Представете си управляван от робот пистолет за горещо лепило, който използва пластмаса вместо лепило, и имате основите на 3D принтер. Пластмасови нишки се подават в печатаща глава, която се нагрява, за да разтопи материала. Печатащата глава се движи много прецизно в три измерения и пуска пластмасови линии върху печатащото легло – масата, върху която печата. Принтерът прави това отново и отново, натрупвайки слоеве от пластмаса, докато образува 3D част.
Съдържание
Всичко започва с 3D модели
Всеки обект, отпечатан на 3D принтер, започва с 3D модел. Те обикновено се правят в CAD програма, предназначена за работа върху реални 3D модели, напр TinkerCAD, Fusion360, или Sketchup. Това е малко по-различно от начина, по който могат да се правят 3D модели за филми или игри, въпреки че със сигурност можете да отпечатате много подробни фигури от традиционния софтуер за 3D моделиране.
Едно от предимствата на 3D принтера е, че може да отпечата почти всичко. Някои модели са толкова сложни, че е невъзможно да се направят с традиционни производствени техники като формоване или фрезоване с ЦПУ и това е мястото, където 3D принтерите заемат очевидно водещо място. Те обаче не се използват само за изработване на фантастични геометрични форми, тъй като обикновено е много по-евтино за отдела за научноизследователска и развойна дейност на голяма фабрика да отпечата един модел в пластмаса, вместо да монтира цялата фабрика, за да направи действителната част. Това се нарича прототипиране, правене на груб чернова, за да помогне за тестване на окончателното копие, без да губите ценно време и материали.
Нарязване на модела за печат
Тъй като принтерът не разбира как да вземе сложна 3D мрежа и да я превърне в отпечатан модел, 3D моделът трябва да бъде декодиран в информация, която принтерът може да разбере. Този процес се нарича нарязване, тъй като отнема сканиране на всеки слой от модела и казва на принтера как трябва да премести печатащата глава, за да създаде всеки слой на свой ред. Това се прави с помощта на слайсер, програма, която обработва всичко това вместо вас, например CraftWare или Астропринт.
Слайсерът ще се справи с „пълнежа“ на модела, създавайки решетъчна структура вътре в масивен модел, за да му придаде допълнителна стабилност. Това е една област, в която 3D принтерите блестят – те могат да отпечатват много здрави материали с наистина ниска плътност, като стратегически създават въздушни джобове вътре в модела и го правят много по-лек.
Друго нещо, с което се бори слайсерът, са опорните колони. Тъй като принтерът не може да постави пластмаса върху разреден въздух, трябва да се създадат опорни колони, които да позволят на принтера да преодолее празнината. Те са подвижни, но се използват в процеса на печатане, за да се гарантира, че няма да се свие.
След като слайсерът е готов, той ще изпрати данните до 3D принтера, за да започне процеса на печат.
Чака се дълго време
След като принтерът стартира, ще забележите основния проблем с 3D печата днес: той е ужасно бавен. Докато 2D принтерът може да отпечата цяла книга за няколко минути, повечето 3D разпечатки ще отнемат няколко часа, ако не и дни, за да завършат отпечатването. И ако сте объркали настройките, неправилно конфигурирали слайсера или просто се сблъскали с него малко, можете да загубите целия печат.
Има някои по-бързи технологии, които предизвикват пръски в индустрията, като Carbon M1, който използва лазери, изстреляни в слой от течност и изважда отпечатъка от него, ускорявайки значително процеса. Но този тип принтери са в пъти по-сложни, много по-скъпи и засега работят само с пластмаса.
Така че трябва ли да си купя 3D принтер?
Ако не се интересувате от проектиране и отпечатване на части, със сигурност няма да замените скучния си 2D принтер скоро.
Принтерите, които повечето потребители купуват, обикновено печатат от пластмаса, въпреки че има екзотични (и скъпи) принтери, използвани в индустрията, които могат да отпечатват почти всичко. Има дори 3D принтер, който може да отпечатва изкуствено месо. Технологията се движи много бързо и има значителни последици в много индустрии. Със сигурност някой ден ще можете да отпечатате гурме ястия от принтер за ядливи храни, но дотогава той си остава хоби и индустриално устройство.
И все пак, тъй като цените падат през цялото време, това може да бъде забавно хоби – особено ако изграждате нещо, където се използват малки пластмасови модели.
Кредити за изображения: Каца Скоканова/Shutterstock