8 (495) 518-98-02
Многоканальный (пн. – пт. 09–18)
8 (800) 550-02-09
Бесплатный (ежедневно 09–22)
Корзина
0 товаров на 0 Р
Ваша корзина
Итого: 0 товаров на 0 Р
Посмотреть корзину

Что такое 3D-принтер?

Прежде всего, следует понять, что собой представляет 3D-принтер. «Принтер» в нашем понимании – это устройство, выводящее на бумагу какую-либо информацию. Понятно, что информация эта будет двумерной, а принтер, соответственно, — 2D. Трехмерные принтеры отличаются тем, что в результате их работы получается объемный объект, то есть физический.

Технологий подобной трехмерной печати существует несколько, но все они имеют в своей основе один и тот же принцип – послойное наращивание, или печать твердой геометрии. На данный момент трехмерные принтеры становятся все более распространенным и доступным явлением. Например, компания под названием Desktop Factory создала устройство, которое отличается достаточно доступной ценой, чтобы его можно было приобрести для дома, и вполне может быть установлено прямо на рабочем столе. Удивительно, но за стоимость отечественного автомобиля можно легко приобрести целую настольную мастерскую. Desktop Factory 125ci 3D Printer способен изготовить деталь любой сложности. Единственное условие – объем материала, необходимого для ее создания, не должен быть больше двух литров. Готовые детали отличаются и достаточной прочностью, они вполне выдерживают мощный удар об стену. Для изготовления деталей применяется галогеновая лампа и специальная система линз, которая направляет ультрафиолетовый пучок непосредственно на нужный участок обрабатываемого материала. В качестве сырья для принтера используется порошковый пластик, твердеющий под воздействием света. Производитель утверждает, что такой достаточно доступный материал позволит существенно снизить себестоимость готовых изделий (кубический дюйм обойдется примерно в доллар). Печать деталей в данном принтере происходит слоями, сначала изготавливается нижний, затем верхние. Примечательно, что по скорости печати устройство не уступает уже имеющимся, но гораздо более дорогим (практически в два раза) аналогам.

Компания под названием Mcor Technologies также анонсировала принтер для трехмерной печати Mcor Matrix. Он создан на основе уникальной технологии и, скорее всего, станет устройством, использование которого будет самым дешевым. В данной модели также применена технология послойной печати, то есть изначально модель с помощью специальной программы делится на слои, после чего начинается ее изготовление из самой обычной бумаги, которая склеивается и в результате получается трехмерная модель. Готовое изделие обрабатывается клеем и с внешней стороны, что делает ее более прочной и придает ей эстетический вид. Подобные модели отличаются достаточной прочностью, что дает возможность использовать их в наглядных целях. Они чем-то сродни изделиям, вырезанным из дерева. Уникальность принтера Mcor Matrix заключается именно в применении в качестве расходных материалов листов бумаги формата А4, а также специального клея. Именно это позволило производителям снизить стоимость печати едва ли не в пятьдесят раз! Привычные материалы для 3D-печати стоят гораздо дороже. О том, во сколько обойдется приобретение самого устройства, производитель пока молчит. Американская компания ZCorporation представила российским потребителям первый цветной 3D-принтер для офиса под названием ZPrinter450. В распространенном пресс-релизе сообщается, что новинка обеспечивает печать высококачественных 3D-моделей в цвете из CAD-файлов, при этом не требуется никакого дополнительного оборудования. Продолжительность контакта человека с принтером уменьшается практически на 40 %, поскольку большинство процессов автоматизировано, например, принтер сам контролирует качество печати на всех уровнях и исправляет возникающие отклонения. ZPrinter450 был разработан специально для офисных помещений, он не занимает много места и не выделяет вредные вещества в окружающую среду.

Технический прогресс затрагивает абсолютно все области человеческой деятельности, причем темпы его развития просто ошеломляют. Благодаря тому, что нас постоянно окружает множество устройств, обеспечивающих связь между различными точками земного шара в реальном времени, мы узнаем о появлении различных новинок практически мгновенно. Однако есть такие области, изменения в которых не так заметны для широкой публики, но это ничуть не умаляет их значимость. Это относится и к 3D-печати. Современные СМИ все еще не особенно серьезно относятся к данной сфере. Тем не менее, 3D-печать уже давно перестала быть просто увлекательной игрушкой для тех, кто имеет к ней доступ. Более того, фирма Lockheed Martin на практике доказала всю ее серьезность и полезность. В 2006 году ею был продемонстрирован беспилотник-невидимка с размахом крыльев в 27 метров, большая часть деталей которого была напечатана на 3D-принтере. Впрочем, развитие технологии реально ускорилось лишь в последние годы, ведь начало свое она берет еще в 80-х годах прошлого века.


Лазерные Устройства

В далеком 1986 году американский инженер Чарльз Халл придумал стереолитографию (SLA), которая и стала первой технологией создания трехмерной пластиковой модели по чертежам, примененной на практике. Впоследствии Халл стал основателем компании 3D Systems, и по сей день являющейся флагманом в производстве 3D-принтеров. Принцип стереолитографии представляет собой использование жидкого фотополимера, поверхность которого при помощи УФ-лазера отверждается в соответствии с запрограммированным рисунком. Рисунок представляет собой послойную нарезку исходной модели, которая осуществляется специальными программами. После окончательного формирования слоя, стол с моделью опускается на его толщину, после чего наносится следующий. Это продолжается, пока модель не будет завершена. После ее промывают с целью удаления всего лишнего и держат под УФ-лампой, пока она окончательно не затвердеет.

SLA-принтеры позволяют создавать достаточно крупные модели, вплоть до 75-сантиметровых. Однако даже машины, имеющие небольшую рабочую площадь, отличаются весьма внушительными габаритами и весом до 500 кг. Именно в SLA-принтерах создаются самые качественные модели, они характеризуются высокой точностью, прочностью и гладкостью. Минус, кроме габаритов, еще и в крайней медлительности, а также в дороговизне материалов для печати. Высока и цена самих принтеров. Но, понятно, что подобные машины не предназначены для офисов или дома, их продают поштучно, примерно, по 150 тысяч евро за штуку. Соответственно, дорогими получаются и изготовленные модели. Существует еще один вариант SLA-технологии, который носит название SGC и отличается более быстрой работой, однако уступает в разрешении. Он был разработан в 1987 году израильской фирмой под названием Cubital. Тогда процесс был сродни ксерокопированию. На стеклянном столе при помощи тонера формировалась маска слоя, через нее фотополимер по всей поверхности сразу засвечивался УФ-лампой. Теперь используется DLP-матрица. Аппарат для подобной печати имеет скорость создания модели в пределах 20 мм/час, толщина слоя – до 0,1 мм. Стоит принтер чуть более 50 тысяч евро. Принтеры с технологией спекания используют более дешевые и доступные исходные материалы. Запатентован данный метод был в 1989 году Карлом Декартом. Устройство SLS-принтера также более простое. Порошок предварительно прогревается почти до температуры плавления, после чего лазер плавит его, тем самым формируя нужный рисунок слоя. Благодаря этому, принтер может использовать едва ли не любой термопластичный материал. Получаемые модели являются самыми прочными. Скорость печати гораздо выше, чем SLA, но разрешение существенно ниже, поэтому поверхность модели получается шероховатой. Кроме того, устройству требуется больше времени для подготовки к началу работы. Большим плюсом SLS-технологии является возможность печати металлических моделей. Для этого применяется специальный порошок, состоящий из металлических частиц, покрытых полимером. Готовое изделие помещается в специальную печь, где происходит выгорание пластика, а возникшие пустоты заполняются бронзой. Полученное изделие очень прочное. Можно создавать и изделия из стекла и керамики, они получаются термо и химически стойкими.

Еще одна технология – LOM. Она была разработана в 1985 году Михаилом Фейгеном. Здесь применяется листовой материал (это может быть бумага, металлическая фольга, ламинат, керамика), который раскраивается при помощи луча лазера. После этого разогретые валки склеивают слои между собой. Недостатки данного метода в том, что поверхность получается грубой, изделие даже может расслаиваться, если при печати произошел какой-либо сбой. Но в то же время, испорченные слои можно легко удалить, а затем создать заново. Принтеры, использующие данный метод, в наше время не особенно распространены. Их применяют, например, для создания моделей архитектурных объектов или ландшафтов. Подводя итог, можно отметить, что самым существенным недостатком лазерных 3D-принтеров является их высокая стоимость, в то время как струйные принтеры становятся все более доступными.


Струйные Устройства

Подобный метод 3D-печати заключается в том, что жидкий полимер выдавливается на поверхность нужной заготовки. Технология FDM, созданная Скоттом Крампом, использует именно этот метод. Первый подобный принтер был выпущен еще в 1991 году фирмой Stratasys. Сейчас с ее конвейеров выходит несколько видов FDM-принтеров. У нас наибольшей популярностью пользуется серия Dimension. Данные принтеры считаются самыми дешевыми, они могут стоить меньше 20 тысяч долларов. Однако существуют и гораздо более дорогие варианты. Что же мы можем получить за такие деньги?

Суть работы FDM-принтеров в том, что нить из термопластичного пластика укладывается головкой печати на специальную поверхность. При этом возможна деформация нависающих элементов, поэтому автоматически создаются поддерживающие конструкции, которые затем удаляются из уже готового изделия. Модели отличаются гладкостью и прочностью. Их слабое место – низкая точность и скорость печати. Принтеры FDM позволяют создавать цветные модели. Для этого необходимо лишь вовремя менять картриджи. Все операции, осуществляемые устройствами, предельно автоматизированы. Один из методов струйной печати носит название Polyjet. Это детище израильской компании Objet Geometries . Они носят название Eden и достаточно распространены в России. В основе данной технологии лежат элементы лазерного метода SLA. Но здесь применяется струйная головка, которая выдавливает фотополимер на поверхность детали. После он отверждается под воздействием ультрафиолета. Цена «Эдемов» достигает 100 тысяч долларов.По тому же принципу работает и технология Multi-Jet Modeling, разработанная 3D Systems. Еще один метод 3D-печати носит название 3DP, теперь его использует компания Z Corporation. Суть его в том, что полученный из твердого металла порошок склеивается компаундом, который выдавливается через печатающую головку. Уникальность метода заключается в возможности печати моделей 24-битного цвета. Кроме того, скорость работы принтера самая высокая, до 50 мм/час. К сожалению, модели при этом получаются не особенно прочными, а поверхность их зернистой.

Видов технологии 3D-печати на самом деле еще много, однако, они все являются лишь модификациями вышеописанных.


Возврат к списку