Затем соберите ось Z. Если вы еще не установили двигатель для предыдущей работы, сделайте это сейчас. Как вы можете видеть, с каждой стороны должно быть по одному. В них установите адаптеры для резьбовых шпилек, затяните и установите их в шестигранник.
Первое знакомство с 3D-принтером: подробная инструкция для новичка
3D-печать становится все более распространенной в нашей повседневной жизни. Благодаря новым технологиям теперь можно с легкостью печатать небольшие участки и даже большие здания. Ассортимент продукции также стал очень привлекательным — сегодня можно найти ассортимент, включающий как доступные по цене устройства, так и самые дорогие. Но как работать с 3D-принтером? Это очень распространенный вопрос для новичков, поэтому мы постараемся ответить на него как можно проще и понятнее.
3D-устройство состоит из самого принтера и компьютера, который управляет всеми процессами. Принцип работы такой конструкции заключается в создании трехмерной модели путем нанесения слоев жидкого материала. Существует множество моделей принтеров, от больших промышленных до компактных, но все они имеют одинаковый принцип работы и одинаковые компоненты.
- Экструдер — печатная головка, через которую проходит нить. Головка разогревает нить до полужидкого состояния и равномерно подает материал на рабочую поверхность.
- Рабочая поверхность — платформа для печати, на которой формируется 3D-модель.
- Двигатели — механизмы, отвечающие за точность движения и скорость печати.
- Датчики — электронные устройства, которые ограничивают подвижные детали по заданным координатам.
- Рама — конструкция, соединяющая все детали принтера.
Принцип работы 3D-принтера: особенности
Процесс построения 3D-модели начинается с построения эскиза, созданного с помощью специального программного обеспечения. Затем программное обеспечение самостоятельно создает планы анимации печатающих головок и последовательности печати. 3D-модель воспроизводится за счет интенсивного нагрева пластика и его равномерного распределения.
3D-принтеры используются во многих областях. Некоторые из них перечислены ниже.
- Архитектура — создание макетов зданий.
- Медицина — зубное протезирование, изготовление макетов органов для изучения.
- Строительство — изготовление домов по технологии 3D-печати.
- Образование — наглядное пособие для изучения трехмерной печати.
- Автомобилестроение — создание деталей тюнинга, макета прототипов и других изделий.
Это небольшой список отраслей, где широко используется 3D-печать. Сегодня почти каждый предприниматель и любитель имеет доступ к принтеру.
Следующие принтеры отличаются особенностями конструкции.
- RepRap — самовоспроизводящие принтеры, способные создавать собственные копии.
- DIY-kit — аппарат приходит в разобранном виде с инструкцией, на сборку которого потребуется достаточное количество времени.
- Готовые — модели доставляются в собранном виде и уже готовые к эксплуатации.
- Коммерческие и промышленные — устройства, способные печатать металлом, бетоном, полимерами и другими материалами.
Как пользоваться 3D-принтером: советы новичкам, с чего начать
Если вы будете следовать инструкциям и советам, освоить технику 3D-печати будет несложно. Представлен актуальный список вопросов и подробные ответы на них, особенно для тех, кто хочет изучить основы 3D-моделирования.
Установка принтера
Первый шаг — аккуратно распаковать коробку и снять все крышки. Следующий шаг — расположить принтер на поверхности с помощью уровня. Это обеспечивает максимально ровное положение принтера и гарантирует более высокое качество печати.
Кстати. Некоторые модели 3D-принтеров поставляются с уровнем для установки.
Затем принтер необходимо подключить к компьютеру и установить необходимые драйверы. 3D-устройство входит в комплект поставки на диске с программным обеспечением.
Подготовка к работе
Перед началом работы необходимо отрегулировать поверхность печати, так как без этого качественная печать невозможна. Этот процесс может быть как автоматическим, так и ручным. В прилагаемом руководстве содержится подробная информация о том, как выполнить калибровку вручную.
Проверка проходимости экструдера
Следующим важным шагом является настройка экструдера. Сначала необходимо проверить форсунки. При повторном использовании принтера необходимо удалить из сопел все замерзшие частицы, блокирующие поток материала.
Заправка 3D-принтера
После того как экструдер освобожден от застывшего материала, следующим шагом будет подготовка принтера. Нить подается непосредственно с бобины в экструдер. Однако существуют некоторые трудности. Сначала его необходимо разогреть. Чтобы ослабить зажимной механизм, необходимо приложить небольшое усилие для подготовки резьбы.
Работа с моделями
Модели могут быть созданы в различных программах 3D-моделирования. Процесс создания 3D-компонентов является творческим и требует тщательной подготовки. Чем лучше и детальнее модель, тем лучше 3D-макет.
Начало печати
После создания модели в программе и подготовки принтера необходимо отправить файл на принтер и ожидать результатов. Скорость печати зависит от модели принтера, его технических характеристик и используемых материалов.
Обработка готового изделия
3D-печатные изделия обычно не дают пользователю идеального внешнего вида и ощущения — детали имеют неровные поверхности. Однако это особенность 3D FDM 3D принтеров, при этом SLA и DLP устройства обеспечивают более высокое качество печати. Владельцам FDM-принтеров не стоит отчаиваться — простые процессы обработки придают изделию привлекательный вид и гладкую поверхность.
— Датский повар выиграл конкурс гурманов, напечатав на 3D-принтере замысловатое блюдо из морепродуктов и свекольного пюре.
Как появился трехмерный принтер
Не тяните с датой; ознакомьтесь с краткой историей 3D-печати.
Предшественники 3D-печати. В начале 1980-х годов доктор Кодама разработал систему быстрого прототипирования с использованием фотополимеров на жидкой основе. Технология печати была похожа на сегодняшнюю. Принтеры печатали объекты по одной модели, от матраса к матрасу.
Первая 3D-печать. Чарльз Халл представил изготовление природных объектов с использованием цифровых данных. В 1984 году компьютеры мало чем отличались от калькуляторов, Windows -95S была на десятилетие впереди и изобрела предшественников 3D-печати. Технология заключается в следующем. Под воздействием ультрафиолетового лазера материал отверждается и превращается в пластиковое изделие. Формы печатаются цифровым способом, что было взрывоопасно для разработчиков — это позволило создать оригинальную стоимость.
Первый 3D-принтер. Источник: habr.
Первый производитель 3D-принтеров. Два года спустя Чарльз Халл запатентовал технологию и основал компанию 3D System Printers. Она произвела первые машины для промышленной 3D-печати и добилась лидерства на рынке. Однако иначе его называли принтером — стереолитографической машиной.
3D-печать и популярность новых технологий. В конце 1980-х годов компания 3D Systems начала массовое производство стереолитографических принтеров. Однако к тому времени появились другие технологии печати: лазерное и фьюзинговое моделирование. В первом случае лазеры использовали пыль вместо жидкости. Именно методом синтеза работает большинство современных 3D-принтеров. Стал использоваться термин «3D-печать», и появились первые бытовые принтеры.
Революция 3D-печати. В начале 1980-х годов рынок разделился на два направления. Дорогостоящие, сложные системы и системы, каждая из которых может быть использована для домашней печати. Технология начала использоваться в определенных областях. Впервые мочевой пузырь был напечатан на 3D-принтере и успешно имплантирован.
Печать контрольного образца почки. Источник: Би-би-си.
В 2005 году появился первый высококачественный 3D-принтер, создав набор компонентов для себя и своих «коллег».
Как устроен 3D-принтер
По сути, 3D-принтеры состоят из тех же компонентов и имеют схожую конструкцию с обычными принтерами. Главное отличие очевидно: на трех уровнях, помимо ширины и высоты, 3D-принтер печатает в глубину.
Без корпуса 3D-принтер состоит из.
- экструдер, или печатающая головка — разогревает поверхность, с помощью системы захвата отмеряет точное количество материала и выдавливает полужидкий пластик, который подается в виде нитей;
- рабочий стол (его еще называют рабочей платформой или поверхностью для печати) — на нем принтер формирует детали и выращивает изделия;
- линейный и шаговый двигатели — приводят в движение детали, отвечают за точность и скорость печати;
- фиксаторы — датчики, которые определяют координаты печати и ограничивают подвижные детали. Нужны, чтобы принтер не выходил за пределы рабочего стола, и делают печать более аккуратной;
- рама — соединяет все элементы принтера.
Схема 3D-принтера. Источник: lostprinters.
Все это контролируется компьютером.
