Как печатать на 3D-принтере

Обновлено: 22.11.2024

Пошаговые инструкции по использованию 3D-принтера? Во многих различных технологиях используются одни и те же основные этапы, которые мы рассмотрим далее, но каждый 3D-принтер также может быть проще или сложнее в использовании в зависимости от его функций.

Шаг 1. Подготовьте дизайн к 3D-печати

К этому моменту важно, чтобы деталь была готова к печати, и вы выбрали материал. Эта деталь может быть разработана вами самостоятельно с помощью САПР (автоматизированного проектирования), получена с помощью 3D-сканирования или взята из перечня существующих конструкций.

Прежде чем вы начнете печатать, вам нужно перевести свой дизайн в «координаты», которые сможет понять 3D-принтер, а также сообщить ему важные параметры, такие как материал, из которого вы печатаете.

Это называется "нарезкой", потому что включает в себя разделение 3D-дизайна на, как вы уже догадались, слои. Обычно это делается в программе, известной как программное обеспечение для нарезки или подготовки к печати. Наше программное обеспечение для нарезки Ultimaker Cura поставляется с множеством предварительно настроенных параметров, поэтому подготовка к печати обычно занимает всего несколько секунд. Или, если вы предпочитаете детальный контроль над процессом печати, вы также можете использовать сотни пользовательских настроек. После нарезки ваш файл готов к печати.

Шаг 2. Настройте принтер

Вы также можете сделать этот шаг первым, если хотите. Или вам может вообще не понадобиться, например, если вы регулярно печатаете детали одного и того же типа.

Но прежде чем приступить к печати, убедитесь, что загружен правильный материал. 3D-принтеры FFF, такие как Ultimaker, также позволяют выбирать различные размеры сопла: меньшее сопло дает более детализированные отпечатки, а большее сопло сокращает время печати. Если вы используете программное обеспечение Ultimaker вместе с 3D-принтером Ultimaker, оно проверит конфигурацию вашего принтера и предложит вам изменить что-либо.

Шаг 3. Отправьте файл на принтер

Когда вы будете готовы к работе, вам нужно отправить файл на 3D-принтер. Есть два основных способа сделать это. Один из них — загрузить файл на устройство хранения данных (например, на USB-накопитель), поместить его в принтер и запустить задание на печать через интерфейс принтера. Другой вариант — отправить задание удаленно на сетевой принтер через локальную сеть или облако. Удаленная печать особенно полезна, если вы не находитесь в том же месте, что и ваш 3D-принтер.

Шаг 4. 3D-печать

Теперь вы можете сесть и расслабиться! Или, если вы на работе, займитесь чем-нибудь другим, пока принтер выполняет свою работу.

Время печати зависит от размера и уровня детализации напечатанного объекта, а также от типа вашего 3D-принтера. На 3D-принтере FFF, таком как Ultimaker, изготовление небольшого компонента или грубого прототипа может занять всего несколько часов. Большинство деталей будут готовы на следующий день, если вы оставите принтер включенным на ночь. А если вам нужен очень крупный и детализированный отпечаток, возможно, вам придется подождать пару дней.

Некоторые платформы для 3D-печати позволяют отслеживать задание на печать. Вы можете сделать это с помощью цифровой фабрики Ultimaker, а с принтером Ultimaker S3 или Ultimaker S5 даже просматривать прогресс через веб-камеру.

После завершения печати извлеките из принтера. В зависимости от выбранного вами материала и процесса печати могут потребоваться некоторые заключительные шаги вручную, прежде чем он будет готов к использованию. С 3D-принтером FFF эта «постобработка» часто представляет собой не более чем отслаивание небольшого края материала вокруг детали. Другие методы, такие как SLA или SLS, обычно требуют более сложной постобработки, например удаления рассыпчатого порошка из камеры SLS-принтера.

С платформой Ultimaker вы можете подготовить печать, выбрать принтер с требуемой настройкой, а затем отправить задание на печать — и все это удаленно. Просто заберите его, когда все будет готово

Просты ли в использовании 3D-принтеры?

Это может зависеть от многих факторов, но в целом 3D-печать является одним из самых доступных производственных процессов. По сравнению с литьем под давлением или обработкой на станках с ЧПУ 3D-принтеры — это гораздо более простой способ изготовления деталей и моделей, поэтому они используются в качестве настольной технологии везде, от школ до офисов.

Но есть несколько моментов, о которых нужно знать, чтобы сделать процесс 3D-печати беспроблемным:

Выбор материала — возможно, ключевая область, в которой все 3D-принтеры не созданы равными. Проверьте, какие материалы может печатать 3D-принтер, иначе вы можете удивиться, обнаружив, что у вас есть только один или два материала. Хуже того, некоторые производители принтеров разрешают вам печатать только из своих материалов, так что вы привязаны к их использованию навсегда. Ищите 3D-принтер, совместимый с широким спектром материалов, в том числе изготовленных сторонними производителями, чтобы вы могли использовать почти безграничные возможности на рынке и получать выгоду от открытых инноваций.

