3d-принтер: что это и как он работает?

Материалы для 3D-печати

Существует множество различных материалов для 3D-печати с разными свойствами и соответственно назначением:

• ABS-пластик – самый распространенный и не дорогой материал, отличающийся хорошей ударопрочностью и термостойкостью, применяется для изготовления простых геометрических моделей
• Полиамид – это пластик, отличающийся одновременно хорошей прочностью и гибкостью, который лучше подходит для деталей со сложной геометрий, к которым предъявляются повышенные требования в плане точности, из него можно изготовить движущиеся детали механизмов
• PolyJet – фотополимер, отличающийся микроскопической точностью и высокой гладкостью поверхности, из него можно изготовить высококачественный прототип сложного устройства и прозрачные детали
• PETG-пластик – сверх прочный износостойкий пластик для изготовления нагруженных конструкций, габаритных деталей и корпусов, также имеет хорошую устойчивость к истиранию
• PLA-пластик – этот материал легко поддается механической обработке и покраске, благодаря чему из него можно изготавливать различные декоративные элементы
• ASA-пластик – это аналог ABS-пластика, но более устойчивый к воздействию окружающей среды (влаги, прямых солнечных лучей и др.), поэтому он больше подходит для изготовления деталей, которые будут использоваться вне помещений
• FilaFlex – материал напоминающий по свойствам резину, он эластичный, гибкий и в тоже время достаточно прочный и износостойкий, из него можно изготовить заглушки, прокладки, подошву для обуви и даже гибкие протезы или пассики для магнитофона
• SLA – фотополимер, позволяющий получить прочные функциональные изделия с гладкой поверхностью, используется для изготовления форм для литья в стоматологии и ювелирном деле
• PMMA – синтетический полимер для печати крупногабаритных макетов, используется в архитектуре, изготовления рекламных вывесок и стендов
• Гипс – основной материал для печати цветных моделей, но обладает низкой прочностью и хрупкостью, поэтому используется в основном для изготовления не нагруженных декоративных элементов, фигурок и простых макетов
• Сталь – используется в технологии 3D-печати путем лазерного плавления металла для изготовления сверх прочных деталей с высокой точностью
• Алюминий – используется для производства крупных деталей из порошков с разным составом, путем их плавления лазером, в результате чего получается достаточно прочная и легкая однородная структура

Вам также нужно учитывать требования к 3D-модели в зависимости от материала, который будете использовать. Все это можно узнать у компании, которая оказывает услуги по 3D-печати.

Технологии трехмерной печати

Какие еще технологии печати на 3D-принтере можно выделить?

1. Технология SLA получила наиболее широкое распространение благодаря высокой скорости печати. Изготовление модели на таком принтере происходит с помощью лазера: луч направляется на фотополимер, и тот затвердевает. Полупрозрачный материал после этого легко поддается окрашиванию и склеиванию.
2. Технология SLS происходит путем спекания порошковых реагентов с помощью того же самого лазерного луча. Отличительной особенностью этого метода является возможность использования как пластмассовых, так и металлических материалов в процессе производства.
3. Технология DLP самая молодая на рынке. 3D-принтеры с подобным методом печати довольно компактны и используют свет для формирования нужной конструкции.
4. Технология EBM используется для печати металлом. Для создания трехмерных объектов в подобных промышленных 3D-принтерах используется электронно-лучевая плавка. Металл не очень эффективен для создания мелких деталей с точными формами. Поэтому в EBM-принтерах используется металлоглина, которая сочетает пластичность глины и твердость металла. 3D-принтер по металлу позволяет изготавливать не только стандартные модели и вещи, но и части серьезных конструкций: самолетов и кораблей.
5. Технология НРМ (FDM) HPM позволяет изготавливать не имеющие на данный момент аналогов модели, которые обладают исключительными характеристиками. 3D-принтеры с этой технологией просты в обслуживании, компактны и пригодны для использования в любом месте: от производства до офиса.
6. «Ручная» печать популярна не меньше, чем объемные трехмерные модели принтеров. Представляет такое устройство собой ручку, с помощью которой вы как бы «рисуете» 3D-объект. «Ручки» используют технологии, подобные полноценным 3D-принтерам: выплавляемый материал выделяется из наконечника. При должной сноровке можно создавать довольно точные модели и фигурки.

Широкий ассортимент трехмерных принтеров позволяет подобрать устройство конкретно под вашу цель и бюджет.

Требования к 3D-модели для печати

Для того, чтобы принтер мог корректно распечатать модель, она должна соответствовать определенным требованиям в плане качества проектирования:

• правильные нормали – все нормали должны быть направлены изнутри наружу
• два ребра для каждой грани – все грани объекта должны иметь по два ребра
• замкнутая геометрия – все поверхности должны образовывать единый замкнутый объем
• отсутствие внутренних граней – внутри модели не должно быть никаких граней
• совпадение ребер – ребра соприкасающихся полигонов должны быть объединены в одно общее ребро
• отсутствие пересечений полигонов – полигоны не должны пересекаться друг с другом и входить один в другой
• отсутствие нулевых полигонов – полигоны не должны иметь нулевую толщину

Кроме того, каждая компания, которая оказывает услуги 3D-печати, предъявляет свои требования модели – минимальные и максимальные габариты, размер файла и некоторые другие, обязательно ознакомьтесь с ними заранее.

Проверить соответствует ли ваша модель требованиям для 3D-печати, найти и автоматически или вручную исправить ошибки можно с помощью программы , у которой также есть (требуется регистрация). Как ей пользоваться вы можете почитать на известном сайте по 3D-моделированию .

Последние мысли о заработке на 3D-принтере

Зарабатывать деньги с помощью 3D-печати проще, чем вы думаете. Есть много разных способов монетизировать свой принтер, некоторые из которых проще, чем другие. От создания изделий для продажи в Интернете, и заканчивая сдачей в аренду самого принтера, запуском службы 3D-печати и даже обучением других методам 3D-печати – самое лучшее время для заработка на 3D-принтере. Лучше всего то, что зарабатывать на 3D-печати может любой желающий в любом возрасте (включая подростков!).

Вам нужно будет потратить некоторое время на то, чтобы научиться работать, проектировать и создавать 3D-печатные изделия, но как только у вас появятся знания, с помощью своих навыков вы сможете создать значительный доход!

Онлайн сервисы для создания 3D-моделей

Если не хотите устанавливать сложные программы и разбираться в тонкостях 3D-моделирования, то на помощь к вам придут простые и интуитивно понятные онлайн сервисы для создания 3D-моделей:

Мы рекомендуем начать с сервиса Tinkercad от Autodesk, он наиболее прост и понятен в освоении, но в тоже время обладает достаточным функционалом. Как пользоваться подобными сервисами вы можете почитать на очень популярном сайте .

Помимо этого есть компании, которые оказывают услуги по созданию 3D-моделей для печати. Это будет особенно полезно для тех, кто проектирует прототип своего будущего коммерческого изделия. Например, такие услуги оказывает сервис .

Редакторы для 3D-моделирования

Первое, что вам понадобиться для создания 3D-модели это любой подходящий графический редактор, который позволяет сохранять файлы в формате STL (для одноцветной печати) или WRL (для цветной печати из гипса).

Такие форматы поддерживаются многими популярными программами для 3D-моделирования, в том числе и бесплатными:

• (платная)
• (платная)
• (платная)
• (платная)
• Rhinoceros 3D (платная)
• (бесплатная)
• (бесплатная)
• (бесплатная)
• (бесплатная)
• (бесплатная)

Если у вас есть одна из таких программ и вы уже владеете некоторыми навыками работы, то для вас это не будет проблемой. Если нет, то посмотрите какая программа больше подходит под ваши модели.

Для новичков мы можем порекомендовать начать со SketchUp (она попроще в освоении), а затем по необходимости переходить на Blender (это ПО с большими возможностями, но требует предварительного изучения).

Подготовительный этап

Перед грунтовкой и покраской объекта, рекомендуется предварительно установить его на специальный малярный блок при помощи штифта. Малярный блок — это деревянный стенд, который поддерживает объект пока он красится и грунтуется. 

Окраска PLA: Подвешенный шлем, готовый к последним штрихам. Возьмите деревянный штифт, и при помощи долото и сверла, равное диаметру штифта, просверлите отверстие в в незаметной части вашего объекта. Вставьте штифт в отверстие и надежно зафиксируйте на нем объект. (В качестве альтернативы можно использовать естественное отверстие или подходящую наклон поверхности вашего объекта). Затем, сверлом такого же диаметра просверлите отверстие в деревянной площадке и установите в него штифт. Он должен быть установлен жестко и не болтаться, чтобы объект был сбалансирован и не упал с него в самый неподходящий момент. Теперь у вас есть возможность нанести равномерный и гладкий слой грунтовки или краски на поверхность, не касаясь его руками и не рискуя оставить следы от пальцев. Так же помните, что на не высохшей грунтовке и краске, может оседать пыль, поэтому работайте в чистом и проветренном помещении, с хорошим освещением. Большинство аэрозольных красок, содержат вредные растворители, которые могут вдыхаться. Поэтому рекомендуется надеть респиратор и нитриловые перчатки. В идеале лучше иметь покрасочную камеру, повесив с трех сторон полиэтиленовую пленку. Это предотвратит распыление краски по помещению и уменьшит количество пыли и грязи, которые могут оседать на покрашенный объект во время высыхания.