировании, а также в литейном и ювелирном производстве.
Пищевой принтер
Устройство, работающее по такому же принципу, как и принтеры для печати пластиковой нитью, только в качестве сырья тут выступают различные продуктовые массы, разогретые до жидкого состояния. Основой для печати служат мастики, шоколад, глазурь, тесто, мясное и овощное пюре, перетертое до однородного состояния.
Помимо перечисленных технологий, которые являются наиболее доступными и популярными, существуют еще принтеры, работающие по методу плавления проволоки под действием электронного излучения, устройства, печатающие изделия из бумаги и древесных опилок, аппараты, которые плавят лазером металлические порошки, но все эти варианты являются более узкоспециализированными и используются намного реже.