Автоматизация. Каждый раз при 3D-печати задействованы сотни параметров и конфигураций, таких как температура принтера или направление движения сопла для создания отпечатка. Но мы в Ultimaker не считаем, что это должно усложнять работу пользователя. Например, наши катушки с материалами поставляются со встроенными чипами NFC, поэтому принтер знает, что загружено, предварительно настроенные профили печати в нашем программном обеспечении значительно сокращают время настройки для каждой печати, и вы можете управлять всем сквозным процессом из одного места с помощью Ultimaker. Цифровая фабрика

Поддержка и обслуживание. Если что-то пойдет не так, это может вызвать разочарование и повлиять на вашу продуктивность. Поэтому убедитесь, что ваш 3D-принтер поставляется с комплексной поддержкой и гарантией. Ознакомьтесь с информацией об устранении неполадок, ответами на часто задаваемые вопросы и другими ресурсами, чтобы легко решать проблемы самостоятельно и оставаться продуктивным

Что нужно для 3D-печати?

В вашем 3D-принтере уже есть все необходимое для начала работы. Ниже мы перечисляем основные, а также дополнительные возможности, о которых полезно знать:

3D-принтер — это очевидно

Материалы — некоторые из них должны быть в комплекте с вашим принтером, или их можно купить у поставщиков услуг 3D-печати

Программное обеспечение. Некоторые бренды принтеров поставляют свое собственное программное обеспечение, или вам, возможно, придется найти совместимое программное обеспечение. Обратите внимание, что существует два типа программного обеспечения для 3D-печати: программное обеспечение для подготовки к печати (или нарезки) и программное обеспечение для управления принтером (или заданием на печать)

Расходные материалы. В дополнение к материалам для вашего 3D-принтера могут потребоваться другие расходные материалы. Например, масло или консистентная смазка для технического обслуживания или вспомогательные клеящие вещества для поверхности сборки. В Ultimaker есть все, что вам нужно для начала работы.

Инструменты (в основном необязательные). Некоторым 3D-принтерам может потребоваться один или два основных инструмента для изменения конфигурации или обслуживания. (Опять же, с Ultimaker все необходимое поставляется в комплекте.) В противном случае, если вы собираетесь часто использовать свои 3D-принтеры и вам нужно будет выполнять некоторую постобработку отпечатков, полезно иметь несколько инструментов под рукой. Мы создали руководство по инструментам для 3D-принтеров FFF

Периферийные устройства (дополнительно). Они могут расширить функциональные возможности вашего 3D-принтера. Например, для некоторых наших принтеров вы также можете добавить Air Manager, который закрывает 3D-принтер и фильтрует до 95 % UFP (сверхмелких частиц), или Material Station, которая хранит филамент в оптимальной среде и автоматически загружает материал, когда катушка закончилась

Кроме того, все, что вам нужно, — это источник питания и чистое и безопасное рабочее место для вашего 3D-принтера. Дополнительные советы по этим темам можно найти в наших бесплатных подробных технических документах.

Как вы используете 3D-принтер дома?

Любители и предприниматели уже много лет используют дома настольные 3D-принтеры, но сейчас, когда удаленная работа стала более распространенной, чем когда-либо, это важный вопрос.

Как правило, для рабочего места рекомендуется использовать те же рекомендации по настройке, что и выше. Но тщательно подумайте о двух ключевых моментах — безопасности и пространстве. Принтеры SLS и SLA требуют тщательной обработки опасными химическими веществами, прежде чем неиспользованную смолу или порошок можно будет утилизировать вместе с бытовыми отходами. А поскольку дома, вероятно, не хватает места, выбор широкоформатного принтера, такого как Ultimaker S5 Pro Bundle, может оказаться непрактичным по сравнению с меньшим устройством, таким как Ultimaker 2+ Connect или Ultimaker S3.

Есть еще что открыть.

Узнайте больше о мире 3D-печати, прочитав наши ответы на эти распространенные вопросы:

Научиться 3D-печати никогда не было проще!

3D-печать — это постоянно развивающаяся и расширяющаяся область. Если вы новичок в 3D-печати , количество возможностей и приложений может показаться настолько огромным, что может быть немного ошеломляющим, когда вы только начинаете понимать, как 3D-печать и как использовать 3D-принтер.

В этом руководстве для начинающих по 3D-печати мы объясним, что такое 3D-печать, как она работает, как 3D-печать, лучшие материалы для начинающих и что вам нужно для начала.

Что такое 3D-печать?

3D-печать – это процесс создания трехмерного объекта, который обычно выполняется путем систематического наложения материала поверх самого себя. Принтер считывает с компьютера цифровой файл, в котором указывается, как накладывать материал для создания объекта.

Вот почему 3D-печать также известна как аддитивное производство. 3D-печать и аддитивное производство в основном являются синонимами, хотя вы можете слышать, что аддитивное производство чаще используется в контексте массового потребления или массового производства.

Как 3D-печать:

В зависимости от конкретной печати, которую вы планируете делать, в вашем процессе может быть больше или меньше шагов.Но в целом 3D-печать предполагает следующие действия:

Шаг 1. Создайте или найдите дизайн

Первый этап 3D-печати обычно начинается на компьютере. Вы должны создать свой дизайн, используя программное обеспечение для 3D-дизайна, обычно это программное обеспечение CAD (автоматизированное проектирование). Если вы не можете создать дизайн самостоятельно, вы также можете найти множество бесплатных ресурсов в Интернете с бесплатными дизайнами.

Шаг 2. Экспорт файла STL

После того как вы создали или выбрали дизайн, вы должны либо экспортировать, либо загрузить файл STL. В файле STL хранится информация о вашем концептуальном 3D-объекте.

Шаг 3. Выберите материалы

Обычно у вас может быть представление о том, какой материал вы будете использовать, прежде чем печатать. Существует множество различных материалов для 3D-печати, и вы можете выбрать их в зависимости от свойств, которыми должен обладать ваш объект. Мы обсудим это более подробно ниже .

Шаг 4. Выберите параметры

Следующим шагом будет определение различных параметров вашего объекта и процесса печати. Это включает в себя принятие решения о размере и размещении вашего отпечатка.

Шаг 5. Создайте Gcode

Затем вы импортируете файл STL в программу для нарезки, например BCN3D Cura. Программное обеспечение для нарезки преобразует информацию из файла STL в Gcode , представляющий собой специальный код, содержащий точные инструкции для принтера.

Шаг 6. Печать

Вот когда происходит волшебство! Принтер будет создавать объект слой за слоем. В зависимости от размера вашего объекта, вашего принтера и используемых материалов, работа может быть выполнена в течение нескольких минут или нескольких часов.

В зависимости от того, каким вы хотите видеть конечный продукт или какой материал вы использовали, после печати могут потребоваться дополнительные этапы постобработки, такие как покраска, удаление пудры и т. д.

Для чего используется 3D-печать?

3D-печать можно использовать как в развлекательных, так и в профессиональных целях в различных отраслях. Он находит применение во многих областях и секторах, от здравоохранения до машиностроения и даже моды.

3D-печать все чаще рассматривается как устойчивое и экономичное решение для создания прототипов и инструментов для различных производственных проектов и процессов. Традиционно приобретение прототипов может занимать много времени и средств, требуя от компаний зависимости от сторонних производителей. 3D-печать позволяет компаниям быстро изготавливать единицы объекта, инструмента или прототипа собственными силами.

Прекрасным примером этого является обувная компания Camper . Собственная 3D-печать позволила им превратить полуторамесячный процесс моделирования и проектирования в операцию, которая занимает всего несколько дней.

3D-печать для начинающих: с чего начать

Итак, что вам нужно, чтобы начать работу с 3D-печатью? Ваши конкретные потребности будут зависеть от того, почему и что вы хотите печатать, но в целом есть три соображения для начала работы:

3D-принтер
Нить
Программное обеспечение для нарезки

Если вы планируете создавать собственные проекты, вам также потребуется соответствующее программное обеспечение для проектирования. Но, как мы упоминали ранее, вы также можете найти множество бесплатных онлайн-ресурсов для загрузки дизайнов.

Нити на 3D-принтере

Материал, также называемый филаментом, который вы выберете для своей печати, будет зависеть от многих различных факторов:

Вы хотите, чтобы ваш объект был гибким?
Термостойкий?
Должен ли он быть очень прочным?

Это лишь некоторые из факторов, которые следует учитывать при выборе нити.

Как правило, большинство новичков начинают с PLA. Это связано с тем, что PLA экономически эффективен и обычно легко печатается со стандартной конфигурацией. В зависимости от вашего конкретного проекта PLA может стать хорошим стартовым материалом.

PET-G также считается материалом, подходящим для новичков, хотя он немного более технологичен, чем PLA. Тем не менее, он отлично подходит для таких отраслей, как машиностроение и производство. Это хороший материал для функциональных прототипов, поскольку он может выдерживать более высокие температуры и имеет другой химический состав, который идеально подходит для этих целей.

Программное обеспечение

Есть две важные части программного обеспечения для 3D-печати: САПР и программное обеспечение для нарезки.

Как правило, вы можете использовать любую CAD-систему, в которой можно создать функциональную модель. CAD необходим, если вы хотите создавать свои собственные модели и объекты. У вас должна быть возможность экспортировать файл STL из вашей программы САПР.

Программное обеспечение для нарезки — вторая часть уравнения. Это программное обеспечение переводит файл STL на язык, понятный принтеру.G-код содержит информацию о перемещении, которая сообщает принтеру, как и куда перемещать его ось, а также сколько материала вносить. Gcode отправляется на принтер через SD-карту или Wi-Fi.

Заключительные мысли

3D-печать теперь более удобна для начинающих, чем когда-либо. Вначале многие люди считали 3D-печать чем-то недоступным для широкой публики, но это мнение меняется, и на то есть веские причины. Хотя для совершенствования ваших отпечатков и техники требуется практика, научиться 3D-печати — это достижимый навык.

Добро пожаловать в руководство 3DPI для начинающих по 3D-печати. Независимо от того, являетесь ли вы новичком в технологии 3D-печати или просто хотите заполнить пробелы в знаниях, мы рады, что вы зашли к нам. К настоящему времени большинство из нас в той или иной степени слышали о потенциале 3D-печати. Но в этом руководстве мы предлагаем понимание истории и реальности 3D-печати — процессов, материалов и приложений — а также взвешенные мысли о том, куда она может двигаться. Мы надеемся, что вы сочтете это одним из самых полных доступных ресурсов по 3D-печати, и независимо от уровня ваших навыков здесь найдется множество материалов для удовлетворения ваших потребностей.

Вы готовы? Начнем!

01 – Основы

3D-печать, также известная как аддитивное производство, упоминается в Financial Times и других источниках как потенциально более масштабная, чем Интернет. Некоторые считают, что это правда. Многие другие утверждают, что это часть необычайной шумихи, которая существует вокруг этой очень захватывающей технологической области. Так что же такое 3D-печать, кто вообще использует 3D-принтеры и для чего?

Обзор

Термин 3D-печать охватывает множество процессов и технологий, которые предлагают полный спектр возможностей для производства деталей и изделий из различных материалов. По существу, что объединяет все процессы и технологии, так это то, что производство осуществляется слой за слоем в аддитивном процессе, который отличается от традиционных методов производства, включающих субтрактивные методы или процессы формования/литья. Сферы применения 3D-печати появляются почти с каждым днем, и, поскольку эта технология продолжает все более широко и глубоко проникать в промышленный, производственный и потребительский секторы, она будет только расти. Большинство авторитетных комментаторов в этом технологическом секторе согласны с тем, что на сегодняшний день мы только начинаем видеть истинный потенциал 3D-печати. 3DPI, надежный медиа-источник для 3D-печати, предоставляет вам все последние новости, обзоры, разработки процессов и приложений по мере их появления в этой захватывающей области. Эта обзорная статья призвана предоставить аудитории 3DPI надежный справочный материал о 3D-печати с точки зрения того, что это такое (технологии, процессы и материалы), его истории, областей применения и преимуществ

Введение. Что такое 3D-печать?

3D-печать – это процесс создания физического объекта из трехмерной цифровой модели, обычно путем наложения множества последовательных тонких слоев материала. Он преобразует цифровой объект (его представление в САПР) в его физическую форму, добавляя слой за слоем материалы.

Существует несколько различных методов 3D-печати объекта. Мы вернемся к более подробной информации позже в Руководстве. 3D-печать приносит две фундаментальные инновации: манипулирование объектами в их цифровом формате и изготовление новых форм путем добавления материала.

Технологии повлияли на недавнюю историю человечества, вероятно, больше, чем любая другая область. Подумайте об электрической лампочке, паровом двигателе или, позднее, об автомобилях и самолетах, не говоря уже о росте и развитии всемирной паутины. Эти технологии во многих отношениях сделали нашу жизнь лучше, открыли новые пути и возможности, но обычно требуется время, иногда даже десятилетия, прежде чем становится очевидным по-настоящему разрушительный характер технологии.

Широко распространено мнение, что 3D-печать или аддитивное производство (аддитивное производство) могут стать одной из таких технологий. В настоящее время 3D-печать освещается на многих телевизионных каналах, в основных газетах и на онлайн-ресурсах. Что на самом деле представляет собой эта 3D-печать, которая, как утверждают некоторые, положит конец традиционному производству в том виде, в каком мы его знаем, произведет революцию в дизайне и наложит геополитические, экономические, социальные, демографические, экологические и социальные последствия на нашу повседневную жизнь?

Основной отличительный принцип 3D-печати заключается в том, что это процесс аддитивного производства. И это действительно ключ, потому что 3D-печать — это радикально другой метод производства, основанный на передовой технологии, которая создает детали аддитивно слоями субмиллиметрового масштаба.Это принципиально отличается от любых других существующих традиционных технологий производства.

Существует ряд ограничений для традиционного производства, которое широко основано на человеческом труде и идеологии ручного производства, восходящей к этимологическому происхождению французского слова, обозначающего само производство. Однако мир производства изменился, и автоматизированные процессы, такие как механическая обработка, литье, формовка и литье, являются (относительно) новыми, сложными процессами, для которых требуются машины, компьютеры и робототехника.

Однако все эти технологии требуют вычитания материала из более крупного блока, будь то для получения самого конечного продукта или для производства инструмента для процессов литья или формования, и это является серьезным ограничением в рамках общего производственного процесса.

Для многих приложений традиционные процессы проектирования и производства налагают ряд неприемлемых ограничений, включая упомянутые выше дорогостоящие инструменты, приспособления и необходимость сборки сложных деталей. Кроме того, субтрактивные производственные процессы, такие как механическая обработка, могут привести к потере до 90% исходного блока материала. Напротив, 3D-печать — это процесс прямого создания объектов путем добавления материала слой за слоем различными способами, в зависимости от используемой технологии. Упрощая идеологию 3D-печати, для тех, кто все еще пытается понять концепцию (а их много), ее можно сравнить с процессом автоматического создания чего-либо из блоков Lego.

3D-печать – это передовая технология, которая поощряет и стимулирует инновации, обеспечивая беспрецедентную свободу проектирования и не требующий использования инструментов процесс, сокращающий непомерно высокие затраты и сроки выполнения заказов. Компоненты могут быть разработаны специально, чтобы избежать требований к сборке со сложной геометрией и сложными элементами, созданными без дополнительных затрат. 3D-печать также становится энергосберегающей технологией, которая может обеспечить экологическую эффективность как с точки зрения самого производственного процесса, используя до 90 % стандартных материалов, так и на протяжении всего срока службы изделий благодаря более легкой и прочной конструкции.

В последние годы 3D-печать вышла за рамки промышленного прототипирования и производственного процесса, поскольку технология стала более доступной для небольших компаний и даже частных лиц. Когда-то из-за масштаба и экономической целесообразности владения 3D-принтером 3D-принтеры меньшего размера (с меньшими возможностями) когда-то были прерогативой огромных многонациональных корпораций, теперь их можно приобрести менее чем за 1000 долларов США.

Это открыло технологию для гораздо более широкой аудитории, и по мере того, как экспоненциальный темп внедрения продолжает расти на всех фронтах, появляется все больше и больше систем, материалов, приложений, услуг и вспомогательного оборудования.

02 – История

Самые ранние технологии 3D-печати впервые появились в конце 1980-х годов, когда они назывались технологиями быстрого прототипирования (RP). Это связано с тем, что процессы изначально задумывались как быстрый и более экономичный метод создания прототипов для разработки продуктов в промышленности. Интересно отметить, что самая первая патентная заявка на технологию RP была подана доктором Кодама в Японии в мае 1980 года. К несчастью для доктора Кодама, полное описание патента не было подано до истечения одного года после подачи заявки, что особенно катастрофично, если учесть, что он был патентным поверенным! Однако в действительности истоки 3D-печати можно проследить до 1986 года, когда был выдан первый патент на аппарат для стереолитографии (SLA). Этот патент принадлежал некоему Чарльзу (Чаку) Халлу, который впервые изобрел свою машину SLA в 1983 году. Халл стал соучредителем корпорации 3D Systems — одной из крупнейших и наиболее продуктивных организаций, работающих сегодня в секторе 3D-печати.

Первая коммерческая система RP компании 3D Systems, SLA-1, была представлена в 1987 году, и после тщательного тестирования первая такая система была продана в 1988 году. После стартового поста это была не единственная технология RP, разрабатываемая в то время, поскольку в 1987 году Карл Декард, работавший в Техасском университете, подал в США патент на селективное лазерное спекание (SLS). RP обработать. Этот патент был выдан в 1989 году, и позже лицензия на SLS была передана компании DTM Inc, которая позже была приобретена 3D Systems. 1989 был также годом, когда Скотт Крамп, соучредитель Stratasys Inc., подал патент на моделирование методом наплавления (FDM) — запатентованную технологию, которая до сих пор принадлежит компании, но также используется многими машины начального уровня, основанные на модели RepRap с открытым исходным кодом, которые сегодня широко распространены. Патент FDM был выдан Stratasys в 1992 году. В Европе в 1989 году также была создана компания EOS GmbH в Германии, основанная Гансом Лангером.После увлечения процессами SL в центре внимания исследований и разработок EOS был процесс лазерного спекания (LS), который продолжает набирать обороты. Сегодня системы EOS признаны во всем мире благодаря своей качественной продукции для промышленного прототипирования и производственных приложений 3D-печати. EOS продала свою первую стереосистему в 1990 году. Процесс прямого лазерного спекания металлов (DMLS) компании стал результатом первоначального проекта с подразделением Electrolux в Финляндии, которое позже было приобретено EOS.

В эти годы также появились другие технологии и процессы 3D-печати, а именно производство баллистических частиц (BPM), первоначально запатентованное Уильямом Мастерсом, производство ламинированных объектов (LOM), первоначально запатентованное Майклом Фейгином, отверждение твердого грунта (SGC), первоначально запатентованное Ицхак Померанц и др., а также «трехмерная печать» (3DP), первоначально запатентованная Эмануэлем Саксом и др. Таким образом, в начале девяностых годов число конкурирующих компаний на рынке RP увеличилось, но сегодня остались только три из них — 3D Systems, EOS и Stratasys.

На протяжении 1990-х и начала 2000-х годов продолжало внедряться множество новых технологий, которые по-прежнему были полностью ориентированы на промышленные приложения, и хотя они по-прежнему в основном использовались для создания прототипов приложений, исследования и разработки также проводились поставщиками более продвинутых технологий для конкретных инструментов. , литье и прямое производство. Это привело к появлению новой терминологии, а именно Rapid Tooling (RT), Rapid Casting и Rapid Manufacturing (RM) соответственно.

С точки зрения коммерческой деятельности, Sanders Prototype (позже Solidscape) и ZCorporation были созданы в 1996 году, Arcam – в 1997 году, Objet Geometries – в 1998 году, MCP Technologies (известный производитель оборудования для вакуумного литья) представила технологию SLM в 2000 году. , EnvisionTec была основана в 2002 году, ExOne была создана в 2005 году как дочерняя компания Extrude Hone Corporation, а Sciaky Inc была пионером в своем собственном аддитивном процессе, основанном на собственной технологии электронно-лучевой сварки. Все эти компании пополнили ряды западных компаний, работающих на мировом рынке. Терминология также развивалась с распространением производственных приложений, и общепринятым общим термином для всех процессов было аддитивное производство (AM). Примечательно, что в Восточном полушарии происходило много параллельных событий. Однако эти технологии, хотя и имели большое значение сами по себе и имели некоторый успех на местном уровне, в то время не оказали существенного влияния на мировой рынок.

В середине 2000-х в этом секторе стали проявляться признаки отчетливой диверсификации с двумя особыми направлениями, которые сегодня более четко определены. Во-первых, это была высококлассная 3D-печать, все еще очень дорогие системы, которые были ориентированы на производство дорогостоящих, высокотехнологичных и сложных деталей. Это все еще продолжается и растет, но результаты только сейчас начинают проявляться в производственных приложениях в аэрокосмической, автомобильной, медицинской и ювелирной отраслях, поскольку годы исследований и разработок и квалификации теперь окупаются. Многое остается за закрытыми дверями и/или в рамках соглашений о неразглашении (NDA). На другом конце спектра некоторые производители систем 3D-печати разрабатывали и продвигали «конструкторов концептуальных моделей», как их называли в то время. В частности, это были 3D-принтеры, в которых основное внимание уделялось совершенствованию разработки концепции и функционального прототипирования, которые разрабатывались специально как удобные для офиса и пользователя и экономически эффективные системы. Прелюдия к современным настольным компьютерам. Однако все эти системы по-прежнему предназначались для промышленного применения.

Оглядываясь назад, можно сказать, что это было затишье перед бурей.

В нижнем сегменте рынка — 3D-принтерах, которые сегодня считаются средними — началась ценовая война вместе с постепенным улучшением точности, скорости печати и материалов.

В 2007 году на рынке появилась первая система стоимостью менее 10 000 долларов от 3D Systems, но она так и не достигла ожидаемой отметки. Частично это было связано с самой системой, а также с другими факторами рынка. Святым Граалем в то время было получить 3D-принтер менее чем за 5000 долларов — многие инсайдеры отрасли, пользователи и комментаторы считали это ключом к открытию технологии 3D-печати для гораздо более широкой аудитории. На протяжении большей части этого года появление долгожданной Desktop Factory, которая, как многие предсказывали, станет воплощением этого святого Грааля, было объявлено тем, на что стоит обратить внимание. Это ни к чему не привело, поскольку организация пошатнулась в преддверии производства. Desktop Factory и ее лидер Кэти Льюис были приобретены вместе с интеллектуальной собственностью 3D Systems в 2008 году и практически исчезли.Однако, как оказалось, 2007 год на самом деле стал поворотным моментом для доступной технологии 3D-печати — хотя в то время мало кто осознавал это — когда феномен RepRap укоренился. Доктор Бойер задумал концепцию RepRap самовоспроизводящегося 3D-принтера с открытым исходным кодом еще в 2004 году, и в последующие годы семена проросли благодаря упорному труду его команды в Бате, в первую очередь Вика Оливера и Риса Джонса, которые разработали от концепции до рабочих прототипов 3D-принтера с использованием процесса осаждения. 2007 год был годом, когда первые кадры начали появляться, и это зарождающееся движение 3D-печати с открытым исходным кодом начало набирать популярность.

Но только в январе 2009 года в продажу поступил первый коммерчески доступный 3D-принтер в виде комплекта, основанный на концепции RepRap. Это был 3D-принтер BfB RapMan. За ним в апреле того же года последовала Makerbot Industries, основатели которой активно участвовали в разработке RepRap, пока не отошли от философии открытого исходного кода после значительных инвестиций. С 2009 года появилось множество аналогичных принтеров для напыления с незначительными уникальными преимуществами (USP), и они продолжают делать это. Интересная дихотомия здесь заключается в том, что, хотя феномен RepRap породил совершенно новый сектор коммерческих 3D-принтеров начального уровня, идеал сообщества RepRap заключается в разработках с открытым исходным кодом для 3D-печати и сдерживании коммерциализации. /p>

2012 год стал годом, когда альтернативные процессы 3D-печати были представлены на начальном уровне рынка. B9Creator (использующий технологию DLP) появился первым в июне, за ним последовала Form 1 (использующая стереолитографию) в декабре. Оба были запущены через сайт финансирования Kickstarter — и оба пользовались огромным успехом.

В результате дивергенции рынка, значительного прогресса на промышленном уровне с возможностями и приложениями, резкого повышения осведомленности и распространения среди растущего движения производителей, 2012 год также стал годом, когда многие различные основные медиа-каналы подхватили эту технологию. . 2013 год стал годом значительного роста и консолидации. Одним из наиболее заметных шагов стало приобретение Makerbot компанией Stratasys.

Провозглашенная некоторыми как вторая, третья, а иногда даже четвертая промышленная революция, невозможно отрицать влияние, которое 3D-печать оказывает на промышленный сектор, и огромный потенциал, который 3D-печать демонстрирует для будущего потребителей. . Какую форму примет этот потенциал, нам еще только предстоит увидеть.

Может ли 3D-принтер печатать на 3D-принтере? Это вопрос, который нам часто задают в индустрии 3D-печати. Действительно, было бы интересно иметь возможность самовоспроизводить машины, верно? Это может открыть широкие возможности для многих областей и привести к новой промышленной революции, от производства до строительства, создать новые типы цепочки поставок или даже изменить мир с помощью новых методов пространственного строительства. Итак, вы можете 3D-печатать 3D-принтер? Узнайте ответ прямо сейчас!

Можете ли вы напечатать 3D-принтер на 3D-принтере?

Да, 3D-принтер можно напечатать! Создано несколько самовоспроизводящихся 3D-принтеров, и уже есть несколько их версий. Однако эти типы 3D-принтеров не могут выполнять всю работу самостоятельно. Вы должны распечатать каждую часть 3D-принтера отдельно, а затем собрать их самостоятельно. Кроме того, все еще есть несколько частей 3D-принтера, которые нельзя распечатать в 3D как электронные компоненты. Таким образом, вы можете 3D-печатать на 3D-принтере, но пока не полностью.

Это также относится только к 3D-печати пластиком. Другие типы 3D-принтеров, такие как металлические 3D-принтеры, жидкая смола или керамическая 3D-печать, не могут быть произведены таким способом.

Как это работает?

3D-печать на 3D-принтере ничем не отличается от метода изготовления любого другого 3D-печатного объекта. На самом деле вы можете найти детали в Интернете, но вам может понадобиться 3D-моделирование или программное обеспечение САПР, чтобы внести коррективы. Ваши детали будут напечатаны на 3D-принтере слой за слоем, процесс повторяется. Вы должны убедиться, что экструзия материала проходит гладко и что она производит тонкие слои. Также стоит обратить внимание на отделку поверхности, хотя с технологией FDM она будет не самой гладкой.

Зачем создавать 3D-принтер для печати на 3D-принтере?

Создание собственного 3D-принтера может дать вам много возможностей для обучения . Это позволяет вам узнать проект изнутри и по-настоящему погрузиться во все тайны 3D-печати. Вы получите много знаний, а также станете экспертом в случае любого ремонта.

3D-печать дает вам новую свободу в дизайне. Благодаря этому вы можете настроить и персонализировать свой собственный 3D-принтер в соответствии со своими потребностями. Никакая другая технология не дает вам возможности создать полностью регулируемый станок для производства ваших деталей.

RepRap, первый самовоспроизводящийся 3D-принтер

Первый самовоспроизводящийся 3D-принтер был изобретен доктором Адрианом Бойером в рамках проекта RepRap, старшим преподавателем кафедры машиностроения Университета Бата, который начал свои исследования в 2005 году. Его первая функциональная машина, названная RepRap «Дарвин» с 50 % самовоспроизводящихся частей был представлен в 2008 году.

Вот видео, на котором Адриан Бойер собирает проект RepRap:

3D-принтеры для 3D-печати, созданные в рамках проекта RepRap, используют технологию FDM-печати Fused Deposition Modeling с пластиковыми материалами для 3D-печати. Это настольные 3D-принтеры, поэтому их область применения ограничена по сравнению с промышленным аддитивным производством.

Более того, они не могут полностью печатать себя. Поскольку они представляют собой пластиковые 3D-принтеры, сделанные из пластиковых деталей, они могут печатать в 3D некоторые части самих себя, точно так же, как они могут полностью создавать другие 3D-печатные объекты. Затем вам нужно собрать их самостоятельно и добавить компоненты, которые нельзя распечатать в 3D, например электронику или металлические детали (поскольку это пластиковый 3D-принтер).

3D-принтер с 3D-печатью: улучшение технологии с помощью итераций, таких как Prusa i3

За прошедшие годы, поскольку проект RepRap является открытым исходным кодом, и все 3D-модели доступны в Интернете, было выпущено множество итераций этого пригодного для печати 3D-принтера от различных поклонников производства. Prusa i3 является частью этих улучшений, и теперь это один из самых используемых 3D-принтеров в мире. Он был разработан Йозефом Прусой в 2012 году. С тех пор были выпущены две улучшенные версии: Prusa i3 MK2 в 2016 году и Prusa i3 MK2S в 2017 году.

Почему это такой успех? Его более низкая стоимость (вы можете найти его файлы 3D-дизайна бесплатно), а также простота создания и модификации сделали его обязательным для любителей, а также для некоторых профессионалов (даже если он не заменяет производительность промышленный 3D-принтер). Он также популярен в сфере образования.

Как и в предыдущих версиях самовоспроизводящихся 3D-принтеров проекта RepRap, он может печатать в 3D только некоторые из своих деталей, пластиковые, но не металлические детали и электронные компоненты. Действительно, он еще не подходит для металлических 3D-принтеров. Но его можно использовать для создания различных 3D-печатных объектов, например, потребительских товаров, приспособлений и приспособлений или даже медицинских устройств.

Создание будущего самовоспроизводящихся 3D-принтеров: пространственные приложения

Самовоспроизводящийся настольный 3D-принтер — интересная концепция, но, в конце концов, мы могли бы печатать 3D-принтеры для гораздо более важных приложений. Наиболее интересным из них является исследование пространства.

Действительно, многие ученые пытаются найти способ 3D-печати на 3D-принтере прямо в космосе. Одна из этих машин будет отправлена на Луну (в качестве первого шага), а затем воссоздаст себя из лунных материалов. В настоящее время над этим работает группа исследователей из Департамента машиностроения и аэрокосмической техники Карлтонского университета в Оттаве. Их цель – 3D-печать целых лунных баз, а также производство спутников в космосе.

Эта самовоспроизводящаяся 3D-машина печатает смесь материалов, таких как пластик и железо, в различных пропорциях в зависимости от необходимой детали. Сырье, необходимое для создания подобной смеси, может быть извлечено из лунного реголита, материала, покрывающего почти всю лунную поверхность.

Одной из самых сложных частей при 3D-печати 3D-принтера является двигатель. Алекс Эллери, руководитель проекта, заявил в июне, что команда близка к тому, чтобы напечатать полностью функционирующий электродвигатель из материала, подобного тому, который можно получить на Луне, что является настоящей революцией.

Но есть еще одно необходимое условие для полного самовоспроизведения: электроника. Эллери объяснил, что на решение этой проблемы может уйти гораздо больше времени. Как только станет возможным использовать одни и те же 3D-печатные 3D-принтеры для создания двигателей и электроники, эти машины позволят создавать любые производственные машины, такие как 3D-принтеры, фрезерные станки, дрели или землеройные машины. Таким образом, они будут не просто самовоспроизводиться, но и способствовать созданию пространственных производственных центров. А отправка в космос всего одного такого 3D-принтера позволит создавать огромные заводы.

Кроме того, существует множество потенциальных применений аддитивного производства из космоса. Действительно, также можно было бы 3D-печать космических солнечных панелей на спутниках, превращающих солнечный свет в энергию, а затем отправлять эту солнечную энергию на землю. Или даже построить космические щиты, которые можно распечатать на 3D-принтере, чтобы защитить Землю от солнечной радиации и бороться с глобальным потеплением.

Читайте также: