Многообразие возможностей 3D-принтера - СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
Ecom-climate.ru

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Многообразие возможностей 3D-принтера

Какой бизнес на 3D-печати будет успешным?

Какой же успешный бизнес можно открыть с использованием 3D-принтеров? Оговорюсь сразу, что пока таких примеров немного. Расскажу о некоторых из них.

Студия 3D-печати

Первое, что приходит на ум, – создание студии 3D-печати. Ее бизнес-модель строится на моделировании и печати моделей по заказу клиента. Главный фактор успеха – обеспечение стабильно высокого уровня загрузки оборудования. Для подобного проекта важнее ориентироваться на массовое тиражирование, нежели на печать единичных экземпляров, пусть даже в больших объемах. Стоимость печати небольшой модели должна быть невысокой, а трудозатраты большие. Основные процессы производства заключаются в качественной разработке технологии печати под каждую конкретную деталь или проект, подбор нужного материала. Модель клиента проверяется на ошибки, выбирается и материал, и принтер. Остается согласовать цену и, собственно, напечатать модель. Необходимо утвердить ее у заказчика, а при необходимости, и доработать.

Строить такую студию можно практически с любым уровнем инвестиций: начинать с одного-двух принтеров, постепенно увеличивая парк оборудования или сразу инвестировать в парк 3D-принтеров. Можно также закупить промышленное оборудование для создания функциональных прототипов и мелкосерийного производства. Но в любом случае, самое важное – это правильно выстроить бизнес-модель предприятия.

Мелкосерийное производство

Вторая по популярности бизнес-идея – студия, ориентированная на мелкосерийное производство. В данном случае основная задача: не найти клиента, а понять, какой продукт будет пользоваться спросом. Примеров таких студий много, и их успех, прежде всего, зависит от качества и оригинальности предлагаемых продуктов. Для наглядности рассмотрим производство форм для изготовления кондитерских изделий. Их легко моделировать, кастомизировать, печатать и продавать. Целевая аудитория этого продукта понятна и устойчива, продукт легко продвигается в соцсетях, себестоимость низкая, и для производства подойдут самые бюджетные 3D-принтеры. Главное тут — оптимальное соотношение количества аппаратов с объёмами производства. Другой популярный пример: аксессуары для геймеров. Игровое оружие, маски, элементы костюмов из компьютерных игр для косплееров. Продукт не настолько массовый, но стабильно спросовый, и ценовая ниша его существенно выше. Больше времени уйдет на моделирование и печать, но взамен вы получаете рынки всего мира, так как студия не ограничена локацией вашего региона.

3D-печать медицинских изделий

Третий вариант студии 3D-печати – медицинский. Сегодня он очень востребованный. Протезы, ортезы, ортопедические стельки, слуховые аппараты, временные коронки, элайнеры, оправы очков сложны в обычном производстве, но наши технологии кратно упрощают этот процесс. Оборудование здесь подбирается исходя из конкретной задачи. Обычно одна компания сосредоточена на печати конкретной линейки моделей. Накапливаемый опыт позволяет создавать продукт с уникальными свойствами максимально эффективно. В данном направлении бизнес идет в тандеме с наукой. Успех предприятия напрямую зависит от новаторских подходов в ортопедии и медицине в целом.

3D-печать арт-объектов

Четверное место отдадим искусству. 3D-печать скульптур – еще один способ заработать на этой технологии. Создание арт-объекта большого размера – задача не из легких, и уж точно не из дешевых. Тем не менее, многие интерьеры или общественные пространства нуждаются в эстетическом апгрейде. Современные скульпторы стали использовать новую технологию в своей работе именно для создания конечных изделий, а не прототипов или макетов, как можно было бы подумать. Для реализации подобной цели нужны крупноформатные принтеры, работающие по технологии FDM (модель формируется из расплавленного пластика). Обычно компьютерная модель делится на части и печатается на нескольких 3D-принтерах, после чего склеивается, шлифуется, грунтуется и красится в нужные цвета, иногда с добавлением фактуры. Это делает скульптуру практически неотличимой от выполненной из природных материалов.

Другим вариантом является демонстрация модели в натуральную величину, без постобработки, что дает возможность зрителям увидеть 3D-печатную модель на разных этапах ее создания.

Сложно вместить в короткую статью всё многообразие возможностей, которое предлагает 3D-печать энтузиастам этой технологии, но мы видим, что с каждым днем появляется все больше новых интересных историй ее применения. Она дает импульс для развития новых технологий и привносит инновации в, казалось бы, такие устоявшиеся сферы, как создание скульптур или пряников. Как сказал американский изобретатель Чак Халл, запатентовавший первый 3D-принтер: «У меня нет хрустального шара, который расскажет мне, что должно произойти в будущем, но одно я знаю точно: когда умные люди работают над какой-то конкретной задачей, они постепенно продвигаются вперед».