Как создают изделия
3D-печатный протез отвечает за создание 3D-продукта. Это происходит, когда слои материала накладываются друг на друга снизу вверх, пока в дизайне не будет создана копия формы. Так печатаются изделия из пластмассы. Фотополимерная печать также осуществляется с помощью стереолитографии (SLA). Под воздействием лазерного излучателя фотополимер отвердевает. Помимо пластика и фотополимерных смол, современные 3D-принтеры работают с металлами и металлическими порошками.
Печать состоит из последовательных циклов, которые повторяются один за другим. То есть один слой материала наносится на следующий слой, и печатающая головка перемещается до тех пор, пока конечный объект не окажется на рабочем столе. Принтер удаляет отходы печати с рабочего стола.
Процесс построения 3D-модели начинается с построения эскиза, созданного с помощью специального программного обеспечения. Затем программное обеспечение самостоятельно создает планы анимации печатающих головок и последовательности печати. 3D-модель воспроизводится за счет интенсивного нагрева пластика и его равномерного распределения.
Что можно напечатать
При наличии подходящего носителя, готовых моделей и достаточно большого принтера на 3D-принтере можно напечатать все, что угодно.
Прототипы. Часто компаниям необходимо понять, насколько простым будет продукт, прежде чем начать его производство. Чтобы убедиться, что одна линия изделий не запущена, распечатайте их на 3D-принтере и посмотрите, что нужно изменить или улучшить. Эти прототипы могут быть использованы, например, для определения того, что кнопка слишком мала и ее трудно нажать, или что кнопка находится слишком далеко от пальца и ее нужно специально удерживать.
Запасные части и аксессуары. Запасные части для некоторых инструментов бывает трудно или почти невозможно найти. Производитель может не выпускать запасные части или модель может долгое время отсутствовать на складе. В этом случае можно найти 3D-модель детали в интернете или создать деталь самостоятельно в программе редактирования, а затем отправить ее на печать.
Медицина. 3D-печать широко используется в медицине для создания новых суставов и тканей или для лечения пациентов. Отличие от традиционной печати заключается в том, что вместо пластика печатаются специальные «живые» растворы, которые взаимодействуют и ведут себя как настоящие органы и ткани. Благодаря этой технологии теперь легче печатать суставы, которые хирурги могут устанавливать на место поврежденных суставов.
Хобби и моделирование. Различные миниатюры, коллекционные предметы и узоры можно легко напечатать с помощью 3D-принтера.
Конструирование других роботов. Хотя 3D-принтеры еще не могут создавать сервоприводы и микропроцессоры, они уже могут печатать корпуса и рамы роботов.
Дома и здания. Существуют огромные рельсы с моторами и контроллерами. Они имеют подвижные сопла, которые могут подавать строительную смесь (бетон или полимер). Они могут печатать стены зданий. В отличие от традиционных методов строительства из кирпича, панелей или блоков, стены или все здание могут иметь любую форму. Фундаменты, перекрытия и крыши пока не могут быть напечатаны, но в настоящее время это возможно.
Представьте себе следующее. Мы отправляем на Марс 50 3D-принтеров на постоянной основе. В течение года все они напечатали еще 100 принтеров. Затем все 5 000 этих принтеров отправятся на Марс и начнут строить первую колонию. По мере сборки они заказывают мебель в Ikea и организуют доставку. К моменту доставки роботы завершают всю печать. Яблони вряд ли будут цвести на Марсе, а вот пятиэтажное здание — может.
Критика и проблемы
Ργ медленно, без гарантий: печать происходит довольно медленно и недостаточно точно. Основная проблема любительских принтеров — это дефекты. Например, если во время печати какой-либо компонент оторвется от платы, может начаться ад. Или же может ослабнуть мотор, и форсунки начнут загрязняться в нужных местах.
Απο низкая эффективность: для печати фрагмента размером 10 x 10 см требуется принтер размером не менее 50 x 50 см. Это может стоить несколько сотен долларов.
❌ Не самые прочные материалы: 3D-печать до сих пор ограничивалась пластмассами и смолами. Существует несколько технологий печати металлическим порошком, но если требуются стальные компоненты, то 3D-принтер не нужен, а нужен обычный токарный станок и станок. Однако не все компоненты могут быть созданы с помощью станков.
Причины Γιατί не всегда ясны. Промышленность использует 3D-принтеры для создания прототипов, но эти технологии не используются для массового производства. Домашнее использование также не совсем понятно: 3D-принтеры печатают небольшие пластиковые предметы для любительской работы … И это все. Среднестатистический человек редко хочет печатать что-либо, связанное с домашним хозяйством.
Я сам являюсь «счастливым» обладателем китайского 3D-мейкера за 20 тысяч. И если честно, если бы кто-то вроде Apple выпускал принтеры, подобные iPhone, я бы купил их. С кредитом я сделаю это.
От SketchUp — к программе принтера
Модель готова. Нажмите Файл|Экспорт в DXF или STL. Если такого пункта меню нет, это означает, что во время установки надстройки STL произошла ошибка (см. шаг 1). ‘Вы хотите экспортировать всю модель?’. Установите флажки ‘Экспорт модели: в миллиметрах’, ‘Экспорт единиц измерения: в миллиметрах’. и «Единицы экспорта: миллиметры». В разделе Параметры экспорта в DXF выберите формат stl. Сохраните файл с расширением «.stl». В программе принтера (в данном примере это приложение Cura для Ultimaker) выберите Файл, Загрузить файл модели…. Загрузить модель из меню. Затем установите основные параметры, такие как качество печати и аппаратное обеспечение. Перейдите в File| Save GCode и сохраните модель как задание на печать.
Если во время печати возникли проблемы, вернитесь к компьютеру, Эксперт, Переключиться на полные настройки…. Нажмите на. -Здесь вы можете детализировать настройки для печатаемого объекта, такие как толщина слоя, степень искажения, зависания и зазоры, скорость печати и температура. Затем скопируйте файл с расширением «.gcode» на карту памяти SD.
Обклеиваем печатную платформу
Обратитесь к руководству по эксплуатации принтера, чтобы узнать, нужно ли покрывать печатный стол клейкой лентой. Для Ultimaker это необходимо. Это необходимо для того, чтобы горячая печатающая головка не расплавила платформу из оргстекла, что привело бы к удалению конечного объекта с платформы. Устройство включает в себя катушку с клейкой лентой.
После завершения работы используйте вместо нее обычную лакокрасочную пленку (малярную пленку). Снимите печатную форму и убедитесь, что полоса лежит на ней так, чтобы не было морщин или наложений. Лучший способ сделать это — совместить следующую полосу с длинным краем предыдущей полосы, а затем плотно прижать.
Готовимся и начинаем
Перед каждым процессом печати следует проверять положение печатной платформы и при необходимости корректировать его. Подробное руководство по эксплуатации принтера (см. wiki.ultimaker.com/Calibrate) занимает много страниц. В основном, важно отрегулировать четыре винта в углах платформы (см. рисунок справа), чтобы расстояние между печатающей головкой и поверхностью платформы везде соответствовало нормальной толщине бумаги.
Вставьте SD-карту, на которой хранится файл «.gcode», в контроллер принтера и выберите ‘Card menu’. Все файлы с расширением «.gcode», обнаруженные принтером на карте, будут отображены на экране. Выбрав нужный файл, начните печать.
Технология SLS используется для получения оригинальных сложных форм. SLS не подходит для домашней печати из-за большого размера принтера.
Шаг 4: Печать деталей
Самое интересное здесь, на мой взгляд, — это создание оригинальных моделей. Честно говоря, мне очень нравится печатать вещи, и я считаю, что иметь под рукой 3D-принтер — это отличный способ выполнить любую работу. Теперь это все лирика.
Вот сам проект, где вы можете бесплатно скачать 3D-модель для вашего принтера. Загрузите его и начните подготовку отпечатков.
Самое главное — правильно разместить детали стола. Вы хотите максимально сократить количество областей в воздухе. Это позволяет избежать угловых кронштейнов. Если вы используете Repetier Host в автоматизированном производстве для создания срезов вместо того, чтобы разрабатывать их самостоятельно, качество будет страдать.
Вы можете посмотреть видео, демонстрирующее оптимальное расположение компонентов. Настройки печатиЕсли вы думаете, что знаете, как это сделать, но если нет, то об этом есть статья здесь, включая файл конфигурации.
Шаг 5: Монтаж
Предположим, вы хотите распечатать все. Возможно, кто-то решит использовать металлические рельсы. Например, купите один из них в IKEA и разрежьте его на секции нужной длины. В любом случае, писать, такой способ сборки 3D-принтера, если честно, не очень осмысленно и лень. На мой взгляд, нет ничего лучше фотографий!
Сборка рамы
Сначала я объясню, как должно выглядеть наше чудо в момент средней готовности. Во-вторых, как было собрано устройство.
