Представьте управляемый роботом пистолет для горячего клея, в котором вместо клея используется пластик, и у вас есть основы работы с 3D-принтером. Пластиковые нити подают в печатающую головку, которая нагревается до расплавления материала. Печатающая головка очень точно перемещается в трех измерениях и опускает полосы пластика на платформу для печати — стол, на котором она печатает. Принтер делает это снова и снова, наращивая слои пластика, пока он не сформирует трехмерную деталь.
Оглавление
Все начинается с 3D-моделей
Каждый объект, напечатанный на 3D-принтере, начинается с 3D-модели. Обычно они создаются в программе САПР, предназначенной для работы с реальными 3D-моделями, например TinkerCAD, Fusion360, или же Эскиз. Это немного отличается от того, как можно создавать 3D-модели для фильмов или игр, хотя вы, безусловно, можете распечатать очень подробные цифры 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 производственных технологий, таких как формование или фрезерование на станках с ЧПУ, и именно здесь 3D-принтеры берут на себя очевидное лидерство. Однако они используются не только для изготовления причудливых геометрических фигур, поскольку отделу исследований и разработок на крупной фабрике обычно гораздо дешевле напечатать одну модель из пластика, чем собирать всю фабрику для изготовления самой детали. Это называется прототипированием, когда создается черновой вариант, который помогает протестировать окончательный вариант без потери драгоценного времени и материалов.
Нарезка модели для печати
Поскольку принтер не понимает, как взять сложную трехмерную сетку и превратить ее в печатную модель, трехмерная модель должна быть декодирована в информацию, которую может понять принтер. Этот процесс называется нарезкой, поскольку он сканирует каждый слой модели и сообщает принтеру, как он должен перемещать печатающую головку для создания каждого слоя по очереди. Это делается с помощью слайсера — программы, которая обрабатывает все это за вас, например CraftWare или же Астропринт.
Слайсер будет обрабатывать «заливку» модели, создавая решетчатую структуру внутри твердотельной модели, чтобы придать ей дополнительную стабильность. Это одна из областей, в которой 3D-принтеры сияют — они могут печатать очень прочные материалы с очень низкой плотностью, стратегически создавая воздушные карманы внутри модели и делая ее намного легче.
Еще одна вещь, с которой работает слайсер, — это опорные стойки. Поскольку принтер не может уложить пластик на тонком воздухе, необходимо создать опорные стойки, чтобы принтер мог заполнить зазор. Они съемные, но используются в процессе печати, чтобы гарантировать, что они не разрушатся.
Как только слайсер будет готов, он отправит данные на 3D-принтер, чтобы начать процесс печати.
Долгое ожидание
Как только принтер запустится, вы заметите главную проблему сегодняшней 3D-печати: она ужасно медленная. В то время как 2D-принтер может напечатать всю книгу за пару минут, для большинства 3D-отпечатков потребуется несколько часов, если не дней, для завершения печати. И если вы испортили настройки, неправильно сконфигурировали слайсер или просто немного натолкнулись на него, вы можете потерять весь отпечаток.
В отрасли есть несколько более быстрых технологий, таких как Carbon M1, в котором лазерные лучи попадают в слой жидкости и вытягивают отпечаток из него, что значительно ускоряет процесс. Но такие принтеры 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 определенно не собираетесь в ближайшее время заменять свой скучный 2D-принтер.
Принтеры, которые большинство потребителей купят, обычно печатают на пластике, хотя в отрасли 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 большое значение для многих отраслей. Конечно, когда-нибудь вы сможете печатать изысканные блюда на принтере для съедобных продуктов, но до тех пор он остается промышленным устройством для любителей.
Тем не менее, когда цены постоянно снижаются, это может быть забавным хобби, особенно если вы строите что-нибудь, где используются небольшие пластиковые модели.
Кредиты изображений: Каца Скоканова/ Shutterstock