Александр Корнвейц

Основатель и генеральный директор компании «Цветной мир»

Многообразие возможностей 3D принтера

Многие производители принтеров не догадывались, что появление 3d печати кардинально изменит возможности рекламы и современного рынка. Ведь технологии были относительно примитивными, аппараты невозможно было доставить в широкие массы потребителей.

А потом изменился подход к работе, и некоторые изобретатели довели 3d принтер до реализации в магазинах техники. Сначала клиенты не догадывались о преимуществах до тех пор, пока не попробовали распечатать рекламные плакаты из пластика и афиши мероприятий.

  1. Область применения 3D принтеров
  2. Искусство
  3. Промышленность
  4. Медицина
  5. 3D принтер и собственный бизнес
  6. Бизнес объемной печати в домашних условиях
  7. Нестандартные вещи, которые были изготовлены при помощи устройства объемной печати

Область применения 3D принтеров

Сферы использования уникальной печати разнообразны:

  • Архитектура;
  • Литейное производство;
  • Дизайн;
  • Научные исследования;
  • Машиностроение;
  • Образование;
  • Рынок товаров массового потребления;
  • Ювелирная сфера;
  • Стоматология;
  • Бизнес;
  • Медицина;
  • Производство электроники.

3D технологии прочно обосновались в массовом рынке пластиковых изделий, детских игрушек и научно-исследовательских институтах. Поэтому у клиентов развитого бизнеса открылись новые возможности во всех сферах человеческой деятельности. Трехмерная модель проекта или будущего товара распечатывается на специальном принтере как полноценный материальный объект.

Работники задают определенные параметры и размеры будущего изделия, и дальше товар распечатывается из любого материала. Однако чаще всего используют легкий пластик для удобства клиента. А вес игрушки или нового оборудования уменьшается за счет легкости элементов обработки.

Моделирование сложных приборов и проектов позволяет покупателям правильно оценивать эффективность многогранных возможностей новой технологии печати. А снижение цены делает 3D принтеры более доступными для массового потребления. Ведь конкурировать на разношерстном рынке действительно сложно. Особенно при высокой конкуренции и многофункциональности техники.

Активная эксплуатация принтеров наблюдается в машиностроении и прототипировании. Всем клиентам известны будущие проекты новых гаджетов и электрических приборов. Однако до выпуска изделия требуется провести множество проверок, испытаний и рекламных презентаций товара. А для этого нужны миниатюрные модели продукции за рекордно быстрые сроки. 3D печать в данном случае способна заменить литье и механическую обработку, а точнее несколько месяцев тяжелой работы для людей.

Ускорение процессов выпуска помогает развитию экономики и промышленного производства товаров медицины, науки и машиностроения. Экономность относительно ресурсов и драгоценного времени поражает клиентов, и способствует увеличению инноваций на рынке. Конструкторские разработки стали действительно востребованы благодаря развитию исследований и медицины. Многообразие применения данной печати зашкаливает по сравнению с обычными электронными устройствами. Проектирование применяется даже в стоматологии и медицине, а больше всего в архитектуре и дизайне.

Искусство

Создание произведений искусства начинается с набросков или чертежей, макетов или рисунков. И в серьезной работе необходимо применять новые технологии. Прекрасной возможностью становится использование 3d принтера профессиональными художниками, дизайнерами и архитекторами.

Для каких целей нужно печатное устройство:

  • Создание цельной структуры нового здания;
  • Сотворение мелких деталей для огромной скульптуры;
  • Реализация механической игрушки;
  • Оформление интерьера и организация пространства в помещении;
  • Проектирование дизайна мебели и комнат;
  • Моделирование макетов для творческих проектов;
  • Создание линейки модных аксессуаров;
  • Материализация технических творений.

Трудолюбие скульпторов раньше доходило до невозможных пределов. Ведь каждый элемент будущей скульптуры приходилось делать собственноручно. А этот процесс нельзя назвать легким и быстрым делом. Поэтому творческие люди создавали произведения творчества слишком долго, и на каждый компонент уходило много времени и сил. А теперь с появлением удобств и специальных принтеров деятельность приняла быстрые обороты.

Литье и кропотливая работа в мастерской остаются позади, за художниками светлое будущее. В основном лучше всего использовать 3D технологии для сотворения сложных композиций. Для этого в первую очередь необходимо проявить фантазию и воображение, терпимость к модным тенденциям и внимательность при работе с электрическим прибором.

Для каких профессионалов искусства принтер действительно пригодится:

  • Инженеров;
  • Реквизиторов;
  • Архитекторов;
  • Скульпторов;
  • Дизайнеров;
  • Организаторов мероприятий;
  • Артистов;
  • Художников;
  • Специалистов по рекламе;
  • Продюсеров;
  • Режиссеров;
  • Художников по костюмам;
  • Модельеров;
  • Имиджмейкеров;
  • Менеджеров.
Читать еще:  Как убрать неприятный запах из посудомоечной машины

Промышленность

Работа инженеров и конструкторов значительно упрощается за счет новых гаджетов. Приборы ускоряют промышленное производство многократно, и человеку становится гораздо приятнее заниматься любимым делом. Одна кнопка экономит время жизни работника, у которого и без мелких деталей много полезных обязанностей. Минусы моделирования видны на начальном этапе, и у специалистов появляется возможность вовремя исправить допущенные ошибки.

  • Макеты мебели, автомобилей и холодильников;
  • Модели уникальной обуви для показа моды;
  • Необычную посуду в современном стиле;
  • Детские игрушки маленьких размеров;
  • Конструкторы и детали изделий;
  • Декор специально для домашнего оформления;
  • Сборную мебель для детей и подростков;
  • Инструменты для научных исследований;
  • Эксклюзивные статуэтки драконов и чудесных зверей;
  • Посуду и аксессуары кухонной утвари;
  • Героев и животных из мультфильмов;
  • Пуговицы, обручи, заклепки и другие детали;
  • Прототипы будущих изделий на рынке;
  • Модели из лития;
  • Корпусы электрических устройств и детали механической обработки;
  • Концептуальные образцы машин и техники.

Медицина

Исследовательские центры и клиники оснащаются современным оборудованием. И полезно приобретение 3 д принтера с целью разработки протезов или отдельных заменителей зубов. Данные устройства удобны для стоматологов, ведь лучше избавиться от долгих часов ручной работы над созданием коронок, протезов и медицинских товаров последующей реализации. Клиенты наслаждаются комфортом и удобством обновленного сервиса стоматологии.

И этому способствуют новые технологии печати реальных деталей медицинской области. Достаточно пройти через сканер ротовой полости, и протезы изготавливаются автоматически. Визиты к врачам значительно сокращаются, и принтеры работают исправно долгое время. А когда техника ломается, то можно приобрести новый электрический прибор.

Методы изготовления гипсовых моделей и уникальных протезов с помощью технологий стали более совершенными. И теперь вероятность неточности и кривого зуба ничтожно мала, ведь машина анализирует информацию со сканера сразу с нескольких сторон. Печатать на 3d оказывается полезным занятием, которое спасает жизни многих людей от плачевных последствий ошибок врачей. И большинство клиентов высоко ценят новое оборудование в сфере медицинской деятельности.

Что можно сделать на 3д принтере:

  • Протезы;
  • Коронки;
  • Слепки;
  • Снимки со сканера;
  • Макет черепа;
  • Челюсть;
  • Гипсовые детали;
  • Ортодонтические инструменты;
  • Цельные зубы.

Благодаря печатным машинам эксперты создают готовую продукцию без потери времени. Весь процесс происходит в автоматическом режиме, и без сомнений приводит к положительным результатам.

3D принтер и собственный бизнес

Доход можно получить за счет крупных компаний или индивидуальных заказов средних потребителей. Каждый предприниматель, у которого имеется в наличии 3d технология, стремится заработать и получить соответствующие дивиденды.

Какие этапы реализации бизнеса срабатывают с помощью принтеров:

  • Дилерство в компаниях-гигантах.
  • Продажа машин на рынке и в магазинах техники.
  • Создание центра 3D услуг.
  • Распространение рекламы нового предприятия, и обеспечение работой образованных специалистов. Фото и видео на канале в социальных сетях.
  • Поиск потенциальных клиентов для постоянной прибыли.
  • Реклама в новом формате с привлечением творческого менеджера.
  • Покупка и установка необходимого оборудования.
  • Реализация идеи и открытие собственного магазина.
  • Доступ сканирования и печати в 3D формате.
  • Бухгалтерский учет доходов и расходов.
  • Расширение центра услуг, и открытие торговых точек по всему городу.

Внимание! Бизнес с применением 3d принтеров требует вложений и времени. Поэтому нужно заранее продумать масштабы работы, позаботиться об аренде и рекламе нового центра услуг и договориться с заказчиками.

Бизнес объемной печати в домашних условиях

Революционное устройство печати многократно увеличивает возможности для самореализации людей искусства. Многие дизайнеры и художники способны реализоваться за счет создания 3-хмерных картинок на компьютере. А если у владельца имеется домашний3d принтер, то можно легко начать зарабатывать и получать значительную прибыль от интересного занятия. Современное моделирование поражает зрителей, творчество становится способом реализации бизнес-проектов.

Обратите внимание! В домашних условиях объемная печать востребована больше всего, ведь поблизости не у каждого есть такой принтер. Поэтому стоит открыть группу в социальной сети, и продавать изображения с готовыми товарами соседям или горожанам.

Что можно сделать на 3д принтере:

  • Эскизы оружия и предметов для компьютерных игр;
  • Фигурки героев из видеоигр;
  • Детские машины и детали для конструктора;
  • Множество безделушек;
  • Объектив для фотоаппарата;
  • Роботы и механические компоненты:
  • Мебель и игрушки;
  • Автомобили;
  • Фонтаны и образцы зданий;
  • Одежду и обувь;
  • Аксессуары;
  • Предметы быта, включая ложки и вилки.
  • Посуду;
  • Люстры.

Нестандартные вещи, которые были изготовлены при помощи устройства объемной печати

Клиенты требуют улучшения технологий и расширения ассортимента доступных товаров. Поэтому модели принтеров приходится совершенствовать с каждым сезоном, и добавлять дополнительные функции в производство. Печать на 3d позволяет изготовить самые разнообразные предметы интерьера. Возможности безграничны в плане выбора материалов и формы изделия из стали.

Удивительные вещи или что можно напечатать на 3D принтере:

  • Копия человека в уменьшенном размере.
  • Лунное кольцо.
  • Браслет с пчелиными сотами.
  • Огненный единорог и ледяной дракон по мотивам фантастических историй.
  • Напечатанная гитара в 3D формате.
  • Фигурки из рисунков.
  • Протезы для раненых животных.
  • Чехлы для гаджетов.
  • Необычная посуда.
  • Искусственные руки и ноги для больных детей.
  • Модели внутренних органов и частей тела.
  • Золотые и платиновые украшения.
  • Железная одежда и обувь.
  • Стальные доспехи для косплеев и сражений.
  • Мини палатка из нейлона.
  • Части оружия.
  • Пластиковый зародыш.
  • Винтажные фигуры диких зверей и растений.
  • Дом напечатанный на 3d принтере.
  • Сложные комбинации и скульптуры.
  • Элементы декорирования комнаты.
  • Подарки в виде статуэток, декоративные вазы.

Покупатели могут выбрать сувенир практически любых параметров. И в этом заключается преимущество инновационной технологии воплощения фантазий в действительности. Украшения из золота, детали из пластика, прототипы частей тела, фигурки героев из видеоигр и сериалов – выбор достаточно разнообразен для реализации желаний.

Постепенно предприниматели заполняют нишу услуг 3D печати, и конкуренция растет соразмерно с новшествами техники. В ближайшее время данное устройство будет работать повсеместно, и пользователи оценят прибыльную технологию. Этот прибор станет заменой обычному принтеру, и кропотливый труд с многочисленными ошибками останется позади.

3d принтер по дереву будет полезен для мебельщиков и архитекторов. А в особенности для любителей творить деревянные игрушки для детей, миниатюрные корабли и диких животных. Чтобы разбираться в сложной технике, необходимо тщательно изучить инструкцию по эксплуатации. А потом освоить несколько кнопок, и определиться с подходящими материалами.

Современные варианты принтера работают с золотом, платиной, пластиком, сталью, нейлоном, титаном и алюминием. Стоимость одного товара зависит в первую очередь от средств и компонентов при изготовлении востребованных элементов. Поэтому торговля услугами требует внимательности и усидчивости со стороны предпринимателей. Ведь ради нового бизнеса нужно уделять не только время, деньги и умственные силы. Помимо этого необходимо продумать этапы построения системы торговли и поиска постоянных клиентов.

12 лучших 3D-принтеров

От идеи до воплощения один клик: выбираем хороший 3D-принтер для дома и офиса

  1. Лучшие недорогие 3D-принтеры послойного наплавления
  2. Лучшие 3D-принтеры послойного наплавления с большой областью печати
  3. Лучшие 3D-принтеры послойного наплавления с двумя экструдерами
  4. Лучшие стереолитографические 3D-принтеры

Период становления любой новой отрасли порождает массу концепций и их практических реализаций. Широкое распространение трехмерная печать получила только в последние годы и предугадать перспективность той или иной технологии пока еще достаточно сложно. Мы постарались представить рейтинг лучших 3D-принтеров по состоянию на начало 2021 года.

На сегодняшний день самое многочисленное представительство в «домашнем» сегменте этого рынка имеют 3D-принтеры с послойным наплавлением (FDM), а сложную геометрию повышенной точности позволяет воплотить стереолитография (SLA). При этом уже в рамках указанных технологий также идет конкурентная борьба за место под солнцем. Точнее, своеобразная дифференциация по «нишам».

Как выбрать хороший 3D принтер?

Виды 3D-принтеров

3D-принтеры с послойным наплавлением принято классифицировать по типам реализуемой кинематической схемы.

  • Со столом, двигающимся в горизонтальной плоскости (конструкция Йозефа Прюши). Наиболее простые и доступные. В силу объективных причин имеют невысокую точность и ограничения по видам применяемого пластика из-за сложности обеспечения нужного температурного режима.
  • Со столом, двигающимся только по вертикали (H-bot, CoreXY, Ultimaker и вариации). Каждый подвид имеет свои достоинства и недостатки, но в целом 3D-принтеры данного класса печатают лучше первых, имеют неплохой потенциал для усовершенствования и поддерживают всё существующее разнообразие современного пластика (теоретически).
  • Дельтаобразные принтеры и роботы. Самые скоростные из FDM-моделей, но с очень высокими требованиями к жесткости рамы, точности изготовления опор и направляющих, весу подвижной части, мощности «мозгов» и т.д.
Читать еще:  Мезороллер для волос как пользоваться

Первые стереолитографические принтеры основывались на технологии полимеризации специальной смолы под воздействием лазерного излучения определенной волны и стоили больших денег. В принципе, за последних пару лет ситуация изменилась только в отношении цены фотополимеров. Неоспоримым достоинством этой категории устройств является высокая точность печати, достаточная для мастер-моделирования, задач ювелирного бизнеса и элитной стоматологии.

Радикально уменьшить стоимость стереолитографических 3D-принтеров позволило использование мощных светодиодов вместо лазеров. Естественно, за счет частичной потери точности, постольку лазерная печатающая техника оперирует длиной волны, а светодиодная — размером пикселя проецирующего LCD-экрана (в настоящее время равна примерно 50 микрон). Ситуация усугубляется различными сопутствующими паразитными эффектами. В частности, рассеиванием несфокусированного пучка света.

При выборе учитывайте, что в идеале фотополимерная печать нуждается в наличии дополнительных устройств для удаления остатков смолы (мойка) и дозасвечивания готовых моделей для их полного отвердения (сушилка).

Материалы

Второй, не менее важный аспект качества 3D-печати — используемые материалы. Для принтеров с послойным наплавлением их разнообразие на порядок выше. Чего стоит только большая группа инженерных пластиков: со стекло- и угленаполнением, тугоплавких, токопроводящих, гибких и т.д. Естественно, правильно работает все это богатство исключительно при соблюдении нужных температурных условий в процессе печати, что достигается, главным образом, в закрытых конструкциях типа «кубик».

В лагере фотополимеров дела еще печальнее, постольку их ассортимент гораздо скромнее. К тому же, от цвета материала (длины волны) там зависит время печати, а разница реально впечатляет. Ну и ценники относительно гуманными здесь можно назвать только для «ширпотреба». При этом темпы развития этой категории расходных материалов выше, как и динамика снижения их стоимости.

Размер области построения

Еще один определяющий критерий при выборе 3D-принтера — настолько крупные изделия вы планируете печатать? Большинство недорогих наплавных принтеров имеют рабочую зону кубической или цилиндрической формы со стороной (диаметром основания) 200-250 мм. При этом дельтаобразные конструкции позволяют получать более высокие цельные модели. Маловат размерчик? Ориентируйтесь на 3D-принтеры с увеличенным рабочим пространством, но разнообразие таковых не особо велико.

Прочий функционал

Обойтись без дополнительного кабеля на столе позволяет наличие интерфейса Wi-Fi. Обратите внимание, опытные печатники советуют организовывать подключение к роутеру, используя статический IP-адрес. С помощью второго экструдера очень удобно печатать водорастворимые поддержки. Полезным может оказаться и умение принтера запоминать место остановки для возобновления печати при сбоях или окончании филамента.

В своем обзоре мы постарались охватить все востребованные направления условно домашней 3D-печати весной 2021 года.

FDM технология. Как это работает.

Всем привет, с Вами 3DTool!

В этой статье о 3D-печати мы рассмотрим основные принципы технологии FDM (Fused Deposition Modelling). Разберёмся с основной механикой этого процесса. Его преимуществами и ограничениями.

FDM технология

Печать методом послойного наложения (FDM) представляет собой процесс аддитивного производства, который реализовывается благодаря экструзии материалов. В FDM, объект строится путем нанесения расплавленного материала по заранее установленному алгоритму, слой за слоем. Используемые материалы представляют собой термопластичные полимеры и имеют форму нити.

FDM – это наиболее широко используемая технология 3D-печати. FDM принтеры в большом многообразии представлены на рынке. В основном это первая технология, с которой сталкиваются люди, когда начинают работать с 3D. Далее будут представлены основные принципы и ключевые аспекты этого способа печати.

Инженер, который занимается проектированием 3D модели должен учитывать возможности технологии при изготовлении детали с FDM, эти знания помогут ему достичь наилучшего результата.

Процесс FDM печати

Вот как работает процесс FDM:

Катушка из термопластичной нити загружается в принтер. Как только сопло достигнет необходимой температуры, нить подается в экструдер и в сопло, где она плавится.

Экструдер прикреплен к 3-осевой системе, которая позволяет ему перемещаться в направлениях X, Y и Z. Расплавленный материал выдавливается в виде тонких нитей и наплавляется послойно в заранее определенных местах, где затем охлаждается и затвердевает. Иногда охлаждение материала ускоряется благодаря использованию вентиляторов, прикрепленных к экструдеру.

Для заполнения печатной области, экструдеру требуется несколько проходов. Когда слой закончен, платформа перемещается вниз (или, как в некоторых моделях принтеров — экструдер перемещается вверх), и новый слой наплавляется на уже схватившийся. Этот процесс повторяется, пока модель не будет напечатана целиком.

Характеристики FDM принтеров

Большинство систем FDM позволяют регулировать несколько параметров процесса печати. Такие как температура сопла, платформы, скорость печати, высоту слоя и скорость вентиляторов охлаждения. Они обычно устанавливаются оператором принтера, и не беспокоят моделлера.

Что важно с точки зрения моделирования, так это учитывать размер стола и высоту слоя самой детали:

Стандартный размер печатной области настольного 3D-принтера обычно составляет 200 x 200 x 200 мм, в то время как для промышленных машин он может достигать 1000 x 1000 x 1000 мм. Если настольный 3D принтер предпочтительнее (например, из соображений экономии), большУю модель можно разбить на более мелкие части и затем собрать/склеить.

Типичная высота слоя, используемая в FDM, варьируется от 50 до 400 микрон и может быть определена на этапе программного слайсинга. Меньшая высота слоя обеспечит более гладкую деталь и более точно отразит сложную геометрию, в то время как большая высота слоя, дает детали распечататься быстрее и с меньшими затратами. Высота слоя 150-200 микрон является оптимальной по соотношению времени печати и её качеству.

Деформация детали

Деформация является одним из наиболее распространенных дефектов в процессе FDM печати. У некоторых видов пластика во время охлаждения после экструзии, происходит усадка. Поскольку разные участки охлаждаются с разной скоростью, их размеры также могут меняться с разной скоростью. Дифференциальное охлаждение вызывает накопление внутренних напряжений, которые вытягивают слой, тот, что снизу – наверх, деформируя его, как показано на рисунке ниже. С технической точки зрения, деформацию можно предотвратить путем более тщательного контроля температуры платформы и камеры в целом. За счет увеличения адгезии между деталью и платформой.

Моделлер также может снизить вероятность отклеивания и других дефектов, связанных с деформацией:

Большие плоские области (например, прямоугольная коробка) более склонны к деформации, и следует избегать такого рельефа, если это возможно.

Тонкие выступающие элементы (например — зубцы, шпили) также склонны к деформации. В этом случае можно избежать её, добавив немного материала поддержки по краю тонкого элемента (например, прямоугольник толщиной 200 микрон), чтобы увеличить площадь контакта.

Острые углы деформируются чаще, чем закругленные формы, поэтому слегка сгладив углы, можно добиться хорошего результата.

Разные пластики более восприимчивы к деформации: ABS, как правило, более чувствителен к данному фактору, чем PLA или PETG, из-за более высокой температуры стеклования и относительно высокого коэффициента теплового расширения.

Адгезия между слоями

Хорошая адгезия между слоями очень важна для детали, напечатанной по технологии FDM. Когда расплавленный пластик выдавливается через сопло, он прижимается к предыдущему слою. Высокая температура и давление вновь расплавляют поверхность предыдущего слоя и позволяют связать новый слой со старым.

Прочность связи между различными слоями всегда ниже, чем базовая прочность материала.

Это означает, что детали произведённые по технологии FDM, по своей природе анизотропны: их прочность по оси Z всегда меньше их прочности в плоскостях X/Y. По этой причине важно помнить об ориентации деталей при проектировании.

Например, образцы для испытаний на растяжение, напечатанные горизонтально пластиком АБС с заполнением 50%, сравнивали с образцами для испытаний, напечатанными вертикально, и обнаружили, что их прочность на растяжение почти в 4 раза выше в осям X, Y по сравнению с осью Z (17,0 МПа по сравнению с 4,4 МПа). Растягивается такая деталь до разрушения, почти в 10 раз больше (4,8% по сравнению с 0,5%).

Более того, поскольку расплавленный материал прижимается к предыдущему слою, его форма деформируется до овала. Это означает, что детали всегда будут иметь волнистую поверхность, даже при небольшой высоте слоя, и что мелкие элементы, такие как небольшие отверстия, могут нуждаться в последующей обработке после печати.

Поддержки

Структура поддержки имеет важное значение для создания геометрий с выступами. Поскольку пластик не может быть нанесён на воздух, для некоторых геометрий требуется опорная конструкция.

Поверхности, напечатанные с поддержками, обычно имеют более низкое качество, чем остальная часть детали. По этой причине рекомендуется, чтобы деталь была смоделирована таким образом, чтобы минимизировать потребность в поддержке.

Читать еще:  Что такое канальный кондиционер

Опоры обычно печатаются из того же материала, что и деталь. Существуют также специальные материалы, которые растворяются в жидкости, но в основном они используются в настольных или промышленных 3D-принтерах высокого класса. Печать на растворимых поддержках значительно улучшает качество поверхности детали, но увеличивает общую стоимость печати, так как требуется специальный принтер с двумя печатающими головками и потому что стоимость растворимого материала относительно высока.

Заполнение и толщина оболочки

Детали по технологии FDM обычно не печатаются заполненными, чтобы сократить время печати и сэкономить материал. Вместо этого внешний периметр делается с помощью нескольких проходов, он называется оболочкой, а внутренняя часть заполняется структурой низкой плотности, называемой заполнением.

Заполнение и толщина корпуса сильно влияют на прочность детали. Для настольных FDM-принтеров в основном подходит плотность заполнения 25% и толщина корпуса 1 мм. Обычно, это стандартные настройки для быстрой печати и хороший компромисс между прочностью и скоростью.

Выше вы видите внутреннюю геометрию деталей с различной степенью заполнения

Основные расходные материалы FDM

Одной из сильных сторон FDM печати является широкий ассортимент доступных материалов. Они могут варьироваться от обычных пластиков (таких как PLA и ABS) до инженерных (таких как, TPU и PETG) и высокопрочных материалов (таких как PEEK).

Ниже изображена пирамида материалов, наиболее доступных в FDM печати.

Используемый материал напрямую влияет на механические свойства и точность печати, а также на ее цену. Наиболее распространенные материалы FDM-печати приведены ниже. Так же рассмотрим плюсы и минусы тех или иных пластиков. Обзор основных отличий PLA и ABS, и подробное сравнение всех распространенных видов филамента – тема очень обширная и с ней можно ознакомиться в специальных статьях в интернете и на тематических форумах.

Возможности 3D-печати: от производства игрушек до медицины

3D-печать обретает все большую популярность и проникает во многие сферы жизнедеятельности человека. С помощью специальных принтеров она позволяет быстро и точно создать образец любого объекта. Ее преимущества перед механической обработкой — отсутствие отходов производства и значительная экономия материала. Технология стала незаменимой в промышленности, медицине, строительстве, архитектуре, кинематографе и других областях.

Что такое 3D-печать?

3D-печать—процесс создания физического предмета из цифровой трехмерной модели. Он выполняется без участия человека. Модель разрабатывается в специальной программе, сохраняется в формате STL, а затем отправляется на 3D-принтер, который послойно создает реальный объект. На горизонтальную ровную поверхность накладывается один пласт материала, асверху постепенно все остальные, пока не будет сформировано все изделие. Программное обеспечение контролирует процесс и передает принтеру необходимые команды, что практически полностью исключает вероятность появления ошибок либо брака.

Трехмерные принтеры позволяют выполнять печать из разных материалов. Используется ABS- и PLA-пластик, гипс, металл, биомасса, смолы и т.д. Разнообразие используемых материалов существенно расширяет возможности печати.

Сферы применения 3D-печати

Медицина

3D-печать используют во всех областях медицины. Большую роль она играет в стоматологии. Применение этой технологии избавляет от необходимости ручного моделирования коронок, протезов, гипсовых моделей, инструментов. Пациентам больше не придется проходить ряд примерок и доработок и ждать установки нужной детали. Достаточно выполнить сканирование ротовой полости и уже через некоторое время получить идеально подходящую конструкцию.

В университете Принстона с помощью 3D-печати разработали модель уха. Его изготовили из биомассы с большим содержанием стволовых клеток, которые могут трансформироваться в хрящевую ткань. Визуально оно имитирует ухо человека, а функционально представляет собой устройство для восприятия радиоволн.

В 2011 году была создана живая человеческая почка. Процесс занял всего 3 часа.

В 2012 году имплантировали титановую челюсть. Медики допускают, что в скором будущем не будет нужды искать доноров для пересадок. Все необходимые органы будет печатать 3D-принтер.

Трехмерная печать помогает в подготовке будущих медицинских работников. Она позволяет воссоздать копию человеческого скелета или отдельных органов для отработки приемов, которые нужны для успешного проведения операции.

Строительство

Сотрудники университета Южной Калифорнии сумели создать систему трехмерной печати для работы с объектами большой площади. Она функционирует как строительный кран, возводящий стены зданий из бетона. Дает возможность построить двухэтажный дом всего за 20 часов. Все, что останется сделать — выполнить внутреннюю отделку помещения, а также установить двери и окна.

Архитектура

Сегодня для трехмерной печати применяется 390 тысяч оттенков цветовой схемы CMYK, что позволяет реализовать любой архитектурный замысел. 3D-печать используют для изготовления макетов отдельных помещений, многоэтажных зданий, микрорайонов, посёлков с необходимой инфраструктурой: дорогами, остановками транспорта, приборами уличного освещения.

Производство игрушек

Британская фирма MakieLab разработала бесплатное приложение для мобильных телефонов Makies Doll Factory, позволяющее создать куклу, разработать ее внешность, элементы одежды. Модель печатают на 3D-принтере и высылают заказчику. Стоимость готовой игрушки — 88 долларов. Компания способна составить серьезную конкуренцию производителям игрушек.

Благодаря 3D-печати есть возможность изготовить игрушку в сжатые сроки. Изделие может быть сделано самим ребенком и иметь любую форму, размер и цвет.

Изготовление ювелирных изделий

Если раньше для создания восковой модели украшения требовалась масса времени, то сейчас при помощи специального программного обеспечения можно в сжатые сроки разработать дизайн изделия, а затем распечатать прототип ювелирной продукции на 3D-принтере.

Благодаря технологии трехмерной печати модели украшений имеют гладкую поверхность и не нуждаются в дополнительной обработке или корректировке.

Литейное производство

3D-печать значительно ускоряет рабочий цикл изготовления форм для литья. Производство точного прототипа на принтере занимает всего несколько часов, а при помощи традиционных способов — до нескольких месяцев.

3D-оборудование дает возможность изготавливать объекты, которые точно соответствуют их цифровым моделям, а также изделия с геометрической формой, которую невозможно повторить при производстве традиционными методами.

Дизайн и реклама

При помощи 3D-принтеров можно изготавливать пробные макеты упаковок и флаконов торговой продукции. Прототипы могут иметь оригинальную форму, любой цвет, включать такие элементы дизайна, как этикетку, слоган, штрих-код, логотип. С целью экономии и возможности внесения изменений в структуру и внешний вид объекта готовые модели демонстрируют заказчикам перед началом серийного производства.

Приборостроение

Использование 3D-печати позволяет изготавливать элементы конструкции приборов практически любой геометрической формы и сложности без традиционных инструментов и станков. Технология помогает сократить срок разработки деталей: от появления идеи до выхода продукции на рынок.

Другие области применения 3D-печати: изготовление одежды и обуви, анимация и кинематограф, образование, авиа- и автопромышленность, производство потребительских товаров.

Преимущества и перспективы 3D-печати

Скорость 3D-печати является главным преимуществом технологии. От этапа разработки дизайна продукции до ее выпуска в производство проходит всего несколько дней.

Трехмерная печать предоставляет также такие важные преимущества

  1. Экономия средств на производство (не нужен персонал и специальное оборудование: автоматы, станки, краны, пр.).
  2. Простое внесение изменений в модель при помощи программы на компьютере.
  3. Возможность использования разных материалов и их нулевые отходы при производстве.

Огромные возможности 3D-печати наглядно иллюстрирует выполненная при помощи нее музыкальная скрипка, опробованная в прямом эфире на канале CNN пятнадцатилетней студенткой. Это доказывает, что технология позволяет воссоздать практически любой предмет с сохранением его свойств.

Агентство NASA выделило грант размером 125 тысяч долларов инженеру Анджану Контрактору на разработку 3D-принтера для изготовления еды для астронавтов во время их полета в космосе. Смешивая ингредиенты из картриджей, оборудование сможет обеспечить разнообразный рацион. Первым напечатанным на принтере блюдом станет пицца.

Изобретатель Кай Парти разработал волокно LAYWOO-D3 для 3D-принтера RepRap, благодаря которому можно осуществлять печать древесины. Материал является композитом отходов деревообрабатывающей промышленности и безвредного недорогого пластика. Он может стать революционным и позволит сократить вырубку лесов.

В скором будущем возможна печать объектов с переменными характеристиками, к примеру, с изменяющейся прозрачностью. Ученые прогнозируют, что традиционные способы производства отойдут на второй план, поскольку 3D-принтеры позволяют быстрее и проще создавать продукцию с высокой степенью детализации, в особенности мелкие изделия, требующие кропотливой ручной работы.

Для заказа услуг 3D-печати в компании KLONA, свяжитесь с нашими менеджерами. Они бесплатно проконсультируют вас и ответят на интересующие вопросы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector