Представьте себе управляемый роботом пистолет для горячего клея, в котором вместо клея используется пластик, и у вас есть основы 3D-принтера. Нити пластика подаются в печатающую головку, которая нагревается для расплавления материала. Печатающая головка перемещается очень точно в трех измерениях и опускает пластиковые линии на печатную платформу – стол, на котором она печатается. Принтер делает это снова и снова, накапливая слои пластика, пока не образует трехмерную деталь.
Все начинается с 3D-моделей
Каждый объект, напечатанный на 3D-принтере, начинается с 3D-модели. Обычно они создаются в программе CAD, предназначенной для работы с реальными трехмерными моделями, такими как TinkerCAD, Fusion360 или Sketchup. Это немного отличается от того, как 3D-модели могут быть сделаны для фильмов или игр, хотя вы, конечно, можете распечатать очень подробные данные из традиционного программного обеспечения для 3D-моделирования.
Одним из преимуществ 3D-принтера является то, что он может печатать практически все. Некоторые модели настолько сложны, что их невозможно изготовить с помощью традиционных технологий производства, таких как литье или ЧПУ, и именно здесь 3D-принтеры явно выигрывают. Однако они используются не только для создания причудливых геометрических фигур, поскольку для отдела исследований и разработок крупного завода, как правило, гораздо дешевле напечатать одну модель из пластика, чем собирать всю фабрику для изготовления фактической детали. Это называется создание прототипа, создание черновика, чтобы помочь протестировать окончательную копию, не тратя драгоценное время и материалы.
Нарезка модели для печати
Поскольку принтер не понимает, как взять сложную 3D-сетку и превратить ее в печатную модель, 3D-модель должна быть декодирована в информацию, которую принтер может понять. Этот процесс называется нарезкой, поскольку он сканирует каждый слой модели и сообщает принтеру, как ему следует перемещать печатающую головку, чтобы создать каждый слой по очереди. Это делается с помощью слайсера, программы, которая обрабатывает все это для вас, например, CraftWare или Astroprint.
Слайсер будет обрабатывать «заливку» модели, создавая решетчатую структуру внутри твердой модели, чтобы придать ей дополнительную устойчивость. Это одна из областей, где светятся 3D-принтеры – они могут печатать очень прочные материалы с очень низкой плотностью, создавая стратегические воздушные карманы внутри модели и делая ее намного легче.
Еще одна вещь, которую обрабатывает слайсер – это вспомогательные столбцы. Поскольку принтер не может складывать пластик на воздухе, необходимо создать опорные колонны, чтобы принтер мог преодолеть зазор. Они являются съемными, но используются в процессе печати, чтобы гарантировать, что он не разрушается.
Как только слайсер будет готов, он отправит данные на 3D-принтер, чтобы начать процесс печати.
Долгое время
Как только принтер запустится, вы заметите основную проблему современной 3D-печати: она ужасно медленная. В то время как 2D-принтер может распечатать всю книгу за пару минут, большинству 3D-отпечатков потребуется несколько часов, если не дней, чтобы закончить печать. И если вы испортили настройки, неправильно настроили слайсер или просто наткнулись на него, вы можете потерять весь отпечаток.
В отрасли есть несколько более быстрых технологий, создающих брызги, например, Carbon M1, который использует лазеры, попавшие в слой жидкости, и вытягивает из него отпечаток, значительно ускоряя процесс. Но эти типы принтеров во много раз сложнее, намного дороже и пока работают только с пластиком.
Так стоит ли покупать 3D-принтер?
Если вы не заинтересованы в проектировании и печати деталей, вы наверняка не собираетесь в ближайшее время заменять скучный 2D-принтер.
Принтеры, которые большинство потребителей покупают, обычно печатают в пластике, хотя в промышленности используются экзотические (и дорогие) принтеры, которые могут печатать практически все. Есть даже 3D-принтер, который может печатать искусственное мясо. Технология развивается очень быстро и имеет значительные последствия во многих отраслях. Конечно, когда-нибудь вы сможете печатать блюда для гурманов на съедобном пищевом принтере, но до тех пор он остается любителем и промышленным устройством.
Тем не менее, когда цены постоянно снижаются, это может быть увлекательным хобби, особенно если вы строите что-то, где используются маленькие пластиковые модели.
Авторы изображений: Кака Скоканова/Shutterstock
