Элементы 3д принтера: Компания Техно Принт 3D

Компания Техно Принт 3D

 

---

 

ЗАЧЕМ ПОКУПАТЬ У НАС?

 

---

 

 

Компания “Техно Принт 3D” существует и активно развивается уже более трех лет. За это время десятки компаний доверили нам свой бизнес. Если Вы зашли на наш сайт, значит у Вас есть интерес к 3D-технологиям, стремление к развитию и внедрению современных тенденций, а значит Вы любознательны, молоды и активны. Мы являемся официальным поставщиком 3D оборудования самых популярных брендов. На нашем сайте мы подобрали только самое лучшее оборудование и расходные материалы. У нас Вы получите предложение на любой Ваш запрос и под любую специфику (большой объем камеры построения, точность, скорость, универсальность…). И всегда по самым лучшим ценам!

 

 

3D ПРИНТЕРЫ ULTIMAKER Ultimaker 3 Extended является самым надежным 3D принтером c технологией двойной экструзии. Он популярен как в профессиональном, так и в домашнем использовании. С легкостью печатает сложные геометрические модели благодаря своей уникальной системе подъема сопел экструдера. Оснащен бесшумными радиальными вентиляторами. Новая система хотэндов – “Print Core”.   ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

FORMLABS FORM 2 Самый популярный SLA 3D принтер.     Машина оснащена мощным оптическим модулем и лазером, мощностью 250 мВТ, который управляется гальванометрами изготовленными по индивидуальному заказу FormLabs.     ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

 

 

3D ПРИНТЕРЫ MAKERBOT Профессиональные 3D принтеры нашедшие себе применение практически во всех возможных областях. Оснащаются современным, “умным” экструдером, приостанавливающим печать, когда заканчивается пластиковая нить.       ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

 

3D ПРИНТЕРЫ BCN3D  Уникальная в своем роде, независимая система двойной экструзии “IDEX” и экструдеру “SigmaHotEnd”, позволяет печатать двумя различными материалами или цветами. Печатные головки расположены отдельно друг от друга, что позволяет им работать независимо.     ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

 

 

 

 

 

REC: Обзор 3D-принтера Element. Честный.

Всем привет!

Сегодня мы расскажем вам про наш опыт работы с 3D-принтером Element. Это настольный дельта 3D-принтер от российского производителя.

Общие сведения:

• Масса 12 кг.;
• Алюминиевый корпус;
• Светодиодная RGB подсветка;
• Габаритные размеры 400х400х780;
• Область печати 200х200х270 мм.;
• Диаметр пластика 1,75 мм.;
• Сменный диаметр сопла. Из коробки — 0.4 мм.;
• Количество печатающих головок — 1;
• Интерфейсы USB, SD HC;
• Тип файлов .stl; .obj;

Первые впечатления:

Конечно, главное в 3D-принтере не красота, а его функциональность, но ничего не сказать о его внешнем виде — просто невозможно. Выглядит 3D-принтер Element очень стильно, модно и лаконично. Цельноалюминиевый корпус окрашен в черный матовый цвет. Каретки соединены с печатной головкой при помощи достаточно жестких тяг на шарнирных соединениях. Отличный кабель менеджмент. Все провода аккуратно спрятаны в профиль. Кроме того, производитель заявляет о дополнительных опциях: например, можно приобрести закрытый корпус с индивидуальным дизайном, простой возможностью модернизации до 2х экструдерной версии и установкой большого тач-дисплея.

3D-принтер Element легко вписывается в любой интерьер и его не стыдно поставить дома, в офисе или на производстве.

Справа на торце располагается самая популярная комбинация интерфейса: USB, SD HC. А так же кнопка питания и вход на 220В.

Проблем с доступом к любому из разъемов — нет. Все удобно и доступно.

Меню и настройки:

3D-принтер Element имеет маленький oled дисплей. Всё меню на русском языке и интуитивно понятно.

Разобраться в меню и настройками 3D-принтера сможет даже новичок.

На доставшейся нам на обзор модификации принтера, автокалибровка стола реализована посредством подключения принтера к ПК и запуском калибровки в софте, поставляемом в комплекте. Сама калибровка происходит с помощью индуктивного датчика, крепящегося на эффекторе.

Экструдер:

Принтер оборудован алюминиевым податчиком Mk8, позволяющим точно настроить силу прижима. Единственный нюанс — подача пластика. Из-за высоты 3D-принтера (780мм.) с первого раза попасть прутком пластика в канал— трудно. Придется немного постараться, но приноровиться вполне можно.

Чтобы заправка была беспроблемной, рекомендуем: обрезайте кончик филамента под углом и максимально выпрямляйте пруток перед заправкой.

Людям с небольшим ростом не рекомендуется ставить принтер на стол, шкаф или полку, т.к. высота принтера 780мм, а пруток нужно заправлять сверху.

Стол:

Область печати 200х270 мм. достаточна для печати крупных моделей, а большая высота дает дополнительные преимущества.

Для лучшего результата рекомендуем покрыть стол синем скотчем 3М или адгезивной пленкой.

Для уменьшения габаритов корпуса, разработчики установили компактный блок питания внутрь основания принтера мощностью 30А, (у нас на обзоре был предсерийный принтер, у которого установлен менее мощный блок питания и максимальная температура, до которой мы смогли разогреть платформу, составила 95 градусов), в серийном 3D-принтере стол нагревается до 120°С за 8 минут, что достаточно для работы с абсолютным большинством материалов.

Печать:

Испытывали Element самыми популярными пластиками REC.

REC PLA

Модель напечатана 0.4 соплом и слоем 0.2 мм.

REC ABS

Модель напечатана 0.4 соплом, слоем 0.15 мм.

REC FLEX

Модели напечатаны 0.5 соплом, слоем 0.25 мм. Стоит отметить, что для печати гибкими материалами, нам потребовалось доработать подающий механизм, а именно мы сделали проставку, которая устраняет зазор между подающей шестерней и входом в боуден-трубку.

ABS + FLEX

Модель полностью напечатана на 3D-принтере Element.

Выводы:

Плюсы:

• Стильный дизайн;
• Достойная область печати;
• Простые настройки и понятное меню;
• Надежный корпус;
• Возможность печати c SD-карты;
• Доступность модернизации до следующих версии и дополнительные опции;
• Производство и поддержка в России, в Московской области.

Минусы:

• В нашей версии оказался долгий прогрев стола;
• Не самая удобная заправка пластика в экструдер;
• Для печати гибкими материалами требуется доработка подающего механизма.

Ознакомиться с ценой и приобрести данный 3D-принтер вы можете на нашем сайте.

Благодарим за проявленные интерес к данной статье.

Удачной всем печати!

Остались вопросы – пишите в комментариях или в соц.сетях:

Вконтакте Instagram Facebook YouTube Viber Telegram Офис: г. Москва, ул. Годовикова д. 9, строение 1, подъезд 1.19, офис 2.3. Технопарк «Калибр».

Зачем нужен стол с подогревом для 3D принтера?

С развитием 3D печати появилось много новых исследований и экспериментов. Многие из них направлены на то, чтобы найти лучший способ повысить адгезию первого слоя.

И все мы знаем, почему это так важно. Стандартный стол с подогревом для 3D принтера вполне справится с этой задачей. Хотя есть и другие альтернативы при работе с первым слоем, ничто не сравнится с этим.

Самое главное, что столы для 3D принтера – очень важная часть общей конструкции. По факту без стола вы никак не сможете создавать физические воплощения свои 3D моделей. Следовательно, понимание того, как вы можете использовать стол наилучшим образом, должно быть для вас в приоритете для качественной 3D печати. Понимание и ориентация в различных типах столов с подогревом и их функций однозначно поможет вам выбрать правильный 3D принтер и реализовать собственные идеи.

Но  прежде чем мы перейдем к изучению всего, что связано со столами с подогревом для 3D принтеров, давайте разберемся, что такое 3D печать. Большинство из нас уже знает об этом, но краткий обзор гарантирует, что мы будем “на одной волне” в контексте текущей статьи.

Что такое 3D печать?

Об аддитивном производстве или 3D печати мы слышим уже давно. И счастливчиков, которым довелось хоть раз поработать с этой технологией становится с каждым днем все больше.

3D печать стала одной из самых революционных технологий и распространяется очень быстро, оказывая влияние на всю экосистему производства, промышленности и хобби.

3D печать – это процесс, при котором 3D принтеры создают слои один над другим, чтобы создать готовое изделие нужной формы и размеров.

3D печать может отличаться по принципу создания 3D моделей. Например, существуют FDM, SLS, SLA и многие другие. Они различаются способом создания и соединения слоев. Однако основы остаются прежними. Слои накладываются друг на друга, чтобы построить всю 3D модель.

3D печать сделала возможным создание чрезвычайно подробных моделей и конструкций за короткое время и во многих случаях дешевле чем классические варианты производственных процессов. Но при использовании 3D принтера необходимо соблюдать определенные меры предосторожности, чтобы готовое изделие точно соответствовало желаемым характеристикам.

Однако у 3D печати есть свои проблемы. И самая большая из них – слишком быстрый нагрев и охлаждение слоев 3D модели. Одна из серьезных проблем, возникающих из-за неправильного нагрева/охлаждение – это усадка. Она изменяет форму 3D модели и деформирует ее. Следовательно, в таком случае мы получаем некачественные изделия.

Для решения этой проблемы, появились  столы с подогревом для 3D принтера. Эти столы в том числе призваны для поддержания необходимой температуры первых слоев модели и всей модели в целом. Они помогают контролировать температуру во время всего процесса 3D печати. Следовательно, это дополнительно приводит к надлежащей адгезии первого слоя на протяжении всего времени 3D печати вашей модели.

Что такое стол с подогревом для 3D принтера?

Возвращаясь к основной теме статьи, мы должны ответить на вопрос: что такое стол с подогревом для 3D принтера? Хотя мы уже вкратце обсудили, чем полезны столы с подогревом, давайте узнаем о них больше.

Столы с подогревом с использованием печатных плат в качестве нагревательного элемента

Конструкции столов с подогревом для 3D принтера могут отличаться. Среди наиболее распространенных типов столов с подогревом в качестве нагревательных элементов используются монтажные или печатные платы. Как правило они поставляются с бюджетными 3D принтерами. Однако это решение не очень подойдет, если ваши проекты 3D печати сложные и требуют частой работы с 3D принтером. Короче говоря, они предназначены для небольших проектов, выполнение которых не занимает много времени.

Причина, по которой они не подходят для сложной 3D печати, заключается в том, что печатные платы сделаны из медных и алюминиевых пластин, а они подвержены деформации при длительном нагревании. Со временем пластины с подогревом перестанут выполнять ту задачу, для которой изначально были разработаны.

Есть еще одна проблема, которая может возникнуть. Они нагреваются дольше. Вы можете избавиться от этой проблемы, но для этого вам надо будет заменить источник питания на более мощный.

Столы с подогревом с использованием герметизирующего силикона переменного тока для нагревательного элемента

Второй тип стола для 3D принтера с подогревом – это тот, в котором используются силикон, герметизирующий нагретые элементы. Для создания конструкции нагреваемый элемент вставляется между кусочками стекла и теплоизолятором.

Это необходимо для минимизации избыточной утечки тепла и для доставки максимального количества тепла к поверхности стола. Кроме того, потребление электроэнергии также становится меньше. И они могут работать дольше, не доставляя никаких проблем пользователям.

Этот вариант конструкции стола с подогревом гораздо надежнее и может прослужить вам гораздо дольше. Кроме того, счет за потребляемую электроэнергию тоже сократится благодаря минимизации потерь на нагрев стола.

Процесс работы 3D принтера со столом с подогревом

3D принтер работает путем выдавливания пластиковой нити на стол. Сразу после выхода из экструдера материал начинает охлаждаться. Как мы все знаем, усадка идет рука об руку с процессом охлаждения. Проблема возникает, когда слой не охлаждается равномерно во всех точках. Это приводит к неравномерной усадке и, в конечном итоге, к деформации всей 3D модели.

Чтобы избежать охлаждения пластика с разной скоростью в разных точках, были разработаны столы с подогревом. Задача подогреваемого стола 3D принтера заключается в том, чтобы гарантировать, что детали не остынут полностью, пока 3D печать не завершена. Это позволяет добиться более равномерного процесса усадки.

Короче говоря, столы с подогревом в основном заботятся о двух вещах. Прежде всего, за счет увеличения поверхностной энергии печатного стола, нагретый слой усиливает адгезию первого слоя. Второе – обеспечивается достаточно высокая температура нижнего слоя, что позволяет избежать проблемы деформации на любом этапе процесса 3D печати. Следовательно, подогреваемый слой максимизирует эффективность и позволяет избежать чрезмерного охлаждения слоев.

Когда материал попадает на рабочий стол 3D принтера через экструдер, он несет с собой определенную степень тепла. Для достижения наилучших результатов температура нагретого слоя должна быть ниже точки стеклования. Это должно превратить жидкую нить в твердую форму. Датчик температуры отвечает за поддержание необходимой температуры стола.

Возможно , для подбора оптимальной температуры стола вам придется поэкспериментировать, так как температура плавления различных материалов, а также различных производителей отличается.

Несколько DIY конструкций столов с подогревом для 3D принтера

Основы мы уже обсудили выше, теперь давайте остановимся на некоторых интересных DIY решениях.

Помимо печатной платы и герметизирующего нагревательного элемента переменного тока, есть и другие конструкции, которые можно сделать своими руками, чтобы заменить ваш стол на стол с подогревом.

Нагреватель из полиамидной пленки

Полиамид, который мы также называем каптоном, дает огромное преимущество при использовании в качестве ленты для поверхностей для печати. Они лучше всего подходят для использования с PLA пластиком. Обеспечивая эффективную термостойкость и высокую адгезию для печати PLA пластиками, эта пленка очень популярна. Использование этой пленки помогает улучшить качество поверхности 3D моделей.

Однако вы могли не знать, что в сочетании с нагревательным элементом, зажатым между двумя пленками из полиамида, вы можете получить пленочный нагреватель из полиамида. Кроме того, их просто установить, добавив клей на заднюю часть. Они очень быстро нагреваются. Кроме того, они могут быть разных форм и размеров. Так что это отличный вариант модернизации вашего стола для 3D принтера.

Нагреватель с алюминиевым покрытием для 3D принтера

Если вы ищете эффективное и недорогое решение – этот вариант для вас. Однако не забывайте, что для установки этих обогревателей на ваш 3D принтер, возможно, придется повозиться.

После установки нагревателей необходимо замкнуть электрическую цепь, используя термистор и изолятор. И последнее, но не менее важное: термопаста должна оставаться между облицованным нагревателем и поверхностью сборки.

Нужен ли вам стол с подогревом для 3D принтера?

Поскольку многие 3D принтеры не имеют подогрева стола, возникает вопрос: требуется ли вам стол с подогревом?

Возможно, вы слышали, что для работы с PLA пластиком не требуется подогрев стола. Или, возможно, вы слышали о печати ABS только на столе с подогревом. Но какова же правда?

При 3D печати с использованием ABS вам понадобится стол с подогревом. Почему так? ABS имеет свойство сжиматься больше, чем другие материалы. Следовательно, вероятность деформации увеличивается при 3D печати с использованием ABS. С включением подогрева стола материал лучше схватится на первом слое, минимизируя потенциальные деформации по краям 3D модели.

А что насчет PLA? Нужен ли нам стол с подогревом или нет? В случае с PLA подогрев нужен не всегда. Однако, если вы хотите печатать большие модели, лучше использовать стол с подогревом, чтобы исключить вероятность возможных проблем.

Выше уже упоминалось, что вы также должны знать оптимальную температуру для вашего материала. Иначе толку не будет. Например, при работе с ABS рекомендуется нагреть стол до 110 ° C. С другой стороны, при использовании PLA стоит остановиться на 60 ° C. К слову, температура стола 3D принтера устанавливается на этапе обработки модели в 3D слайсере.

Меры предосторожности при работе со столами с подогревом для 3D принтера

В столах с подогревом поддерживается очень высокая температура, так что стоит принять необходимые меры предосторожности.

При контакте с кожей столы с подогревом могут оставить шрамы на всю жизнь. Они очень горячие, поэтому следует избегать прямого контакта с их поверхностью.

Если у вас есть дети, вы должны принять необходимые меры предосторожности при работе с 3D принтерами.

Если стол с подогревом не установлен должным образом, вы можете столкнуться с другими проблемами. В случае, если ножки стола расположены неравномерно или стол не установлен на ровной поверхности, это может привести к браку 3D моделей.

Выводы

Стол с подогревом – это практически необходимый атрибут 3D принтера, который обеспечит качественную 3D печать c использованием различных видов материалов. Если если возможность, то лучше купить готовый стол с подогревом, а не разрабатывать его самостоятельно, так как многие тонкие нюансы в сборе будут уже учтены. Не забывайте про меры предосторожности при работе с нагревательными элементами и удачи вам в 3D печати.

Нагреватели для 3D печати :: информационная статья компании Полимернагрев

 

3D печать хоть и разработана достаточно давно, но все больше начинает пользоваться спросом. Появляются новые версии трехмерных принтеров, которые могут изготавливать самые различные и высокоточные изделия. Если ранее можно было в качестве материала применять лишь примитивные полимеры, то за последние несколько лет список сырья для печати на 3D принтере значительно увеличился. И используются не только самые разнообразные варианты пластика со всевозможными цветовыми гаммами, но и более серьезные металлические материалы. Уже есть целые разработки деталей для ракет и самолетов, выполненных на трехмерном принтере.

В технологии изготовления изделий на 3D принтере, наверное, самым важным фактором является равномерный и правильный нагрев заготовки. Поэтому нагревательные элементы в данном виде производства выполняют одну из самых важных функций.

Каждая нить на выходе из сопла трехмерного принтера нагревается за счет таких элементов как пальчиковый ТЭН или плоский алюминиевый нагреватель. Многих пользователей часто тревожит низкая скорость печати, и они не могут найти выход с данной ситуации. А главным фактором, влияющим на скорость, является работа установленного нагревательного элемента и его возможные характеристики.

Еще некоторое время назад 3D принтеры выпускались лишь с индукционным нагревом, но он был несовершенным и имел массу недостатков. На сегодняшний день существует широкий выбор принтеров с контактным типом нагрева, который очень хорошо себя зарекомендовал.

Выбирая контактный нагреватель для трехмерного принтера, в первую очередь обратите внимание на его мощность и скорость нагрева. Это самые важные критерии в выборе нагревателя для 3D принтера. Также нагреватель должен обладать возможностью контроля температуры и высокоточной выработкой тепло в определенном диапазоне.

 

 

Светодиодное табло, показывающее температуры нагрева даст возможность с легкостью производить контроль печати. Контактный нагреватель должен работать с точностью до 0,5 градусов Цельсия. Контролировать его температурную выработку можно за счет специальных датчиков или установленной термопары.

Принцип работы 3D принтера

Работа трехмерного принтера основана на послойном изготовлении изделий предварительно спроектированных компьютерной программой. При обработке трехмерная модель сохраняется в формате STL, после чего оборудование формирует реальное изделие.

Накладка послойной печати производится на специальный рабочий стол. Каждый слой наносится поэтапно. Это длится до тех пор, пока изделие полностью не распечатается.

Трехмерная печать позволяет создавать физические объекты, спроектированные на компьютере. Новые разработки показывают нам многогранность применения 3D принтеров в самых разнообразных сферах жизнедеятельности человека.

Патронный ТЭН для 3D печати

Патронный ТЭН для трехмерного оборудования изготавливается только под заказ. Минимальный диаметр пальчикового элемента нагрева может составлять 3 мм, а длина 50 мм. Несмотря на небольшие геометрические размеры, данный тип нагревателя обладает достаточно высокой удельной мощностью. Установка патронного ТЭНа производится в специально отведенное отверстие в оборудовании принтера и подключается к сети за счет контактных выводов. При необходимости менеджер «Полимернагрев» поможет подобрать самый оптимальный вариант патронного нагревателя под Вашу модель принтера.

Литой нагреватель для 3D печати

Литой нагреватель универсален в своем применении и может устанавливаться не только для обогрева узких частей оборудования, но и прогревать отдельные его узлы. «Полимернагрев» изготавливает литые нагреватели для 3D принтеров под заказ для отдельных моделей. Наши нагреватели могут иметь как плоскую, так и цилиндрическую форму.

От качества нагревателя зависит качество изготавливаемой продукции. Правильно подобранный нагреватель дает 90% гарантии производства 3D изделий без брака.

Сборка домашнего 3D-принтера своими руками: рекомендации из личного опыта

3D-печать и сборка 3D-принтеров — мое хобби и увлечение. Здесь я не буду делиться детальными схемами и чертежами, их более чем достаточно на профильных ресурсах. Главная цель этого материала — рассказать, с чего начать, куда копать и как избежать ошибок в процессе сборки домашнего 3D-принтера. Возможно, кто-нибудь из читателей вдохновится на прикладные инженерные свершения.

Зачем нужен 3D-принтер? Сценарии использования

Впервые с идеей 3D-печати я столкнулся в далеких 90-х, когда смотрел сериал Star Trek. Помню, как меня впечатлил момент, когда герои культового сериала печатали необходимые им во время путешествия вещи прямо на борту своего звездолета. Печатали они все что угодно: от обуви до инструментов. Я думал, что было бы здорово когда-нибудь тоже иметь такую штуку. Тогда это все казалось чем-то невероятным. За окном — хмурые 90-е, а «нокиа» с монохромным экраном была вершиной прогресса, доступной лишь избранным.

Годы шли, все менялось. Примерно с 2010 в продаже начали появляться первые рабочие модели 3D-принтеров. Вчерашняя фантастика стала реальностью. Однако стоимость таких решений, мягко говоря, обескураживала. Но IT-индустрия не была бы собой без любознательного комьюнити, где происходит активный обмен знаниями и опытом и которому только дай покопаться в мозгах и потрохах новых железок и ПО. Так, чертежи и схемы принтеров стали все чаще всплывать в Сети. Сегодня самым содержательным и объемным ресурсом по теме сборки 3D-принтеров является RepRap — это огромная база знаний, которая содержит детальные гайды по созданию самых разных моделей этих машин.

Первый принтер я собрал около пяти лет назад. Моя личная мотивация собрать собственное устройство довольно прозаична и основана на нескольких факторах. Во-первых, появилась возможность попробовать реализовать старую мечту иметь собственное устройство, навеянную фантастическим сериалом. Второй фактор — иногда нужно было отремонтировать какие-то домашние вещи (например, детскую коляску, элементы автомобиля, бытовую технику и другие мелочи), а нужных деталей найти не удавалось. Ну и третий аспект применения — «околорабочий». На принтере я изготавливаю корпусы для различных IoT-устройств, которые собираю дома.

Согласитесь, лучше разместить свое устройство на основе Raspberry Pi или Arduino в эстетически приятном «кузове», который не стыдно поставить в квартире или взять в офис, чем организовывать компоненты, например, в пластиковом судочке для еды. И да, можно печатать детали для сборки других принтеров 🙂

Сценариев применения 3D-принтеров огромное множество. Думаю, каждый сможет найти что-то свое.

Сложная деталь с точки зрения чертежа, которую я печатал на своем принтере. Да, это просто фигурка, но она имеет множество мелких элементов

Готовое решение vs своя сборка

Когда технология обкатана, ее стоимость на рынке заметно снижается. То же произошло и в мире 3D-принтеров. Если раньше готовое решение стоило просто заоблачных денег, то сегодня обзавестись такой машиной — дело более гуманное для кошелька, но тем не менее не самое доступное для энтузиаста. На рынке присутствует ряд уже собранных и готовых к домашнему использованию решений, их ценовой диапазон колеблется от $500-700 (не самые лучшие варианты) и до бесконечности (адекватные решения стартуют с ценника около $1000). Да, есть варианты и за $150, но на них мы, по понятным, надеюсь, причинам, останавливаться не будем.

Если коротко, рассматривать готовую сборку стоит в трех случаях:

• когда печатать вы планируете совсем не много и редко;
• когда точность печати играет критическую роль;
• вам нужно печатать формы для серийного изготовления деталей.

Очевидных плюсов у собственноручной сборки несколько. Первый и самый главный — стоимость. Покупка всех необходимых компонентов обойдется вам максимум в пару сотен долларов. Взамен вы получите полноценное решение для 3D-печати с приемлемым для бытовых нужд качеством производимых продуктов. Второе преимущество заключается в том, что, собирая принтер собственноручно, вы разберетесь с принципами его устройства и работы. Поверьте, эти знания пригодятся вам в процессе эксплуатации даже дорогого готового решения — любой 3D-принтер необходимо регулярно обслуживать, и делать это без понимания основ может оказаться затруднительным.

Основной минус сборки — необходимость большого количества времени. На свою первую сборку я потратил около 150 часов.

Что нужно, чтобы собрать принтер самому

Самое главное здесь — наличие желания. Что касается каких-то особых навыков, то, по большому счету, чтобы собрать свой первый принтер, умение паять или писать код не критично. Конечно, понимание основ радиоэлектроники и базовые умения в области механики (то есть «прямые руки») существенно упростят задачу и сократят количество времени, которое нужно уделить сборке.

Также для старта нам понадобится обязательный набор деталей:

• Экструдер — элемент, который непосредственно отвечает за печать, печатная головка. На рынке есть множество вариантов, но для бюджетной сборки я рекомендую модель MK8. Из минусов: не получится печатать пластиками, которые требуют высокой температуры, есть заметный перегрев во время интенсивной работы, который может вывести элемент из строя. Если бюджет позволяет, то можно посмотреть на MK10 — там все минусы учтены.
• Процессорная плата. Хорошо подойдет знакомая многим Arduino Mega. Я не заметил минусов у этого решения, но можно потратить на пару долларов больше и приобрести что-то более мощное, с заделом на будущее.
• Плата управления. Я использую RAMPS 1.4, которая прекрасно работает в связке с Arduino Mega. Более дорогая, но более надежная плата — Shield, которая уже совмещает в себе процессорную плату и плату управления. В современных реалиях рекомендую обратить внимание именно на нее. В довесок к ней нужно приобрести минимум 5 микрошаговых контроллеров шаговых двигателей, например — А4988. И лучше иметь пару таких в запасе для замены.
• Стол с подогревом. Это часть, на которой будет находиться печатаемый элемент. Подогрев необходим из-за того, что большинство пластиков не будут держаться на холодной поверхности. Например, для печати PLA пластиком необходимая температура поверхности стола составляет 60-80°C, для ABS — 110-130°C, а для поликарбоната она будет еще выше
  В выборе стола тоже есть два варианта — подешевле и подороже. Дешевые варианты, по сути, представляют собой печатные платы с проложенной разогреваемой проводкой. Для эксплуатации на стол такого типа потребуется класть боросиликатное стекло, которое будет царапаться и трескаться в процессе эксплуатации. Поэтому лучшее решение — стол из алюминия.
• Шаговые двигатели. Для большинства моделей, включая i2 и i3, используются двигатели типового размера NEMA 17: два для оси Z и по одному для осей X и Y. Готовые экструдеры обычно идут со своим шаговым двигателем в комплекте. Двигатели лучше брать мощные с током в обмотке двигателя от 1А и более, чтобы мощности хватило для подъема экструдера и печати без пропуска шагов на высокой скорости.
• Базовый комплект пластиковых креплений.
• Ремень и шестеренки для его привода.

Примеры внешнего вида элементов: 1) экструдер MK8; 2) процессорная плата Arduino; 3) плата управления RAMPS; 4) контроллеры двигателей; 5) алюминиевый стол с подогревом; 6) шаговый двигатель NEMA 17; 7) набор пластиковых креплений; 8) шестерни привода; 9) ремень привода

Это перечень необходимых к покупке элементов. Хардкорные пользователи могут собирать некоторые из них собственноручно, но новичкам я настоятельно рекомендую приобрести уже готовые решения.

Да, еще будет нужна различная мелочевка (шпильки, подшипники, гайки, болты, шайбы…) для сборки корпуса. На практике оказалось, что использование стандартной шпильки м8 приводит к низкой точности печати на оси Z. Я бы порекомендовал сразу заменить ее на трапециевидную того же размера.

Трапециевидная шпилька м8 для оси Z, использование которой сэкономит вам кучу времени и нервов. Доступна для заказа на всех крупных онлайн-площадках

Также необходимо приобрести адаптированные пластиковые детали для оси X, например, эти из комплекта модификации MendelMax.

Большинство деталей доступно в ближайшем строительном магазине. На RepRap можно найти полный список нужных мелочей со всеми размерами и схемами. Нужный вам комплект будет зависеть от выбора платформы (о платформах поговорим дальше).

Что сколько стоит

Прежде чем углубиться в некоторые аспекты сборки, давайте разберемся, во сколько же обойдется такое развлечение для вашего кошелька. Ниже — перечень необходимых к покупке деталей с усредненной ценой.

Деталь	Количество, ед.	Средяя стоимость, USD
Экструдер МК8	1	17
Экструдер МК10	1	45
Стол с подогревом	1	11
Плата Arduino	1	10
Плата RAMPS 1.4 с драйверами	1	10
Двигатель NEMA 17	4	7
END-стопы (концевики)	3	1
Набор пластиковых креплений	1	30
Приводной ремень G2	2	1
Шестеренки для валов двигателей	2	1
Шпильки м8	2	10
Шестеренки для валов двигателей	2	1
Катушка пластика для печати	1	12
	Итого с МК8	135
	Итого с МК10	163

В таблице представлены примерные цены основных компонентов. Также не забудьте о гайках, шайбах, подшипниках. Эти мелочи могут потянуть еще на $20-30.

Выбор платформы

Для сборки принтеров сообщество уже разработало ряд различных платформ — наиболее оптимальных конструкций корпуса и расположения основных элементов, поэтому изобретать велосипед вам не придется.

Ключевыми платформами для корпусов самосборных принтеров являются i2 и i3. Также существует множество их модификаций с различными улучшениями, но начинающим рассматривать следует именно эти две классические платформы, так как они не требуют особых навыков и тонкой настройки.

Собственно, иллюстрация платформ: 1) платформа i2; 2) платформа i3

Из плюсов i2: она обладает более надежной и устойчивой конструкцией, хотя немного сложнее в сборке; шире возможности для дальнейшей кастомизации.

Вариант i3 требует больше специальных пластиковых деталей, которые нужно докупать отдельно, и имеет низкую скорость печати. Однако более прост в сборке и обслуживании, имеет более эстетически приятный внешний вид. За простоту придется платить качеством печатаемых деталей — корпус имеет меньшую, чем i2, устойчивость, что может влиять на точность печати.

Лично я начинал свои опыты в сборке принтеров с платформы i2. О ней и пойдет речь дальше.

Этапы сборки, сложности и улучшения

В данном блоке я затрону только ключевые этапы сборки на примере платформы i2. Полные пошаговые инструкции можно найти здесь.

Общая схема всех основных компонентов выглядит примерно так. Чего-то особо сложного здесь нет:

Также я рекомендую добавить в вашу конструкцию дисплей. Да, без этого элемента можно легко обойтись, выполняя операции на ПК, но так работать с принтером будет гораздо удобнее.

Понимая, как будут связаны все компоненты, переходим к механической части, где у нас есть два основных элемента — рама и координатный станок.

Собираем раму

Детальная инструкция по сборке рамы доступна на RepRap. Из важных нюансов — вам потребуется набор пластиковых деталей (об этом я уже говорил выше, но лучше повторюсь), который вы можете либо приобрести отдельно, либо попросить напечатать товарищей, у которых уже есть 3D-принтер.

Каркас i2 является довольно устойчивым благодаря форме трапеции.

Вот так выглядит каркас с уже частично установленными деталями. Для большей жесткости я укрепил конструкцию листами фанеры

Координатный станок

На эту деталь крепится экструдер. За ее движение отвечают шаговые двигатели, отображенные на схеме выше. После установки необходима калибровка по всем основным осям.

Из важного — вам потребуется приобрести (или же самостоятельно изготовить) каретку для передвижения экструдера и крепление для приводного ремня. Приводной ремень я рекомендую GT2.

Каретка, напечатанная принтером с предыдущей картинки, после завершения его сборки. На деталь уже установлены подшипники LM8UU под направляющие и крепление для ремня (сверху)

Калибровка и настройка

Итак, мы произвели процесс сборки (как и говорил, у меня он занял 150 часов) — каркас собран, станок установлен. Теперь еще один важный шаг — калибровка этого самого станка и экструдера. Здесь тоже есть маленькие тонкости.

Настраиваем станок

Я рекомендую проводить калибровку станка при помощи электронного штангенциркуля. Не поскупитесь на его приобретение — вы сэкономите много времени и нервов в процессе.

На скрине ниже отображены правильные константы для прошивки Marlin, которые нужно подобрать, чтобы установить корректное количество шагов на единицу измерения. Считаем коэффициент, перемножаем, подставляем в прошивку, после чего заливаем ее на плату.

Константы для прошивки Marlin

Для качественной калибровки я рекомендую в замерах опираться на цифры побольше — брать не 1-1,5 см, а около 10. Так погрешность будет более заметной, и исправить ее станет проще.

Калибруем экструдер

Когда собран каркас, станок откалиброван, мы приступаем к настройке экструдера. Здесь тоже не все так просто. Основная задача данной операции — правильно отрегулировать подачу пластика.

Если подача недостаточная, то напечатанный тестовый предмет будет с заметными пробелами, как тестовый кубик 1. И наоборот, результат будет выглядеть раздутым при чрезмерной подаче пластика (кубик 2)

Приступаем к печати

Нам остается запустить какой-нибудь CAD или загрузить уже готовые .stl, которые описывают структуру печатаемого материала. Далее эту структуру необходимо преобразовать в набор команд, понятных нашему принтеру. Для этого я использую программу Slicer. Ее тоже нужно корректно настроить — указать температуру, размер сопла экструдера. После этого данные можно отправлять на принтер.

Интерфейс Slicer

В качестве сырья для печати я рекомендую начать с обычного ABS-пластика — он довольно крепкий, изделия из него долговечны, а для работы с ним не требуется высоких температур. Для комфортной печати ABS-пластиком стол нужно разогреть до температуры 110-130 °С, а сопло экструдера — в пределах 230-260 °С.

Немного важных мелочей. Перед печатью откалибруйте станок по оси Z. Сопло экструдера должно находиться примерно в половине миллиметра от стола и ездить вдоль него без перекосов. Для такой калибровки лучше всего подойдет обычный лист бумаги формата А4, вставленный между соплом и поверхностью стола с подогревом. Если лист можно двигать с незначительным усилием, калибровка выполнена правильно.

Еще один момент, о котором не стоит забывать — обработка поверхности стола с подогревом. Обычно перед печатью поверхность стола покрывают чем-то, к чему хорошо пристает разогретый пластик. Для ABS-пластика это может быть, например, каптоновый скотч. Минусом скотча является необходимость его переклеивать через несколько циклов печати. Кроме этого, придется буквально отдирать от него приставшую деталь. Все это, поверьте, отнимает много времени. Поэтому, если есть возможность избежать этой возни, лучше ее избежать.

Альтернативный вариант, который я использую вместо скотча — нанесение нескольких слоев обычного светлого пива с последующим нагревом стола до 80-100 °С до полного высыхания поверхности и повторного нанесения 7-12 слоев. Наносить жидкость необходимо при помощи тряпочки, смоченной напитком. Из преимуществ такого решения: ABS-пластик самостоятельно отделяется от стола при остывании примерно до 50 °С и снимается без усилий, стол не придется отдраивать, а одной бутылки пива вам хватит на несколько месяцев (если использовать напиток только в технических целях :)).

После того как мы все собрали и настроили, можно приступать к печати. Если у вас есть ЖК-экран, то файл можно передать на печать при помощи обычной SD-карты.

Первые результаты могут иметь неровности и другие артефакты — не расстраивайтесь, это нормальный процесс «притирки» элементов принтера, который закончится спустя несколько циклов печати.

Рекомендации, которые смогут упростить жизнь (а иногда — сэкономить деньги)

Кроме небольших рекомендаций, приведенных в тексте выше, в этом разделе я дам еще краткий перечень советов, которые значительно упростят эксплуатацию 3D-принтера и жизнь его владельца.

• Не экспериментируйте с форсунками. Если вы планируете сразу печатать из материалов, которые требуют высоких температур, то лучше сразу возьмите экструдер МК10. На МК8 можно «навесить» специальные форсунки, поддерживающие высокотемпературные режимы. Но такие модификации часто вызывают сложности и требуют особого опыта. Лучше избежать этой возни еще «на берегу», просто поставив подходящий для вас экструдер.
• Добавьте реле стартера для стола с подогревом. Усовершенствование системы питания этой важной для печати детали при помощи реле стартера поможет решить известную проблему RAMP 1.4 — перегрев транзисторов, управляющих питанием стола, который может привести к выходу платы из строя. Я сделал такой апгрейд после того, как пришлось выбросить несколько RAMPS 1.4.
• Выберите правильный диаметр пластика для печати. Рекомендую брать пластик диаметром 1,75 мм для MK8 и MK10. Если взять пластик, например, в 3 мм, то экструдеру просто не хватит сил, чтобы проталкивать его с приемлемой скоростью — печататься все будет значительно дольше, а качество упадет. Для MK8 идеально подходит ABS-пластик, MK10 сможет производить изделия из поликарбоната.
• Используйте только новые и точные направляющие по осям X и Y. Это влияет на качество печати. Сложно рассчитывать на хорошее качество при гнутых или деформированных направляющих по осям.
• Позаботьтесь об охлаждении. В ходе моих экспериментов с различными экструдерами лучшие результаты показал МК10 — он печатает довольно точно и быстро. Также МК10 может печатать пластики, требующие более высокой температуры печати, чем ABS, например поликарбонат. Хоть он и не так сильно подвержен перегреву, как его младший брат МК8, все же я рекомендую позаботиться о его охлаждении, добавив в вашу конструкцию кулер. Он должен быть постоянно включен, эту опцию можно настроить в Slicer. Также можно добавить кулеры для поддержания приемлемой температуры шаговых моторов, однако следите, чтобы их потоки воздуха не попадали на печатаемую деталь, так как это может привести к ее деформации из-за слишком быстрого охлаждения.
• Предусмотрите сохранение тепла. Да, с одной стороны, мы боремся с перегревом элементов. С другой — равномерная температура вокруг принтера будет способствовать качественной печати (пластик будет более податливым). Для достижения равномерной температуры можно поставить наш принтер, например, в картонную коробку. Главное — перед этим подключить и настроить кулеры, о чем написано выше.
• Подумайте о термоизоляции стола. Стол с подогревом нагревается до больших температур. И если часть этого тепла уходит с толком, подогревая печатаемую деталь, то вторая часть (снизу) — просто уходит вниз. Чтобы сконцентрировать тепло от стола на детали, можно провести операцию по его термоизоляции. Для этого я просто креплю к его нижней части пробковый коврик для мыши при помощи канцелярских зажимов.

Выводы

Уверен, в процессе сборки вы столкнетесь с рядом трудностей, присущих именно вашему проекту. От этого не застрахуют ни этот текст, ни даже самые подробные гайды.

Как я и написал во вступительной части, изложенное не претендует на статус детального мануала по сборке. Описать все-все этапы и их тонкости практически невозможно в рамках одного такого текста. Прежде всего, это обзорный материал, который поможет вам подготовиться к процессу сборки (как мысленно, так и материально), понять, нужно ли лично вам заморачиваться самосбором — или же махнуть на все рукой и купить готовое решение.

Для меня сборка принтеров стала увлекательным хобби, которое помогает закрывать некоторые вопросы в домашних и рабочих делах, отвлечься от программирования и сделать что-то интересное своими руками. Для моих детей — развлечением и возможностью получить необычные и уникальные игрушки. Кстати, если у вас есть дети, которым возраст позволяет возиться с подобными штуками, такое занятие может стать хорошим подспорьем для входа в мир механики и технологий.

Для каждого векторы использования 3D-принтеров будут самыми разными и весьма индивидуальными. Но, если уж вы решитесь посвятить личное время такому увлечению, поверьте, обязательно найдете, что печатать 🙂

Буду рад ответить на комментарии, замечания и вопросы.

Что почитать/посмотреть

Підписуйтеся на Telegram-канал «DOU #tech», щоб не пропустити нові технічні статті.

Дія City, ІТ-парки та робота без вихідних. Подкаст DOU #10

Что такое поддержки в 3D-печати

Кайма — это тонкий слой пластика, который создается вокруг изделия на нагревательном столике. Кайма увеличивает площадь крепления модели к столу и не дает ей оторваться под действием сил усадки материала и движений печатающей головки (экструдера). С каймой печатаются 90% изделий. Она может не использоваться на изделиях небольшой высоты с простой геометрией, которые гарантированно прочно держатся на нагревательном столе. В остальных случаях без каймы никак.

Поддержки — это каркасные элементы, которые строятся под нависающими частями изделия и служат для их поддержания. Поддержки могут быть выполнены из того же пластика, что и основное изделие или из другого материала, например, растворимого HIPS или PVA. Чаще поддержки строятся из материала изделия, так как это ускоряет и удешевляет процесс печати. Поддержки из HIPS или PVA, как правило, стоят дороже самого изделия для которого они предназначены. Печать изделия, которое должно быть с поддержками, без поддержек приведет с плохому качеству поверхности или вообще к срыву изделия с рабочего стола. Ведь принтеры с технологией печати FDM не могут печатать на воздухе, пластик попросту стекает из сопла экструдера вниз и размазывается по изделию. Исключением из правил может быть печать так называемых «мостов», которые строятся на воздухе, но это специфические элементы, печать которых требует точной настройки оборудования и применяется не во всех моделях.

Кожух — это защитный барьер из пластика, который строится вокруг изделия на нагревательной платформе 3D-принтера. Кожух служит защитой изделия от соприкосновения с холодным воздухом (менее +80 С°) чтобы избежать резкого остывания модели и её коробления из-за резкой усадки материала. Применяется кожух на высоких моделях для улучшения качества поверхности изделия, уменьшения вероятности срыва модели со стола и сохранения геометрических размеров деталей подверженных сильной усадке.

После окончания процесса печати все служебные элементы удаляются с изделия механически. Это делается скальпелем, бормашинкой (Dremel) или наждачной бумагой. В большинстве случаев удаление поддержек входит в стоимость изделия, но на некоторых моделях удаление поддержек слишком долгое и кропотливое занятие, поэтому за работу может взиматься дополнительная плата.

Имеются и другие служебные элементы создаваемые в процессе размещения модели в камере принтера, например, башни для очистки сопла экструдера при двухцветной печати, и другие элементы. Мы рассказали о трёх основных элементах, которые используются практически при каждой печати. О других элементах можно прочитать в интернете, если есть интерес.

Перечисленные выше элементы включаются в объем изделия и, соответственно, влияют на стоимость конечного изделия. Процентное соотношение служебных элементов к объему модели заранее предугадать не возможно, оно рассчитывается в программе принтера. Поэтому точная стоимость изготовления изделия на 3D-принтере может быть посчитана только специалистом после размещения модели в камере принтера.

Потенциальные опасности 3D-принтера. Часть 1

В начале февраля в США произошла большая трагедия — в своем доме при невыясненных обстоятельствах погибла молодая семья и домашние животные. И первым подозреваемым был назван 3D-принтер. Якобы, угарный газ, выделявшийся при 3D-печати, мог вызвать отравление людей и их питомцев. Пока полицейские не могут достоверно установить источник утечки газа и причины трагедии, однако мы решили лишний раз напомнить, какие потенциальные опасности подстерегают владельцев домашних печатных устройств и как защитить себя и своих близких от их воздействия.

1. Получение ожогов

Нужно помнить, что принцип работы FDM-принтера основан на плавлении пластиковой нити. Таким образом, нагревающие элементы устройства представляют большую опасность при прикосновении. Как правило, температура экструдера работающего прибора может варьироваться от 170 до 300ºС. Конкретный показатель зависит от типа материала и внешнего вида изделия, которое вы выбираете.

Температура плавления филамента, который используется в принтерах, вполне достаточна для получения ожога. Для ABS пластика она составляет около 210-270ºС, для PLA – 180-190ºС. Этого хватит, чтобы получить болезненные повреждения при соприкосновении как с самим материалом, так и нагревающими элементами принтера: столом и соплом экструдера.

Для печати PLA пластика этот риск ниже, поскольку нагревающий стол не нужен, но если вы работаете с ABS, то будьте предельны осторожны и не прикасайтесь к горячим элементам. Риск получения травмы прямо пропорционален площади нагревающих поверхностей. Помните о том, что температуру следует проверять только по показаниям датчиков, которые отображаются в программе печати или на дисплее устройства, но никак не рукой или подручными средствами.

В тех ситуациях, когда требуется непосредственный контакт с неостывшими поверхностями, например, при прочистке сопла, необходимо пользоваться специальными инструментами и средствами индивидуальной защиты рук, а также соблюдать крайнюю осторожность и осмотрительность.

Кроме того, не допускайте в помещение с работающим принтером детей и домашних животных и ни в коем случае не оставляйте их наедине с устройством. Всегда проще предотвратить опасность, чем бороться с ее последствиями.

2. Электротравмы

Как и любое устройство, работающее от сети, 3D-принтер может нанести человеку электротравму. Естественно, при правильной эксплуатации прибора этого не случится. Даже в случае нарушения заземления напряжение в открытых частях 3D-принтера обычно не превысит 12-24 В, что считается безопасным и причинит только легкий шок.

Однако при разборе корпуса устройства для ремонта, замены детали или очистки от пластика возможность получить удар тока напряжением 220 В возрастает многократно.

Нужно помнить о том, что любой электроприбор перед обслуживанием обязательно должен быть отключен от сети. Некоторые принтеры имеют внешний, а не внутренний трансформатор, однако это не должно стать причиной забыть о безопасности и оставить вилку в розетке.

Также нельзя не упомянуть о рисках короткого замыкания. Вероятность такого события в 3D-принтере, как и в любом другом бытовом приборе, невелика. Но если Вы собираете набор по чертежам, будьте внимательны при подсоединении проводов. В лучшем случае принтер просто не включится или сгорит предохранитель, ну а в худшем все может закончиться электротравмой или пожаром.

---

Комментирует Евгения Курочкина, директор по развитию компании ZENIT 3D:

«Исходящей опасности от использования 3D-принтера не больше, чем от любого другого электрического устройства, используемого в быту или в профессиональной деятельности. Но, тем не менее, на рынке представлены как 3D-принтеры с повышенной степенью безопасности и, скажем так, обычные. На что стоит обратить внимание при выборе 3D-принтера по технологии FDM и при работе с ним.

У таких устройствах, как правило, есть два нагревательных элемента: это экструдер и подогреваемая платформа или попросту стол. Температура этих узлов может доходить до 310ºС (экструдер) и 110ºС у стола. Во избежание ожогов во время печати принтер должен быть обязательно с закрытыми стенками (чтобы случайно не залез ребенок, или домашний питомец). Наличие дисплея и световой индикации помогут понять, даже при уже неработающем принтере, какова температура его нагревательных элементов в данный момент.

Многие производители техники экономят в ущерб безопасности. Один из вариантов такой экономии — это «запитывание» нагревательного стола напрямую от 220 В. На наш взгляд, это неправильно и небезопасно. Например, при работе с 3D-принтером многие люди для снятия детали используют шпатель, он достаточно острый, и любое неаккуратное действие шпателем при включенном столе может привести к короткому замыканию и ударом тока 220 В. Понимая это, мы пошли другим путем, и вместо 220 В на всех принтерах ZENIT 3D к столу подается всего 24 В.

Экструдер — это самая горячая часть, работать с ним необходимо максимально аккуратно. Для снятия остатков пластика с экструдера нужно обязательно использовать специальный инструмент.

Что касается электрической части, здесь тоже есть на что обратить внимание при выборе 3D-принтера. Все провода и места соединений должны быть изолированы, а лучше всего, спрятаны в корпусе принтера. Любые открытые соединения, контакты, провода, платы при случайном замыкании способны как минимум вывести из строя технику, в худшем — нанести вред здоровью

Наша компания, разрабатывая 3D-принтеры, одной из важных задач считает заботу о безопасности своих устройств. В частности, при разработке новой модели ZENIT 3D, которая выйдет на рынок в 2017 году, мы уделили аспекту безопасности чрезвычайно много внимания».

---

3. Опасность пожара

Раз уж мы заговорили о пожарах, нужно рассказать о рисках возгорания, не связанных с электричеством. В пункте 1 мы уже писали о высоких температурах нагревающих поверхностей в контексте получения ожогов, но открытый корпус принтера также может привести к возгоранию материалов, лежащих поблизости от принтера. Бумагу и горючие жидкости, имеющие низкую температуру воспламенения, лучше держать подальше от работающего принтера, тем более, если он открытого типа.

Еще одной проблемой может быть перегрев экструдера. Например, температура воспламенения PLA пластика составляет около 388ºС. Чисто теоретически, может случиться, что сломанный датчик температуры принтера послужит причиной самовозгорания материала. Если Ваш принтер к тому же имеет фанерный или пластиковый корпус, это автоматически превращает его в топливо для возникшего костра.

Поэтому в помещениях, где производится печать, рекомендуется установить пожарную сигнализацию, а под рукой всегда иметь огнетушитель. Также нельзя надолго оставлять в одиночестве работающее устройство. Понятно, что невозможно постоянно наблюдать за печатью в течение нескольких часов, однако лучше время от времени контролировать работу принтера.

Компромиссным вариантом станет приобретение компактной камеры, установленной в помещении для печати, с трансляцией на смартфон или планшет.

4. Движущиеся детали

3D-принтеры имеют очень много движущихся частей. Это двигатели, шкивы, резьбовые стержни, каретка и вентиляторы. Все это может с легкостью схватить вас за выступающую часть тела и причинить много неприятностей. Не допускайте контакт с движущимися частями принтера во время его работы! Не лезьте внутрь и не пытайтесь самостоятельно подправить сползающий объект или подтолкнуть каретку вручную.

Если ваш 3D-принтер открытого типа, то работать с ним необходимо в плотно прилегающей одежде, а также следить за своей прической, чтобы минимизировать риск наматывания ткани и волос на движущиеся детали. Также стоит заранее обеспокоиться размещением катушки с расходным материалом, чтобы в дальнейшем нить не зацепилась за посторонние предметы и не свалила принтер на пол.

Если же устройство все же вас схватило за одежду или волосы, немедленно выключите принтер и вручную переместите каретку до полного освобождения зажатой части тела.

---

Комментирует Ирина Соломникова, коммерческий директор компании IMPRINTA:

«Если говорить о возможности отравления угарным газом, то да, такие трагедии как в США возможны и, к сожалению, распространены. Если же рассматривать в качестве причины трагедии 3D-принтер, то повторение подобного случая маловероятно. Впрочем, источник угарного газа в этой трагедии не установлен. Как многим известно, причин возникновения угарного газа может быть множество. Это и работа автомобиля, пожар, работа газовых колонок и плит, неправильная эксплуатация печей, повреждение газопровода и т.д.

Но однозначно стоит помнить, что при использовании 3D-принтера следует придерживаться техники безопасности и использовать его по назначению. Неправильное использование любого прибора, как, например, игровой приставки, микроволновой печи, телефона, утюга и т. п., может привести к неприятным последствиям.

Правила использования 3D-принтера очень просты:

• 3D-принтер должен устанавливаться в проветриваемом помещении.
• 3D-принтер необходимо устанавливать на ровную, устойчивую поверхность.
• Перед подключением к сети стоит проверить надежность источника питания.
• Некоторые элементы принтера нагреваются до высоких температур. Нельзя прикасайтесь к ним во время работы принтера, во избежание ожогов.
• В принтере имеются подвижные узлы. Во время работы 3D-принтера необходимо избегать попадания посторонних предметов в подвижные механизмы принтера, это может привести к травмам и к поломке оборудования.
• Запрещается ставить на 3D-принтер посторонние предметы.
• Помните, что некоторые материалы для печати могут быть токсичны. При выборе материала необходимо внимательно ознакомиться с описанием, температурными режимами и пользоваться только проверенными производителями материалов для печати.
• Не рекомендуется оставлять маленьких детей с работающим принтером без присмотра.
• Не оставляйте работающий принтер, уходя из дома.

При соблюдении этих несложных правил, а также следовании инструкции использование 3D-принтера будет безопасным как в офисе, так и дома».

---

В заключение добавим, что 3D-принтер как и любое устройство может причинить вред человеку. Но пусть это не будет поводом отказаться от его применения, а причиной задуматься над техникой безопасности. В частности, с вниманием отнестись к своему рабочему месту, изучить руководство по эксплуатации и соблюдать элементарные меры предосторожности. Тогда вместо проблем 3D-принтер будет приносить только радость творчества и положительные эмоции.

В следующей части статьи мы поговорим о потенциальной опасности расходных материалов при 3D-печати.

Если Вы знаете или сталкивались еще с какими-то рисками, которые исходят от 3D-принтеров, пишите об этом в комментариях.

Концепции 3D-печати и детали 3D-принтеров

Детали 3D-принтера

Экструдеры

Экструдеры – важнейший компонент 3D-принтеров. Проще говоря, экструдер – это инструмент, который удерживает нить на месте и контролирует количество, которое подается в Hot-end. Один из ключевых моментов – подчеркнуть, что горячие концы – это не то же самое, что экструдер, а скорее они прикреплены к нему и являются основным местом, на которое возложена задача процесса плавления.

Экструдеры

оснащены шаговым двигателем, который позволяет пропускать нить. Кроме того, некоторые формы зубчатой ​​передачи и зубчатого вала для удержания нити на месте, вентилятор в некоторых случаях, радиатор для лучшего регулирования температуры и, наконец, горячий конец.

Экструдеры

могут быть сдвоенными или одиночными. Двойные экструдеры дают возможность печати с использованием материала-основы, который используется для поддержки определенных дизайнов, которые могут потребоваться из-за сложности объекта.Кроме того, система двойного экструдера может быть независимой или зависимой. Это означает, что с независимой системой у вас есть дополнительная возможность печати с использованием нескольких материалов в рамках одного объекта, а не только возможность печати с вспомогательным материалом, который доступен только со стандартными системами двойной экструзии. В индустрии 3D-печати используются экструдеры двух типов. Это прямые экструдеры и Bowden. Основное различие между ними заключается в том, что в прямых экструдерах двигатель, приводящий в движение нить, и горячий конец прикреплены непосредственно к корпусу экструдера.Боуден, с другой стороны, включает разделительную трубку между экструдером и горячим концом, где экструдер, включая двигатель и другие компоненты, может быть прикреплен к шасси принтера.

У каждого типа есть свои недостатки и преимущества.

Прямой привод :

Преимущество : Можно печатать с более широким спектром материалов, поскольку горячий конец и экструдер расположены близко друг к другу. Это приводит к лучшему контролю процесса экструзии.

Недостаток : поскольку обе части прикреплены, это приводит к проблемам при печати на высоких скоростях, поскольку общая масса выше.

Боуден А:

Преимущество : меньшие проблемы из-за меньшей массы, которую необходимо перемещать.

Недостаток : Проблемы с печатью с использованием определенных нитей, например гибких материалов.

Печатная площадка

А платформа для печати – это часть, на которую объект 3D-печати опирается во время печати процесс.По мере выдавливания каждого слоя платформа для печати опускается, чтобы можно было выполнить следующий этап наложения слоев. Хотя будучи Проще говоря, платформа для печати – важная часть 3D-принтера. Хотя относительно простой процесс, 3D-печать требует тщательной калибровки, чтобы гарантировать, что вы получите идеальный отпечаток без деформаций. Поэтому самый главный шаг чтобы гарантировать точность печати первого слоя.

первый слой важен, потому что любые ошибки в этом слое будут увеличены к общей структуре предполагаемой детали.Первый слой указывает, платформа для печати выровнена правильно, это означает, что у вас есть правильный настройки экструзии, такие как количество, температура и т. д.

Печатный стол должен обеспечивать достаточную адгезию к расплавленному материалу, гарантируя прилипание объекта к слою. Это ключевой момент, потому что экструдеры являются движущимися компонентами, и если пластик не будет должным образом прикреплен к основанию, движение создаст много проблем для первого слоя по мере его охлаждения. Кроме того, из-за охлаждения пластик может деформироваться, что называется короблением, отслаиваясь от пола кровати.

Который тип печати Кровать?

Печать Кровати могут быть из разных материалов, но два наиболее распространенных – это алюминий. и стекло. Оба они предлагают гладкую поверхность, на которую можно опираться, однако из-за поверхности это может вызвать проблемы с адгезией. Чтобы с этим бороться, напечатайте кровати могут быть с подогревом, или пользователь может нанести клеящий агент, чтобы помочь с постели адгезия, которая достаточно сильна, чтобы удерживать объект, но также облегчает удаление после печати.

Склеивание средства бывают разных форм, от стандартного клея, лака для волос и специальных листы, которые вы прикрепляете к печатной платформе.Все эти варианты относительно дешевы и рекомендуется всегда использовать какую-либо форму агента, чтобы уменьшить проблемы, которые может случиться.

Подогреваемые печатные столы уменьшают вероятность деформации объекта, поскольку они нагревают первый слой, предотвращая охлаждение случайных карманов быстрее, чем другие. Алюминиевые кровати обеспечивают наиболее равномерное распределение тепла, но сам алюминий значительно расширяется при повышении температуры, что может вызвать проблемы. С другой стороны, стекло нелегко расширяется, но оно не обеспечивает такого же распределения температуры, что означает, что одни области холоднее других.Один из способов обойти эти потенциальные проблемы – использовать платформу для печати с обоими материалами, где алюминий лежит под стеклом, обеспечивая равномерное тепло через стеклянную пластину, которая не расширяется так сильно, как алюминий.

Горячие концовки

Горячий конец – это место, где нить плавится, а затем экструдируется через сопло. Горячие концы бывают разных форм, но стандартные состоят из подающей трубы, радиатора, термобарьерной трубы с терморазрывом, термоблока и сопла в указанном порядке.

Подающая трубка направляет нить от экструдер, через радиатор и термобарьерную трубку. Цель теплоотвод и термобарьерная трубка двойные. Самая верхняя часть термобарьерная трубка расположена внутри радиатора и питает нить через. Нижняя часть термобарьерной трубки соединяется с тепловой блок, в котором расплавляется нить. Однако непосредственно перед этим тепловая трубка тоньше, и эта область называется терморазрывом. Это все сделано для убедитесь, что до того, как нить достигнет теплового блока, температура ниже, предотвратить плавление нити до того, как она достигнет теплового блока с помощью процесс называется тепловым ползучестью.Тепловой перерыв вызывает внезапное изменение температура, чтобы лучше контролировать процесс плавления.

Корпус

Корпус имеет герметичную среду печати для процесса 3D-печати. Причина этого – в безопасности, а также в улучшении управления температурой для обеспечения лучших результатов печати. Из-за характера использования высокотемпературных процессов проблемы с перегревом пластмасс могут вызывать образование дыма на некоторых печатных материалах, таких как АБС.Корпус гарантирует, что у вас будет меньше частиц в воздухе, но, кроме того, принтер может включать в себя фильтр HEPA, который может уменьшить эти опасные частицы и обеспечить безопасное использование принтера, например, в офисной среде.

Кроме того, корпус обеспечивает стабильную внутреннюю температуру окружающей среды принтера, что играет важную роль в сокращении проблем печати, таких как коробление и растрескивание.

Нить

Нить накала в контексте производства сплавленных волокон (моделирование наплавленного осаждения) представляет собой катушку из термопласта или композита, которая бывает разного диаметра.Нить подается через принтер, а затем в экструдеры, где она плавится и экструдируется. В отличие от других методов 3D-печати, филамент прочный и экономичный для многих организаций. Кроме того, это самый безопасный метод 3D-печати, который является основным фактором его популярности.

Доступные материалы – это различные пластмассы, такие как PLA, PETG и композиты, в которых пластик смешан с другими материалами, такими как дерево, для создания множества возможных деталей для 3D-печати.У FFF самый большой выбор материалов, и каждый год их список пополняется. Это дает FDM большее преимущество по сравнению с другими методами 3D-печати с точки зрения универсальности. Каким бы большим ни был выбор материалов, в настоящее время нет основных доступных металлических нитей, а те, которые доступны, требуют дополнительных шагов, таких как спекание для отделки металлической детали, напечатанной на 3D-принтере.

3D Процесс печати

Высота слоя

слой Высота – это толщина каждого напечатанного на 3D-принтере слоя объекта.Это также может быть называется Резолюцией Z, которая относится к процессу создания каждого слой по мере того, как платформа для печати опускается, учитывает еще один слой.

А меньшая высота слоя дает объекты лучшего качества с большей прочностью характеристики. Это связано с лучшей межслойной адгезией, уменьшением зазоров и создание более гладкой отделки объекта. Это наиболее очевидно, когда печать кривых, где можно увидеть ступенчатость краев.

Меньше высота слоя, однако, требует больше времени на печать, поэтому выбор показал, тщательно обдумал, прежде чем начнется процесс печати.

Скорость печати

Печать скорость относится к скорости движения экструдеров, когда они движутся во время процесс печати. Он выражается в мм / с и также определяет качество печати. объекта. При изготовлении необходимо соблюдать баланс скорости печати. перед печатью, так как это влияет на другие настройки. Например, более высокая скорость потребует большей осведомленности о температуре, поскольку увеличение скорости обычно снижает качество печати. Как сторона обратите внимание, мы не должны путать скорость печати со скоростью движения, которая является скоростью при которые экструдеры, когда не направляют печать.

Условия использования программного обеспечения

Слайсер

Нарезка программное обеспечение – это категория программного обеспечения для 3D-печати, которое используется для преобразования базовых 3D-компьютерный объект во что-то, что принтер может понять и распечатать точно. Есть разные варианты программного обеспечения для нарезки, но все они работают с таким же выходом. Они могут взять 3D-объект, преобразовать поверхность в миниатюрные треугольники, которые составляют предмет. Количество этих треугольники также определяют точность и детализацию трехмерного объекта, который может быть напечатан.В приложении вы можете получить подробные элементы управления о принтере, как распечатать объект, ориентацию, настройки материалов и все возможные настройки для 3D-принтера.

После установив желаемые параметры, программное обеспечение слайсера может затем нарезать 3D объект на желаемую высоту слоя и визуализировал процесс печати. Когда это завершено, объектный файл затем преобразуется в G-код, который представляет собой данные тип, используемый во многих производственных процессах, который хранит информацию о том, как print или, в случае станка с ЧПУ, как фрезеровать объект.Этот G-код – это то, что управляет экструдерами в 3D-принтере для точного создания объекта.

Заполнение

Нарезка программное обеспечение дает вам возможность распечатать полностью твердый объект или полый и все, что между ними. Это достигается за счет установки заполнения количество. Обычно так должна быть внутренняя структура объекта. напечатаны, а настройки варьируются от 5% заполнения до 100%. Кроме того, вы получаете четыре основные типы рисунка заполнения: соты, покачивание, прямоугольник и треугольный.

Соты обеспечивает максимальную прочность при минимальном количестве материала, треугольник – лучше прочность на боковую нагрузку, которая дает лучшую внешнюю оболочку объекта прочность, чтобы справиться с горизонтальными силами, приложенными к объекту. Wiggle – это в основном используется для гибких материалов, а прямоугольные не имеют специфических преимущества.

Юбки и поля

Поля, юбки и плоты – это детали, которые используются для улучшения сцепления с поверхностью 3D-печатного объекта перед процессом печати и для проверки правильности настройки.

А юбка – это контур области печати объекта, но не касается непосредственно объект. Используется как грунтовка, чтобы проверить, нет ли лишнего материала. в форсунках, чтобы они были правильно откалиброваны и материальный поток.

Кромка прикреплена непосредственно к объекту, но идет немного дальше и включает больше очертаний, чем юбка. Его основная цель – удерживать объект и обеспечивать правильную печать первого слоя.

Обычный Условия поиска и устранения неисправностей

Деформация

Деформацию можно охарактеризовать как усадку 3D-печатного объекта по углам основания, в основном связанную с изменениями температуры.Деформация возникает из-за процесса неравномерного охлаждения, при котором определенные слои печати охлаждаются быстрее, чем нагретые детали. Когда это происходит, более холодные слои в конечном итоге искажают геометрию объектов, поскольку охлаждение вызывает усадку, и это действие влияет на непосредственно расплавленные слои. По мере того, как участки остывают и затвердевают, они притягивают другие слои по мере того, как охлаждение увеличивается. Основная причина коробления заключается в том, что нагретые термопласты нуждаются в равномерном охлаждении после экструзии, чтобы позволить объекту точно осесть, сохраняя при этом желаемую геометрию.Если платформа для печати не нагревается или температура окружающей среды в камере для печати не регулируется, это приводит к разным скоростям охлаждения. Чтобы предотвратить деформацию, убедитесь, что 3D-принтер FFF имеет подогреваемую платформу с металлической пластиной. Это распределяет тепло по всему слою и означает более равномерное распределение температуры. Это минимизирует эффекты деформации в первых слоях объекта.

Растрескивание

Трещины вызваны той же проблемой, что и коробление, а именно неравномерным охлаждением печатаемого объекта.Отличие растрескивания от коробления заключается в том, что растрескивание происходит в разных местах печатного объекта. Чтобы компенсировать возможность растрескивания, принтер с корпусом позволяет исключить колебания температуры окружающей среды, которые могут возникнуть, что может привести к растрескиванию объекта, напечатанного на 3D-принтере.

Оцените высокое качество 3D-печати Bolt Pro. Запросите образец печати для БЕСПЛАТНО прямо сейчас!

Хотите узнать, как 3D-печать может помочь вам и вашему бизнесу? Поговорите с нашими экспертами о БЕСПЛАТНОМ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОМ решении, подходящем для вашей ситуации!

частей 3D-принтера: список основных компонентов 3D-печати

3D Insider поддерживается рекламой и зарабатывает деньги на кликах, комиссионных от продаж и другими способами.

Лучший способ начать 3D-печать – начать снизу. Прежде чем вы начнете покупать лучшие 3D-принтеры для начинающих или лучшие бюджетные 3D-принтеры, вы должны узнать обо всех частях 3D-принтера. Вот о чем это руководство.

Это руководство познакомит вас со всеми компонентами, с помощью которых работает 3D-принтер, от мелких деталей до крупных. В частности, это руководство посвящено декартовым 3D-принтерам, которые наиболее рекомендуются для начинающих, но в некоторых разделах мы также коснулись дельта-3D-принтеров.

Плата контроллера

Плата контроллера, также называемая материнской платой или материнской платой, является мозгом 3D-принтера. Он отвечает за основные операции, управляя компонентами движения на основе команд, отправляемых с компьютера, и интерпретирует данные, поступающие от датчиков. Качество платы контроллера существенно влияет на общую производительность 3D-принтера. Машина, сделанная из высококачественных деталей сверху вниз, не сможет печатать так хорошо, как должна, если плата контроллера испорчена.

Нить

Нить – это материал, используемый для печати объектов на 3D-принтере. Это эквивалент чернил, используемых на обычном офисном 2D-принтере. Он поставляется в катушке, которая загружается в держатель катушки 3D-принтера, причем конец нити вставлен в экструдер. Существуют разные виды волокон, каждая со своими свойствами, плюсами и минусами.

Что касается совместимости нитей, не все 3D-принтеры находятся на одном уровне. Некоторые из них достаточно универсальны, чтобы печатать на самых разных материалах, включая экзотические, в то время как другие могут печатать только с PLA, самой простой нитью.Существуют также 3D-принтеры, предназначенные для работы только с проприетарными нитями. В большинстве 3D-принтеров на рынке используются волокна диаметром 1,75 мм, но есть модели, в которых используются волокна большего диаметра, например Ultimaker 3 и LulzBot TAZ 6.

Рама

Рама – это шасси 3D-принтера. Он скрепляет другие компоненты и напрямую отвечает за стабильность и долговечность машины. В наши дни рамы 3D-принтеров изготавливаются либо из акрила, либо из металла, но на заре создания 3D-принтеров потребительского уровня дерево часто является основным материалом для рамы.

3D-принтеры с металлическим каркасом наиболее рекомендуются просто потому, что они более стабильны и долговечны. Однако выбор 3D-принтера в металлической раме не обязательно означает, что вам придется потратить много денег. Как свидетельствуют Monoprice Maker Select v2 и Monoprice Select Mini v2, существуют бюджетные 3D-принтеры стоимостью менее 300 долларов, которые поставляются с алюминиевой рамой.

Некоторые 3D-принтеры также имеют закрытую рамку, которая защищает их от пыли и других частиц, а также от любопытных пальцев, которым не нужно находиться рядом с нагретыми компонентами.Корпус обеспечивает более стабильную температуру в области печати, что полезно для некоторых современных материалов. Есть и полузакрытые 3D-принтеры, которые обычно имеют закрытые стороны, но имеют открытую переднюю и / или верхнюю часть. Ultimaker 3 – хороший пример полузакрытого 3D-принтера.

Декартовы 3D-принтеры имеют другое механическое расположение на раме, чем дельта-3D-принтеры. У картезианцев простое расположение XYZ, а у дельт – три руки, которые перемещаются повсюду.На 3D-принтеры Delta на самом деле намного круче смотреть во время печати.

Компоненты движения

Компоненты движения – это части, отвечающие за движение 3D-принтера по трем осям. Именно они перемещают платформу для печати и печатающую головку. По сути, плата контроллера определяет, как 3D-принтер должен двигаться, в то время как компоненты движения – это те, которые фактически перемещаются.

Шаговые двигатели

Шаговые двигатели, которые управляются шаговыми драйверами, являются ключом к механическому движению 3D-принтера.Шаговые двигатели подключены ко всем трем осям и приводят в движение платформу печати, печатающую головку и резьбовые стержни или ходовые винты. Они совершают полный оборот с приращениями или шагами, отсюда и название, что делает их более подходящими для 3D-принтеров, чем обычный двигатель постоянного тока. Печатающая головка также оснащена шаговым двигателем, который приводит в движение подающее движение экструдера.

Ремни

В декартовом 3D-принтере ремни, подключенные к двигателям, перемещают ось X и ось Y из стороны в сторону и являются неотъемлемой частью общей скорости и точности печати.В дельта-3D-принтере ремни часто используются для движения по оси Z. Свободный пояс может испортить весь принт. Вот почему многие 3D-принтеры поставляются с натяжителями. Устройства для натяжения ремня обеспечивают оптимальное натяжение ремня и упрощают регулировку натяжения ремня.

Резьбовые стержни

По оси Z движение основывается на резьбовых стержнях, которые также соединены с шаговыми двигателями. При вращении стержня с резьбой печатающая головка перемещается вверх или вниз. В случае Ultimaker 3 и других подобных 3D-принтеров платформа для печати – это та, которая движется.Некоторые люди путают резьбовой стержень с ходовым винтом. Хотя оба они имеют одинаковые функции и похожи по внешнему виду, они имеют разные характеристики. Ходовой винт обеспечивает более плавное движение, но в среднем стоит дороже.

Резьбовые стержни или ходовые винты также могут использоваться для движения по осям X и Y. Но в большинстве 3D-принтеров используются ремни, потому что они дешевле, легче и быстрее. С другой стороны, резьбовые стержни или ходовые винты обеспечивают большую точность, но они тяжелее и дороже.Если вы создаете 3D-принтер с нуля и хотите чрезвычайно прочную машину с цельнометаллическим профилем, вы можете рассмотреть резьбовые стержни или ходовые винты на всех осях.

Концевые упоры

Проще говоря, концевые упоры похожи на маркеры, которые позволяют 3D-принтеру определять свое местоположение по трем осям, предотвращая его выход за пределы своего диапазона, что может привести к повреждению оборудования. Хотя многие 3D-принтеры используют механические концевые упоры, есть и те, кто использует оптические концевые упоры.

Блок питания (PSU)

Блок питания обеспечивает питание всего 3D-принтера. Нет необходимости в подробном объяснении этого компонента. Блок питания либо устанавливается на раму, либо размещается в отдельном блоке контроллера вместе с пользовательским интерфейсом. Намного лучше, если блок питания будет установлен на раме, поскольку это уменьшает общую занимаемую площадь машины.

Если вы хотите регулярно печатать на более сложных материалах, убедитесь, что у вас есть подходящий блок питания для работы, поскольку некоторые из них не предназначены для высокотемпературной печати.Дешевые 3D-принтеры, такие как Anet A8, часто поставляются с маломощным блоком питания, достаточно подходящим для PLA, но не для ABS и других материалов, которые нуждаются в постоянном нагреве в течение длительного периода. Кроме того, убедитесь, что блок питания совместим с напряжением, используемым в стране, в которой вы живете. Многие пользователи совершили ошибку, не обращая внимания на настройку напряжения, прежде чем подключить свои машины к розетке.

Печатный стол

Печатный стол – это место, где экструдер укладывает нить для образования твердого объекта.Возвращаясь к аналогии с 2D-принтером ранее, платформа для печати – это эквивалент листа бумаги. Он либо с подогревом, либо без подогрева, причем последний распространен среди начинающих 3D-принтеров, таких как FlashForge Finder и Dremel Digilab 3D20. Ненагреваемый печатный стол достаточно хорош для PLA, но для высокотемпературных материалов нагретый печатный стол является обязательным, чтобы уменьшить проблемы с деформацией и улучшить общее качество печати.

Большинство 3D-принтеров поставляются с алюминиевой платформой для печати, но есть также модели, которые имеют стеклянную платформу для печати прямо из коробки.MakerGear M2 и SeeMeCNC Rostock MAX v3.2 являются примерами 3D-принтеров со стеклянной кроватью. У обоих типов печатных плат есть свои плюсы и минусы. Алюминиевая платформа для печати нагревается быстрее, а стеклянная платформа для печати более плоская и проста в обслуживании. При выборе между двумя вариантами это часто вопрос личных предпочтений.

3D-принтер с системой ручного выравнивания станины имеет набор регулировочных колес под станиной. Эти небольшие механизмы используются для регулировки выравнивания печатной платформы.Некоторые 3D-принтеры легко выровнять, в то время как другие могут доставлять неудобства, иногда из-за плохой конструкции колесиков.

Декартовы 3D-принтеры имеют квадратную или прямоугольную платформу для печати. Между тем, у 3D-принтеров Delta есть круговой принтер, который ограничивает типы объектов, которые вы можете распечатать. Платформа дельта-печати также полностью статична, в отличие от декартовой платформы печати, которая обычно перемещается по оси Y. После калибровки дельта-печатной платформы вам больше не придется прикасаться к ней в течение очень долгого времени.

Поверхность платформы для печати

Как следует из названия, поверхность платформы для печати или строительная поверхность – это то, что располагается поверх платформы для печати. Это помогает прилипать печатаемому объекту к платформе и упрощает удаление завершенных объектов. Существуют разные типы поверхностей для печати, из которых наиболее распространены BuildTak и PEI.

У всех типов поверхностей для печати есть свои плюсы и минусы, поэтому ваш выбор зависит от личных предпочтений, а также от типа материала, на котором вы хотите печатать.Когда поверхность для печати недостаточно липкая или имеет слишком большую адгезию, пользователи часто прибегают к другим материалам для дополнительной эффективности, наиболее популярными из которых являются лак для волос и клей.

Печатающая головка

Печатающая головка или экструдер – это компонент, который превращает нить в 3D-модель. Он разделен на две части: холодный конец и горячий конец. Проще говоря, холодный конец зажимает нить и толкает ее к горячему концу, в то время как горячий конец, который заканчивается соплом, расплавляет нить и откладывает ее на платформу сборки.

Экструдер состоит из более мелких деталей, каждая из которых выполняет свою функцию. Шестерня привода нити или привода экструдера проталкивает нить в горячий конец. Радиатор и вентилятор радиатора следят за тем, чтобы нить не расплавилась до того, как она достигнет сопла, в то время как картридж нагревателя фактически нагревает нить. Термистор или термопара является датчиком температуры для горячего конца.И, наконец, охлаждающий вентилятор охлаждает нить, как только она помещается на платформу для печати, помогая ей сохранять свою форму. Поведение охлаждающего вентилятора зависит от типа нити накала.

Вы, наверное, заметили, что мы пропустили сопло , которое находится на конце хотэнда. Это потому, что мы хотели написать для него более подробное описание. Из сопла выходит расплавленная нить. Он бывает разных размеров, при этом сопла 0,4 мм используются по умолчанию для большинства 3D-принтеров.Чем меньше размер сопла, тем выше детализация печати. С другой стороны, чем больше размер сопла, тем выше скорость печати. К счастью, вы можете легко поменять сопла, поэтому вы можете изменить настройку в зависимости от того, насколько быстро вы хотите печатать или насколько детализированными должны быть 3D-модели.

3D-принтер с автоматической системой выравнивания станины или вспомогательной системой ручного выравнивания станины также поставляется с датчиком или датчиком на печатающей головке. Зонд с автоматическим выравниванием сканирует несколько точек на платформе для печати, чтобы определить выравнивание платформы сборки.3D-принтер с системой автоматического выравнивания делает всю тяжелую работу за вас, в то время как 3D-принтер с системой вспомогательного выравнивания по-прежнему требует, чтобы вы вручную настраивали колесики.

Система подачи

В декартовых и дельта-3D-принтерах используется система подачи Боудена или система прямой подачи. В установке Боудена холодный конец и конец отделены друг от друга, и под этим мы подразумеваем, что холодный конец размещается в другом месте на раме. В установке Боудена используется трубка с нитью для направления нити в горячий конец.Из-за меньшей нагрузки печатающая головка движется быстрее, а значит, вы получаете более быстрые отпечатки.

При прямой установке холодный конец и горячий конец соединены. Хотя установка Боудена также способна давать отличные результаты при печати гибким материалом, многие люди часто обращаются к прямой установке при работе с этим типом материала.

Dual Extrusion

3D-принтеры имеют установку с одним или двумя экструдерами. Первое в значительной степени говорит само за себя, поэтому мы сосредоточимся только на втором.3D-принтер с двойным экструдером – это 3D-принтер, который может использовать две разные нити одновременно. Существует два типа 3D-принтеров с двойным экструдером: машина с двумя соплами, размещенными в одной печатающей головке, и машина с независимыми двумя печатающими головками.

С помощью 3D-принтера с двойным экструдером вы можете печатать двумя цветами, не меняя нить в середине отпечатка, и создавать более сложные 3D-модели, для которых требуются водорастворимые вспомогательные материалы. 3D-принтер с двойным экструдером и независимыми печатающими головками, такой как MakerGear M3-ID и BCN3D Sigmax, также может одновременно печатать две копии одной и той же 3D-модели.

Пользовательский интерфейс и возможности подключения

3D-принтер с пользовательским ЖК-интерфейсом может работать как автономное устройство. Другими словами, вы можете управлять им без подключения к компьютеру. Большинство 3D-принтеров поставляются с интерфейсом на раме, но есть некоторые модели, которые поставляются с отдельным блоком контроллера, в котором находится интерфейс, например Tevo Tornado и Creality CR-10S.

Встроенный пользовательский интерфейс позволяет проверять и регулировать параметры машины, а также запускать процесс загрузки / выгрузки нити.Кроме того, 3D-принтер с системой автоматического нивелирования или полуавтоматической системой нивелирования включает в себя опцию интерфейса, которая активирует систему нивелирования.

Существуют различные типы пользовательских интерфейсов, наиболее распространенным из которых является базовый ЖК-интерфейс, управляемый с помощью ручки, шкалы или набора кнопок. Некоторые 3D-принтеры оснащены полноцветным сенсорным экраном, например Dremel Digilab 3D40. Существуют также 3D-принтеры с возможностью подключения к Wi-Fi, позволяющие подключаться к локальной сети, просто выполнив простую настройку на встроенном интерфейсе.

С помощью настройки Wi-Fi вы можете запускать, управлять и контролировать свои отпечатки со своего компьютера или смартфона / планшета, бездельничая в другой комнате. Для 3D-принтеров без возможности удаленного управления печатью из коробки вы можете настроить OctoPrint.

Опции передачи файлов

Большинство 3D-принтеров можно подключать к компьютеру через USB-кабель, а некоторые модели также могут подключаться через Ethernet. Многие пользователи не одобряют кабельное соединение, потому что проблема, связанная с компьютером, например принудительное выключение, может повлиять на ход печати, не говоря уже о том, что такая настройка требует, чтобы ваш компьютер был открыт в течение всего времени печати.На создание некоторых 3D-моделей может уйти целый день.

Вот почему многие 3D-принтеры оснащены слотом для SD-карты или портом USB-накопителя для автономной печати. В автономном режиме 3D-принтер может читать совместимые файлы, загруженные на SD-карту или USB-накопитель, и распечатывать их после нескольких простых команд в интерфейсе.

Предупреждение; Никогда не оставляйте 3D-принтеры без присмотра. Они могут представлять опасность для пожарной безопасности.

Объяснение каждой детали 3D-принтера

3D-принтеры

могут показаться сложными для тех, кто неопытен в разработке сложных машин.Калибровка и выравнивание, экструдер и многие другие детали 3D-принтера могут напугать новичков. Мы написали это руководство, чтобы объяснить различные части 3D-принтера, их использование и развенчать миф о том, что 3D-принтеры слишком сложны.

Вкратце описан каждый компонент 3D-принтера, а также даны любые краткие советы относительно наилучшего использования 3D-принтера с точки зрения качества, надежности или любых других преимуществ. Мы также включили компоненты для 3D-принтеров, которые мы рекомендуем как высококачественные и долговечные.

Большая часть этого руководства посвящена стандартным 3D-принтерам FDM, но мы также включили краткие сведения о различиях в дельта-3D-принтерах и 3D-принтерах на основе смолы.

Детали 3D-принтера Раздел 1: Детали, непосредственно участвующие в печати

Экструдер

Экструдер 3D-принтера – это то место, где происходят все внутренние процессы процесса печати. Экструдер состоит из множества более мелких деталей, включая холодный конец и горячий конец. Мы описываем горячий конец отдельно, так как в некоторых случаях холодный и горячий конец размещаются в разных частях 3D-принтера.

Некоторые детали экструдеров для 3D-принтеров, которые мы рекомендуем:

Холодный конец экструдера направляет нить к горячему концу, зажимает и протягивает ее, чтобы расплавить и разместить на печатной платформе. Состоит из частей, в том числе:

• Ведущая шестерня накала : также известная как зубчатая шестерня, ведущая шестерня накаливания захватывает нить и проталкивает ее к горячему концу. Это важная часть, поскольку некачественные шестерни могут вызывать ошибки и засорения, с которыми сложно справиться.
• Промежуточная шестерня : колесо, которое прижимает нить к ведущей шестерне. Он похож на приводную шестерню и гарантирует, что нить надежно удерживается, когда она проталкивается через холодный конец, чтобы не было засоров. У большинства принтеров есть способ отрегулировать натяжение промежуточной шестерни, чтобы она не давила на нить слишком сильно или слишком мало.
• Система подачи: Экструдер Боудена или Система с прямым приводом:

Экструдеры Боудена : Экструдеры Боудена настроены так, что холодный и горячий концы разделены, причем холодный конец обычно прикручивается к боковой стороне рамка.Это дает преимущества в том, что хотэнд легче и, следовательно, может перемещаться быстрее, с меньшей массой и меньшей вероятностью выхода за пределы допустимого диапазона, поэтому вы можете печатать быстрее. Трубка из ПТФЭ обычно используется для направления нити от холодного конца к горячему концу для плавления. 3D-принтеры Delta всегда оснащаются экструдерами Bowden.

Детали экструдера Боудена для 3D-принтера.

Прямой экструдер : прямые экструдеры имеют холодный конец непосредственно поверх горячего конца, а нить проходит на меньшее расстояние.Считается, что прямые экструдеры лучше подходят для гибких нитей, хотя это не всегда так. Кроме того, нить накала меньше перемещается из-за возможных ошибок.

Двойные экструдеры : некоторые 3D-принтеры имеют два экструдера, а не один, известный как система двойного экструдера. Это позволяет печатать подложки из водорастворимых материалов, таких как PLA, которые намного легче удалить, или печатать двумя разными цветами. Некоторые 3D-принтеры с двойным экструдером, такие как BCN3D, представляют собой независимые системы с двойным экструдером, которые могут печатать два разных объекта одновременно.

Горячий конец

Горячий конец 3D-принтера – это место, где нить расплавляется и откладывается. Для такой небольшой детали это оказывает огромное влияние на качество печати, и инвестирование в качественный хот-энд всегда приносит дивиденды.

В зависимости от материала, который вы хотите напечатать, вам может потребоваться более прочный хотэнд из металла, а не стандартный хотэнд из PEEK. Горячие концы PEEK обычно используются при температуре около 230 ° C, что достаточно для печати ABS и PLA, но недостаточно прочно для более жестких материалов, таких как PETG и нейлон.Однако металлические горячие концы могут выдерживать гораздо более высокие температуры и известны своей надежностью. Они также могут создавать отпечатки с меньшим просачиванием и немного более четкой поверхностью, и их, как правило, легче чистить.

Детали напечатаны с охлаждением и без него. Предоставлено: Tech3C на YouTube.

Части хот-энда включают:

• Радиатор : следит за тем, чтобы нить не расплавилась до того, как она достигнет сопла, поскольку это может вызвать застревание, особенно с нитью из PLA.
• Охлаждающий вентилятор : охлаждает нить после того, как она помещена на платформу для печати, чтобы расплавленный пластик быстрее затвердел и лучше сохранил свою форму, избегая деформации и небрежного вида. Вентилятор особенно важен для деликатных выступов и мостовидных конструкций, он делает края более четкими. Детали, напечатанные без вентилятора, начинают все больше походить на Pokémon Muk, поскольку сила тяжести вытягивает пластик из его естественной формы, прежде чем он затвердеет.
• Нагревательный блок и картридж: детали, отвечающие за нагрев и плавление нити.
• Термистор: датчик, контролирующий температуру блока нагревателя.
• Сопло : более подробно поясняется ниже.

Детали хотэнда 3D принтера. E3D V6 известен как один из лучших хот-эндов на рынке.

Сопло

Сопло 3D-принтера устанавливается на конец хотэнда, и именно здесь вытягивается нить, чтобы достичь печатной платформы и сформировать модель. Необходимо принять решение о том, какое сопло использовать на вашем 3D-принтере, поскольку качество печати может сильно различаться в зависимости от размера сопла.

Некоторые детали сопел для 3D-принтеров, которые мы рекомендуем:

Сопла меньшего размера, например, от 0,15 до 0,4 мм, более точны и могут печатать детали с большей точностью, чем большие сопла. Сопла больших 3D-принтеров печатают намного быстрее и надежнее, а засорение происходит гораздо реже. Если вы хотите напечатать мелкие детали, делайте небольшие шаги; но если вам нужны быстрые отпечатки, выбирайте большие.

Кроме того, некоторые металлы делают сопла более прочными, чем другие. Стандартные сопла изготовлены из латуни и работают с большинством обычных нитей, но быстро изнашиваются и требуют частой замены.Сопла из нержавеющей стали служат дольше, а сопла из закаленной стали – еще дольше. Некоторые производители даже используют сопла с рубиновыми наконечниками для печати на абразивных материалах.

Печатная кровать

Платформа для печати – это поверхность, на которую наносится нить для создания готовой детали. Большинство платформ для печати в настоящее время нагреваются, что позволяет печатать на более жестких волокнах, таких как ABS, PETG и PC. Необогреваемая платформа для печати, такая как на Dremel 3D20 и некоторых других доступных 3D-принтерах, ограничивает вас только печатью PLA и TPU.

Подогреваемые платформы для печати важны для предотвращения деформации во время печати, поскольку тепло на платформе слишком быстро останавливает охлаждение пластика, что может привести к деформации.

Печатные столы чаще всего изготавливаются из листов стекла, хотя также используется алюминий. Некоторые рабочие пластины сделаны гибкими, что упрощает удаление отпечатков. В целом считается, что стеклянная платформа для печати проще в обслуживании и более плоская.

Все чаще печатные платформы для 3D-принтеров могут автоматически выравниваться без особого ручного вмешательства.Это важно, так как неправильное расположение платформы для печати может сильно повлиять на качество печати. Некоторые 3D-принтеры используют компенсирующее выравнивание, в то время как некоторые требуют ручного выравнивания путем регулировки станины вручную, поворачивая винты в станине.

Платформа для печати, на которой печатается пластиковый куб.

Печатные столы на декартовых 3D-принтерах бывают квадратными или прямоугольными, в зависимости от объема сборки принтера. Объем сборки – это просто максимальный размер, который может печатать 3D-принтер, и указывается в единицах осей XYZ.Например, Creality CR-10 может печатать размером 300 x 300 x 400 мм, что означает, что он может печатать до размеров 300 мм по осям X и Y и высотой до 400 мм. Вместо этого в 3D-принтерах Delta используются круглые печатные столы.

Поверхность печатного стола: поверхностей помещаются на печатный стол, чтобы отпечатки лучше прилипали и их было легче удалить. Они являются ключевыми, поскольку первый слой любого отпечатка наносится на эту поверхность, прежде чем последующие слои будут нанесены на первый слой волокна. Неровный первый слой повлияет на все остальные слои, и полученная часть не будет такой четкой и точной.

Разные нити лучше всего работают с разными решениями, и рекомендации по написанию для каждого типа нити в этом разделе будут раздуваться. Некоторые часто используемые поверхности включают строительную ленту, поверхности BuildTak и полиэтиленовую пленку.

Детали 3D-принтера Раздел 2: Детали, участвующие в бэкэнде / движении

Системы движения

• Шаговый двигатель – обычно двигатель NEMA17 (хотя обычно используются двигатели NEMA14, NEMA23 и NEMA24), шаговый двигатель перемещает экструдер по координатам с точными шагами для точной печати.Они играют ключевую роль в механических движениях принтера, управляемых платой контроллера.
• Ремни – ремни отвечают за точное перемещение экструдера по осям X и Y. Ремни 3D-принтера имеют большое влияние на точность и скорость 3D-принтера. На дельта-3D-принтерах они работают по-другому, вместо этого управляя осью Z. Ремни необходимо сохранять с правильной натяжкой – не слишком туго, но и не слишком свободно – иначе может пострадать качество печати.
• Резьбовые стержни / ходовой винт – Резьбовые стержни управляют осью Z, тогда как ремни контролируют оси X и Y.Резьбовые стержни соединяются с шаговым двигателем, вращаясь для перемещения печатающей головки вверх или вниз, хотя некоторые принтеры вместо этого перемещают платформу для печати. Некоторые обновления до ходовых винтов, которые лучше для более плавного движения, но требуют дополнительных затрат.
• Концевые упоры – Концевые упоры функционируют как датчик, поэтому 3D-принтер может определить, где он находится по отношению к каждой оси, сообщая ему, когда конец оси был достигнут.

Здесь вы можете увидеть часть шагового двигателя 3D-принтера с другими компонентами движения.

Плата контроллера

Плата контроллера, которую иногда называют материнской платой или материнской платой, представляет собой компьютерную часть 3D-принтера, отправляя команды частям 3D-принтера, отвечающим за направление и движение, направляя их с координатами на основе файла STL для печати.

Плата контроллера является ключом к высокому качеству печати, поскольку неточные команды движения, независимо от того, насколько точны фактические печатающие части принтера, приводят к неаккуратным отпечаткам. Высококачественная материнская плата отправляет очень точные команды для создания деталей с четкой поверхностью.

Он не только отправляет информацию о движении, но и преобразует модели 3D-принтеров в эти координаты печати и регулирует температуру принтера. Экструдер может физически напечатать нить, но плата контроллера – это сердце и мозг 3D-принтера.

«Мозг» и «сердце» 3D-принтера.

Блок питания (БП)

Понятно, что блок питания подает питание на принтер, так что он может плавить нить и печатать.Более мощные блоки питания необходимы для более высоких температур и позволяют лучше двигаться в течение более длительных периодов времени. Менее мощные блоки питания обычно ограничивают вас только печатью PLA, поскольку они не способны поддерживать интенсивность, необходимую для точной печати нитей, таких как ABS, PETG и нейлон, при более высоких температурах.

Также убедитесь, что вы покупаете 3D-принтер с напряжением, подходящим для вашей страны.

Детали 3D-принтеров Раздел 3. Детали, участвующие в структуре и взаимодействии

Рама

С эстетической точки зрения большинство не понимает, насколько важна рама 3D-принтера для определения качества деталей.Высококачественная рама значительно способствует устойчивости, закрепляя принтер на полу и предотвращая влияние посторонних факторов, таких как вибрация, на качество печати.

В настоящее время рамы обычно изготавливаются из таких металлов, как алюминий, но некоторые из них изготавливаются из акрила. Первые комплекты для 3D-принтеров FDM, такие как ранние принтеры Ultimaker, были сделаны из дерева. Все чаще комплекты для 3D-принтеров изготавливаются из пластиковых рамок, которые фактически печатаются на других 3D-принтерах, особенно на 3D-принтерах RepRap.

Прочная, прочная и тяжелая рама – ключ к высококачественной печати с гладкой поверхностью. Некоторые принтеры поставляются с закрытой рамой 3D-принтера, которая защищает горячие детали, такие как платформа для печати и печатающая головка, от посторонних рук, а также поддерживает более постоянную температуру во время печати, что помогает уменьшить коробление. Они также не пропускают пыль. Закрытые принтеры становятся все более полезными с более жесткими нитями.

Экран или интерфейс

Обычно это сенсорный ЖК-экран, но у некоторых есть вращающиеся ручки, например, на Creality CR-10.Эти экраны упрощают использование и навигацию по всем функциям, параметрам и настройкам принтера. Некоторые принтеры можно калибровать через этот интерфейс, а цветные экраны могут отображать дополнительную статистику во время печати на некоторых принтерах, например, примерное оставшееся время.

Некоторые принтеры также могут печатать через Wi-Fi, что устраняет необходимость в USB-накопителе или SD-карте и позволяет печатать удаленно. Большинство настольных 3D-принтеров по-прежнему обычно работают, передавая модели через USB или SD-карту, что по-прежнему просто и эффективно.

Нить

Нити для 3D-принтеров

– это материалы, плавящиеся и экструдированные для создания деталей на 3D-принтерах FDM. Нити накапливаются на круглых катушках и направляются через экструдер к горячему концу, где их расплавляют и откладывают в нужном месте через сопло.

В большинстве 3D-принтеров сейчас используется нить 1,75 мм, но иногда вы можете встретить принтер, настроенный на использование нити большего размера.

Различные нити плавятся при разных температурах, и для большинства нитей для эффективной печати требуется подогреваемый стол.Кроме того, более жесткие нити, такие как ПЭТГ и нейлон, требуют для печати более качественных металлических горячих концов, поскольку для их плавления требуются более высокие температуры, с которыми горячие концы из ПЭЭК не могут справиться.

Часть 4: Детали 3D-принтера Extra Delta

Вместо шаговых двигателей в дельта-3D-принтерах используются эффекторы для движения. Эти эффекторы управляют тремя рычагами, которые перемещают экструдер в нужное место для печати. Эти три рычага встречаются в центре и соединяются с экструдером, позволяя им перемещать экструдер в любом направлении по трем осям для укладки нити.

Детали 3D-принтеров Раздел 5: Детали 3D-принтеров из смолы

Основные части смоляного 3D-принтера различаются в зависимости от типа (ЖК-дисплей, SLA или DLP), но включают:

• Резервуар для смолы : также известный как резервуар для смолы, содержит смолу, подлежащую отверждению
• Источник света : ЖК-дисплей, проектор DLP или УФ-источник света SLA
• Строительная платформа : где находится твердый объект формируется и перемещается вверх или вниз по завершении каждого слоя
• Смола : различные типы, например, чувствительные к дневному свету, литьевые, УФ-смолы
• Ролик : у некоторых принтеров на основе смолы есть ролик, который перемещается по встроенной платформе чтобы убедиться, что смола нанесена правильно.

деталей 3D-принтера – Budmen® Industries

УРОК 2

Детали 3D-принтера

В этом разделе мы рассмотрим основные части 3D-принтера. Мы начинаем с компонентов для 3D-печати, а затем переходим к механическим системам, облегчающим процесс печати.

Экструдер

Чтобы напечатать объект на 3D-принтере, нам нужен способ нанесения материала. В 3D-принтере Buildini ™ используется экструдер для накала, который втягивает пластик в нагретое сопло, разжижает полимер и выталкивает его через сопло для получения контролируемого потока материала.

Пластиковая нить выдавливается из сопла Buildini ™.

Экструдер состоит из двух основных частей: 1) Механизм подачи для втягивания пластика и 2) Горячий конец для плавления и выдавливания пластика.

В механизме подачи используется зажим для захвата нити и движущийся механизм для втягивания ее в экструдер. Захват зажима можно отрегулировать с помощью шкалы натяжения на левой стороне экструдера.

Схема экструдера Buildini ™ в разрезе

Hot End имеет нагревательный элемент для плавления пластика, датчик температуры для контроля нагрева, сопло для точного размещения жидкого пластика и силиконовый чехол для удержания тепла.

Построить платформу

Теперь, когда у нас есть метод экструзии, нам нужно где-нибудь разместить материал. Это будет платформа сборки, также называемая рабочей плитой или станиной. Это поверхность, на которой печатается объект в 3D.

Строительная пластина с отмеченной исходной или исходной точкой.

Строительная платформа должна быть выровнена по отношению к экструдеру, чтобы объект можно было построить на плоской поверхности. Это достигается с помощью трех регулировочных ручек, находящихся под платформой. Затягивание или ослабление этих ручек соответственно поднимает и опускает рабочую платформу.

Демонстрация регулятора уровня

Держатель нити + катушки

Нить

– это нитевидный пластик, используемый в 3D-принтере Buildini ™ для печати объектов. Катушка с нитью размещается на держателе катушки принтера. Затем нить продевается по белой тефлоновой трубке в экструдер.

Пример размещения катушки с нитью на держателе катушки Buildini ™

Система движения

Чтобы печатать в трех измерениях, наш объект должен быть построен в трех направлениях: слева направо на рабочей пластине по оси X, спереди назад по оси Y и вверх и вниз по оси Z .

Ось X

Демонстрация диапазона движения оси X.

Первым измерением 3D-принтера Buildini ™ является ось X. Движение по оси X достигается за счет того, что строительная платформа перемещается из стороны в сторону по рельсам оси X. По мере того как ось X перемещается справа налево, пластик откладывается на платформе сборки в этом направлении.

Ось Y

Демонстрация диапазона движения по оси Y.

Вторым измерением 3D-принтера Buildini ™ является ось Y.Движение по оси Y создает движение экструдера спереди назад по отношению к платформе сборки. Экструдер прикреплен к одному концу оси Y. По мере того как ось Y перемещается вперед и назад, пластик откладывается на платформе сборки в этом направлении.

Ось Z

Демонстрация диапазона движения по оси Y.

Последним измерением 3D-принтера Buildini ™ является ось Z. Движение по оси Z создает движение экструдера вверх и вниз относительно платформы сборки.Ось Z поднимает всю сборку оси Y для создания слоя поверх слоя.

Щелкните здесь, чтобы перейти к Уроку 3: Создание вещей для 3D-печати

словарных слов

• Build Platform : поверхность, на которой объект напечатан на 3D-принтере. Также называется рабочей плитой или станиной.
• Каретка : подвижный узел, перемещающийся вдоль оси.
• Приводная шестерня : Расположенная внутри экструдера, эта шестерня используется для протягивания нити в горячий конец.
• Экструдер : Часть 3D-принтера, которая выталкивает пластик для нанесения его на последовательные слои в рамках 3D-печати.
• Направляющая трубка : Полый цилиндр, используемый для точного направления нити в экструдер.
• Нить : нитевидный пластик, используемый для 3D-печати
• Hot End : Часть экструдера, которая нагревает нить до температуры плавления.
• Ось X : Механическая сборка, обеспечивающая движение платформы сборки слева направо.
• Ось Y : Механическая сборка, которая создает движение экструдера спереди назад относительно платформы сборки.
• Ось Z : Механическая сборка, которая создает движение экструдера вверх и вниз относительно платформы сборки.

Чему-нибудь научиться? Поделиться:

Что такое 3D-печать? Как работает 3D-принтер? Изучите 3D-печать

3D-печать или аддитивное производство – это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла.

Создание объекта 3D-печати осуществляется с помощью аддитивных процессов. В аддитивном процессе объект создается путем наложения последовательных слоев материала до тех пор, пока объект не будет создан. Каждый из этих слоев можно рассматривать как тонко срезанное поперечное сечение объекта.

3D-печать – это противоположность субтрактивного производства, при котором вырезают / выдалбливают кусок металла или пластика, например, на фрезерном станке.

3D-печать позволяет изготавливать сложные формы с использованием меньшего количества материала, чем традиционные методы производства.

Как работает 3D-печать?

Все начинается с 3D-модели. Вы можете создать его с нуля или загрузить из 3D-библиотеки.

Программное обеспечение 3D

Доступно множество различных программных инструментов. От промышленного уровня до открытого исходного кода. Мы создали обзор на нашей странице программного обеспечения для 3D.

Мы часто рекомендуем новичкам начать с Tinkercad. Tinkercad бесплатен и работает в вашем браузере, вам не нужно устанавливать его на свой компьютер.Tinkercad предлагает уроки для начинающих и имеет встроенную функцию для экспорта вашей модели в виде файла для печати, например .STL или .OBJ.

Теперь, когда у вас есть файл для печати, следующий шаг – подготовить его для вашего 3D-принтера. Это называется нарезкой.

Нарезка: от файла для печати до 3D-принтера

Нарезка в основном означает разбиение 3D-модели на сотни или тысячи слоев и выполняется с помощью программного обеспечения для нарезки.

Когда ваш файл нарезан, он готов для вашего 3D-принтера.Загрузку файла на принтер можно выполнить через USB, SD или Wi-Fi. Теперь ваш нарезанный файл готов к 3D-печати слой за слоем .

Промышленность 3D-печати

Внедрение 3D-печати достигло критической массы, поскольку те, кому еще предстоит интегрировать аддитивное производство в свою цепочку поставок, теперь составляют часть постоянно сокращающегося меньшинства. Если на ранних этапах 3D-печать подходила только для создания прототипов и разового производства, то сейчас она быстро превращается в производственную технологию.

Большая часть текущего спроса на 3D-печать носит промышленный характер. Acumen Research and Consulting прогнозирует, что к 2026 году мировой рынок 3D-печати достигнет 41 миллиарда долларов.

По мере своего развития технология 3D-печати призвана преобразовать практически все основные отрасли и изменить наш образ жизни, работы и развлечений в будущем.

Примеры 3D-печати

3D-печать включает в себя множество форм технологий и материалов, поскольку 3D-печать используется практически во всех отраслях, о которых вы только можете подумать.Важно рассматривать его как кластер различных отраслей с множеством различных приложений.

Несколько примеров:

• – товары народного потребления (очки, обувь, дизайн, мебель)
• – продукция промышленного назначения (инструменты для изготовления, прототипы, функциональные конечные детали)
• – стоматологические товары
• – протезирование
• – архитектурные макеты и макеты
• – реконструкция окаменелостей
• – копирование древних артефактов
• – реконструкция улик в судебной патологии
• – реквизит для фильмов

Быстрое прототипирование и быстрое производство

Компании использовали 3D-принтеры в процессе проектирования для создания прототипов с конца семидесятых.Использование 3D-принтеров для этих целей называется quick prototyping .

Зачем использовать 3D-принтеры для быстрого прототипирования?
Короче: быстро и относительно дешево. От идеи до 3D-модели и до прототипа в руках – вопрос дней, а не недель. Итерации проще и дешевле производить, и вам не нужны дорогие формы или инструменты.

Помимо быстрого прототипирования, 3D-печать также используется для быстрого производства . Быстрое производство – это новый метод производства, при котором предприятия используют 3D-принтеры для мелкосерийного производства по индивидуальному заказу.

Связанная история

3D-печать как производственная технология

Автомобильная промышленность

Производители автомобилей уже давно используют 3D-печать. Автомобильные компании печатают запасные части, инструменты, приспособления и приспособления, а также детали конечного использования. 3D-печать позволила производить продукцию по требованию, что привело к снижению уровня запасов и сокращению циклов проектирования и производства.

Автомобильные энтузиасты по всему миру используют детали, напечатанные на 3D-принтере, для восстановления старых автомобилей.Один из таких примеров – когда австралийские инженеры напечатали детали, чтобы вернуть к жизни Delage Type-C. При этом им приходилось печатать детали, которые не выпускались десятилетиями.

Связанная история

Как 3D-печать меняет автомобилестроение

Авиация

Авиационная промышленность использует 3D-печать по-разному. Следующий пример знаменует собой важную веху в производстве 3D-печати: GE Aviation напечатала на 3D-принтере 30 000 кобальто-хромовых топливных форсунок для своих авиационных двигателей LEAP.Они достигли этого рубежа в октябре 2018 года, и, учитывая, что они производят 600 принтеров в неделю на сорока 3D-принтерах, это, вероятно, намного выше, чем сейчас.

Около двадцати отдельных деталей, которые ранее приходилось сваривать, были объединены в один компонент, напечатанный на 3D-принтере, который весит на 25% меньше и в пять раз прочнее. Двигатель LEAP является самым продаваемым двигателем в аэрокосмической отрасли из-за его высокого уровня эффективности, и GE экономит 3 миллиона долларов на самолет за счет 3D-печати топливных форсунок, поэтому эта единственная 3D-печатная деталь приносит сотни миллионов долларов финансовой выгоды.

Топливные форсунки

GE также попали в Boeing 787 Dreamliner, но это не единственная деталь, напечатанная на 3D-принтере в 787. Конструктивные элементы длиной 33 сантиметра, которые крепят кормовой кухонный гарнитур к планеру, напечатаны на 3D-принтере компанией под названием Norsk Titanium. Компания Norsk решила специализироваться на титане, поскольку он имеет очень высокое соотношение прочности и веса и является довольно дорогостоящим, а это означает, что сокращение отходов благодаря 3D-печати имеет более значительные финансовые последствия, чем по сравнению с более дешевыми металлами, где затраты на отходы материалов равны легче впитывается.Вместо того, чтобы спекать металлический порошок с помощью лазера, как в большинстве металлических 3D-принтеров, Norsk Merke 4 использует плазменную дугу для плавления металлической проволоки в процессе, называемом Rapid Plasma Deposition (форма направленного энергетического осаждения), который может наносить до 10 кг титана. в час. Для изготовления 2-килограммовой титановой детали обычно требуется 30-килограммовый блок титана, что дает 28 кг отходов, но для 3D-печати той же детали требуется всего 6 кг титановой проволоки.

Связанная история

Первый критически важный компонент для полета в авиакосмической отрасли получил сертификат FAA

Строительство

Можно ли распечатать здание? – Да, это.3D-печатные дома уже доступны в продаже. Некоторые компании печатают сборные детали, а другие делают это на месте.

Связанная история

Новый гибридный процесс сочетает литье бетона с 3D-печатью

Потребительские товары

Когда мы впервые начали вести блог о 3D-печати в 2011 году, 3D-печать не была готова к использованию в качестве метода производства в больших объемах. В настоящее время существует множество примеров потребительских товаров с 3D-печатью для конечного использования.

Обувь

Серия Adidas 4D имеет полностью напечатанную на 3D-принтере межподошву и печатается в больших объемах. В 2018 году они напечатали 100000 подошв, а в 2019 году планируют напечатать еще больше.

Связанная история

Adidas представляет Futurecraft 4D – первую в мире межподошву с 3D-печатью серийного производства

По прогнозам, к 2029 году общий объем рынка обуви с 3D-печатью достигнет 5,9 млрд долларов.

Связанная история

Объем рынка обуви с 3D-принтом прогнозируется на уровне 5 долларов.9 миллиардов к 2029 году

Очки

Согласно прогнозам, к 2028 году рынок очков, напечатанных на 3D-принтере, вырастет до 3,4 миллиарда долларов. Быстро растущий сегмент – это оправы для конечного использования. 3D-печать является особенно подходящим методом производства оправ для очков, потому что измерения человека легко обрабатываются в конечном продукте.

Связанная история

Fitz Frames 3D-печать детских очков с помощью приложения

Но знаете ли вы, что линзы можно также печатать на 3D-принтере? Традиционные стеклянные линзы не кажутся тонкими и легкими; они вырезаны из гораздо более крупного куска материала, называемого заготовкой, около 80% которого идет в отходы.Если учесть, сколько людей носит очки и как часто им нужно приобретать новую пару, 80% этих цифр – пустая трата времени. Вдобавок ко всему, лаборатории должны хранить огромные запасы заготовок для удовлетворения индивидуальных потребностей своих клиентов. Наконец, однако, технология 3D-печати достаточно продвинулась, чтобы предоставлять высококачественные индивидуальные офтальмологические линзы, избавляясь от прошлых затрат на отходы и инвентарь. В 3D-принтере Luxexcel VisionEngine используется акрилатный мономер, отверждаемый ультрафиолетом, для печати двух пар линз в час, которые не требуют какой-либо полировки или постобработки.Фокусные области также могут быть полностью настроены, так что определенная область линзы может обеспечивать лучшую четкость на расстоянии, в то время как другая область линзы обеспечивает лучшее видение вблизи.

Ювелирные изделия

Есть два способа изготовления украшений на 3D-принтере. Вы можете использовать прямой или косвенный производственный процесс. Прямое относится к созданию объекта прямо из 3D-дизайна, в то время как непрямое производство означает, что объект (шаблон), который напечатан на 3D-принтере, в конечном итоге используется для создания формы для литья по выплавляемым моделям.

Связанная история

Аддитивное производство драгоценных металлов – PMAM

Здравоохранение

В наши дни нередко можно увидеть заголовки об имплантатах, напечатанных на 3D-принтере. Часто эти случаи носят экспериментальный характер, и может показаться, что 3D-печать по-прежнему является второстепенной технологией в медицине и здравоохранении, но это уже не так. За последнее десятилетие GE Additive напечатала на 3D-принтере более 100000 замен тазобедренного сустава.

Чашка Delta-TT, разработанная Dr.Guido Grappiolo и LimaCorporate изготовлены из трабекулярного титана, который характеризуется регулярной трехмерной гексагональной структурой ячеек, имитирующей морфологию трабекулярной кости. Трабекулярная структура увеличивает биосовместимость титана, стимулируя рост кости в имплант. Некоторые из первых имплантатов Delta-TT все еще работают более десяти лет.

Еще один компонент здравоохранения, напечатанный на 3D-принтере, который делает все возможное, чтобы быть необнаружимым, – это слуховой аппарат.Почти каждый слуховой аппарат за последние 17 лет был напечатан на 3D-принтере благодаря сотрудничеству между Materialise и Phonak. Компания Phonak разработала Rapid Shell Modeling (RSM) в 2001 году. До RSM для создания одного слухового аппарата требовалось девять трудоемких шагов, включая лепку вручную и изготовление форм, и результаты часто не подходили. В RSM техник использует силикон для снятия слепка ушного канала, этот слепок сканируется в 3D, и после некоторых незначительных изменений модель печатается в 3D на 3D-принтере из смолы.Электроника добавляется и отправляется пользователю. С помощью этого процесса каждый год печатаются на 3D-принтере сотни тысяч слуховых аппаратов.

Стоматологическая

В стоматологической индустрии мы видим, что формы для прозрачных элайнеров, возможно, являются самыми трехмерными печатными объектами в мире. В настоящее время пресс-формы печатаются на 3D-принтере с помощью процессов 3D-печати на основе смолы и порошка, а также методом струйной печати. Коронки и зубные протезы уже напрямую напечатаны на 3D-принтере вместе с хирургическими шаблонами.

Связанная история

3 способа 3D-печати революционизируют цифровую стоматологию

Биопечать

На момент создания двух тысяч технологий 3D-печати изучалась биотехнологическими фирмами и академическими кругами для возможного использования в тканевой инженерии, где органы и части тела строятся с использованием струйных технологий. Слои живых клеток наносятся на гелевую среду и медленно наращиваются, образуя трехмерные структуры.Мы называем эту область исследований термином: биопечать.

Связанная история

Сердце, напечатанное на 3D-принтере, знаменует собой прорыв в биопечати

Еда

Аддитивное производство давно вторглось в пищевую промышленность. Такие рестораны, как Food Ink и Melisse, используют это как уникальный торговый аргумент для привлечения клиентов со всего мира.

Образование

Педагоги и студенты уже давно используют 3D-принтеры в классе.3D-печать позволяет студентам быстро и доступно воплощать свои идеи в жизнь.

Хотя дипломы, связанные с аддитивным производством, довольно новы, университеты уже давно используют 3D-принтеры в других дисциплинах. Есть много образовательных курсов, которые можно пройти, чтобы заняться 3D-печатью. Университеты предлагают курсы по смежным с 3D-печатью предметам, таким как САПР и 3D-дизайн, которые могут быть применены к 3D-печати на определенном этапе.

Что касается прототипов, многие университетские программы обращаются к принтерам.Есть специализации в аддитивном производстве, которые можно получить, получив степень в области архитектуры или промышленного дизайна. Печатные прототипы также очень распространены в искусстве, анимации и модных исследованиях.

Связанная история

3D-печать в образовании

Типы технологий и процессов 3D-печати

Американское общество испытаний и материалов (ASTM) разработало набор стандартов, которые классифицируют процессы аддитивного производства по 7 категориям.Это:

1. НДС Фотополимеризация
   1. Стереолитография (SLA)
   2. Цифровая обработка света (DLP)
   3. Непрерывное производство раздела жидкостей (CLIP)
2. Струйная очистка материала
3. Распылитель для связующего
4. Экструзия материалов
   1. Моделирование наплавленного осаждения (FDM)
   2. Производство плавленых волокон (FFF)
5. Powder Bed Fusion
   1. Multi Jet Fusion (MJF)
   2. Селективное лазерное спекание (SLS)
   3. Прямое лазерное спекание металла (DMLS)
6. Ламинирование листа
7. Направленное распределение энергии

НДС Фотополимеризация

3D-принтер, основанный на методе фотополимеризации в чане, имеет контейнер, заполненный фотополимерной смолой.Смола затвердевает под воздействием УФ-излучения.

Схема фотополимеризации чана. Источник изображения: lboro.ac.uk

Стереолитография (SLA)

SLA был изобретен в 1986 году Чарльзом Халлом, который в то же время основал компанию 3D Systems. В стереолитографии используется емкость с жидкой отверждаемой фотополимерной смолой и ультрафиолетовый лазер для создания слоев объекта по одному. Для каждого слоя лазерный луч отслеживает поперечное сечение узора детали на поверхности жидкой смолы.Воздействие ультрафиолетового лазерного излучения отверждает и укрепляет рисунок, нанесенный на смолу, и сплавляет его с нижележащим слоем.

После того, как рисунок был нанесен, платформа подъемника SLA опускается на расстояние, равное толщине одного слоя, обычно от 0,05 до 0,15 мм (от 0,002 до 0,006 дюйма). Затем лезвие, наполненное смолой, проходит по поперечному сечению детали, повторно покрывая его свежим материалом. На этой новой поверхности жидкости прослеживается рисунок последующего слоя, соединяющий предыдущий слой.В зависимости от ориентации объекта и печати SLA часто требует использования вспомогательных структур.

Цифровая обработка света (DLP)

DLP или цифровая обработка света относится к методу печати, в котором используются свет и светочувствительные полимеры. Хотя он очень похож на SLA, ключевым отличием является источник света. DLP использует другие источники света, например дуговые лампы. DLP относительно быстр по сравнению с другими технологиями 3D-печати.

Непрерывное производство раздела жидкостей (CLIP)

Один из самых быстрых процессов с использованием фотополимеризации в ванне называется CLIP, сокращенно от Continuous Liquid Interface Production , разработанный Carbon.

Цифровой синтез света

В основе процесса CLIP лежит технология Digital Light Synthesis . В этой технологии свет от специализированного высокопроизводительного светодиодного светового механизма проецирует последовательность УФ-изображений, обнажающих поперечное сечение 3D-печатной детали, в результате чего УФ-отверждаемая смола частично отверждается точно контролируемым образом. Кислород проходит через проницаемое для кислорода окно, создавая тонкую жидкую поверхность раздела неотвержденной смолы между окном и печатной частью, известную как мертвая зона.Мертвая зона составляет всего десять микрон. Внутри мертвой зоны кислород не дает свету отверждать смолу, расположенную ближе всего к окну, тем самым обеспечивая непрерывный поток жидкости под печатной частью. Прямо над мертвой зоной направленный вверх ультрафиолетовый свет вызывает каскадное отверждение детали.

Простая печать с использованием одного только оборудования Carbon не позволяет реализовать свойства конечного использования в реальных приложениях. После того, как свет сформировал деталь, второй программируемый процесс отверждения позволяет достичь желаемых механических свойств путем запекания детали, напечатанной на 3D-принтере, в термальной ванне или духовке.Программируемое термическое отверждение задает механические свойства, вызывая вторичную химическую реакцию, заставляющую материал укрепляться, достигая желаемых конечных свойств.

Компоненты, напечатанные с использованием технологии Carbon, соответствуют деталям, изготовленным методом литья под давлением. Цифровой синтез света обеспечивает постоянные и предсказуемые механические свойства, создавая действительно изотропные детали.

Струйная очистка материалов

В этом процессе материал наносится каплями через сопло малого диаметра, аналогично тому, как работает обычный струйный бумажный принтер, но он наносится слой за слоем на платформу для сборки, а затем затвердевает под воздействием УФ-излучения.

Схема струйной печати материалов. Источник изображения: custompartnet.com

Binder Jetting

При нанесении связующего используются два материала: порошковый основной материал и жидкое связующее. В камере формирования порошок распределяется равными слоями, а связующее наносится через форсунки, которые «склеивают» частицы порошка в требуемой форме. После завершения печати оставшийся порошок счищается, и его можно повторно использовать для печати следующего объекта. Эта технология была впервые разработана в Массачусетском технологическом институте в 1993 году.

Схема Binder Jetting

Экструзия материалов

Моделирование наплавленного наплавления (FDM)

Схема FDM (Изображение предоставлено Википедией, сделана пользователем Zureks)

FDM работает с использованием пластиковой нити, которая разматывается с катушки и подается на экструзионное сопло, которое может включать и выключать поток. Сопло нагревается для плавления материала и может перемещаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении с помощью механизма с числовым программным управлением. Объект изготавливается путем экструзии расплавленного материала с образованием слоев, поскольку материал затвердевает сразу после экструзии из сопла.

FDM был изобретен Скоттом Крампом в конце 80-х. После патентования этой технологии в 1988 году он основал компанию Stratasys. Термин Fused Deposition Modeling и его аббревиатура FDM являются товарными знаками Stratasys Inc.

.

Производство плавленых волокон (FFF)

Точно эквивалентный термин, Fused Filament Fabrication (FFF), был придуман участниками проекта RepRap, чтобы дать фразу, использование которой не ограничено законом.

Порошковая кровать Fusion

Селективное лазерное спекание (SLS)

SLS использует лазер высокой мощности для сплавления мелких частиц порошка в массу, которая имеет желаемую трехмерную форму.Лазер избирательно плавит порошок, сначала сканируя поперечные сечения (или слои) на поверхности порошкового слоя. После сканирования каждого поперечного сечения слой порошка опускается на один слой. Затем поверх наносится новый слой материала и процесс повторяется до тех пор, пока объект не будет готов.

Схема SLS (Изображение предоставлено Википедией от пользователя Materialgeeza)

Multi Jet Fusion (MJF)

Технология

Multi Jet Fusion была разработана Hewlett Packard и работает с подметающим рычагом, который наносит слой порошка, а затем с другим рычагом, оснащенным струйными форсунками, который выборочно наносит связующее на материал.Кроме того, струйные принтеры наносят детализирующий агент вокруг связующего, чтобы обеспечить точные размеры и гладкость поверхностей. Наконец, слой подвергается выбросу тепловой энергии, которая вызывает реакцию агентов.

Прямое лазерное спекание металла (DMLS)

DMLS в основном такой же, как SLS, но вместо него используется металлический порошок. Весь неиспользованный порошок остается как есть и становится опорной структурой для объекта. Неиспользованный порошок можно повторно использовать для следующего отпечатка.

Из-за повышенной мощности лазера DMLS превратился в процесс лазерного плавления.Подробнее об этой и других технологиях обработки металлов читайте на нашей странице обзора технологий обработки металлов.

Связанная история

Металлическая 3D-печать: обзор наиболее распространенных типов

Ламинирование листа

При ламинировании листов используется материал в листах, который скрепляется внешней силой. Листы могут быть металлическими, бумажными или полимерными. Металлические листы свариваются друг с другом послойно ультразвуковой сваркой, а затем на станке с ЧПУ фрезеровались до нужной формы. Также можно использовать листы бумаги, но они склеиваются клеевым клеем и вырезаются по форме точными лезвиями.

Упрощенная схема ультразвукового процесса обработки листового металла (Изображение предоставлено Википедией от пользователя Mmrjf3)

Направленное нанесение энергии

Этот процесс в основном используется в металлургической промышленности и в системах быстрого производства. Устройство для 3D-печати обычно прикрепляется к многоосной роботизированной руке и состоит из сопла, которое наносит металлический порошок или проволоку на поверхность, и источника энергии (лазер, электронный луч или плазменная дуга), который плавит его, образуя твердый объект.

Направленное осаждение энергии с помощью металлического порошка и лазерного плавления (Изображение предоставлено: проект Merlin)

Материалы

В аддитивном производстве можно использовать несколько материалов: пластмассы, металлы, бетон, керамику, бумагу и некоторые пищевые продукты (например,грамм. шоколад). Материалы часто производятся из проволочного сырья, известного как нить, порошок или жидкая смола. Узнайте больше о наших избранных материалах на нашей странице материалов.

Услуги

Хотите внедрить 3D-печать в свой производственный процесс? Получите расценки на изготовление нестандартной детали или закажите образцы на нашей странице службы 3D-печати.

наиболее распространенных аппаратных компонентов для 3D-принтеров

Набор инструментов для 3D-печати не обходится без запасных компонентов, необходимых для сборки, обслуживания и ремонта машины.Ниже мы выделяем, что представляет собой каждый из этих компонентов и для чего они используются.

Гайки, болты и шайбы

В 3D-принтерах

обычно используются метрические компоненты, от компонентов M2 до M10-12 для настольных моделей. Буква «M» в метрических компонентах обозначает количество миллиметров, относящихся к важнейшей части оборудования. Для гаек и болтов / винтов число выражается как ширина резьбовой части оборудования. Пример: стойка винта M5 и отверстие шестигранной гайки M5 имеют ширину 5 миллиметров.В зависимости от сложности и размера, 3D-принтер может использовать в своей конструкции от сотен до тысяч винтов, болтов и гаек. Наличие запасных крепежных элементов M3, M4 и M5 гарантирует, что отремонтировать или модифицировать 3D-принтер так же просто, как добраться до ящика с инструментами, а не отправиться в магазин.

Подходящие шестигранные и торцовые ключи имеют решающее значение для работы с гайками, болтами / винтами в 3D-принтерах, даже для полнофункциональных устройств, продаваемых без соответствующего оборудования или инструментов. Шайбы помогают распределять усилие от винта или болта по поверхности объекта, в который они вставлены.Без шайбы винты могут легко оказать слишком большое давление на слишком маленькую область 3D-печатной детали, особенно в 3D-принтерах RepRap. Они также могут помочь разместить компоненты вдоль болта или винта, обеспечивая точную регулировку различных компонентов. Прокладки – это очень тонкие шайбы, которые помогают с зазором, позволяя пользователю выполнять очень точную регулировку. Их не следует путать с шайбами ​​или использовать для распределения нагрузок от винтов или болтов, используемых для обеспечения прочности конструкции.

Пружины

Используется для регулировки и поддержания натяжения, особенно в натяжных роликах экструдеров и на концах осей. Пружины являются простыми, но важными компонентами некоторых 3D-принтеров.Однако следует отметить, что не всем 3D-принтерам для работы требуются пружины или они используются в своих экструдерах.

Втулки и подшипники

Втулки и подшипники используются для облегчения перемещения компонентов по стержням. Они позволяют деталям вращаться или плавно линейно двигаться; но также может использоваться для широкого круга других применений, в том числе в качестве натяжных роликов ремня или блока экструдера. В 3D-принтерах втулочные втулки используют гладкий материал на своей внутренней поверхности, чтобы обеспечить движение вдоль стержня, позволяя их внешнему корпусу находиться внутри элемента оборудования, который удерживает его.Подшипники (или подшипники качения) состоят из внутреннего кольца и наружного кольца, разделенных шарикоподшипниками, в которых они находятся внутри. Это обеспечивает очень плавное перемещение по стержням или свободное вращение болтов и винтов. Их основная цель – уменьшить вращательное трение и поддерживать как радиальные, так и осевые нагрузки.

Стержни с резьбой и гладкие

Стержни, гладкие или имеющие резьбу, позволяют принтеру иметь компоненты с линейным перемещением.В 3D-принтерах RepRap иногда используются стержни с резьбой в качестве элементов каркаса, в то время как гладкие стержни используются во всех разновидностях принтеров в качестве основных элементов на их осях, особенно тех, которые должны удерживать оборудование с подшипниками.

Муфты

Муфта соединяет два элемента машины вместе, позволяя разрозненным элементам совместно использовать ось движения или двигатель.

Линейный рельс и вагон

Подобно гладким стержням и подшипникам, линейный рельс и тележка обеспечивают движение по одной оси.Из-за большей площади основания линейные рельсы намного более устойчивы, чем стержни, при формировании осей 3D-принтера. К тому же они несколько дороже. Линейные рельсы и сопровождающие их вагоны (или тележки) имеют очень гладкую поверхность, что позволяет автомобилю двигаться по рельсу практически без трения. В сочетании с ремнем и двигателем можно добиться очень точной настройки движения.

Двигатели

В 3D-печати шаговые двигатели позволяют компонентам перемещаться с высокой точностью и регулировать их движение «на лету».Таким образом, принтер может очень быстро заставить свою печатающую головку двигаться сложной формы по поверхности печати, создавая сложные геометрические формы на 3D-принтере. По своей сути, шаговые двигатели делят полное вращение внутреннего вала на несколько шагов. Положение мотора может быть изменено на перемещение и удержание на одной или любой из ступеней в любое время. Шаговые двигатели дороже обычных серводвигателей, но намного точнее. В 3D-принтерах они издают слегка музыкальный звук, особенно при движении печатающей головки по кривым.

Ремни привода ГРМ

Прикрепленные к шкиву и прикрепленные к двигателю, зубчатые ремни позволяют 3D-принтеру толкать и тянуть свои оси с высокой точностью. Количество зубьев в зубчатых ремнях строго контролируется, а также форма зубьев и расстояние между зубьями (также известное как шаг). Они разработаны таким образом, чтобы не скользить, и в 3D-принтерах их необходимо удерживать относительно плотно, чтобы не пропустить шаги во время печати и не вызвать ошибок в печатных объектах.

Основные детали 3D-принтеров FDM

Последнее обновление: 9 февраля 2020 г.

Понимание деталей перед выбором 3D-принтера в конечном итоге приведет к получению более качественных печатных моделей.

Однако более детальное понимание того, что делает каждый компонент, бесценно. Знание компонентов вашего принтера может помочь вам:

• Добейтесь лучшего качества печати
• Точная настройка скорости печати
• Поддерживайте ваш принтер для большей долговечности
• Обновляйте и модифицируйте детали при необходимости.

Для простоты мы будем использовать типичный принтер FDM в демонстрационных целях. ↓

Другие технологии принтера работают иначе и могут быть более сложными, однако «общая» идея остается той же.

Кроме того, если вы впервые хотите узнать о 3D-принтерах, вы, вероятно, захотите приобрести технологию FDM, прежде чем повышать уровень сложности.

Прочтите эту статью, чтобы лучше понять различия между технологиями принтеров FDM и SLA.

* FDM означает Fused Deposition Modeling , который представляет собой метод аддитивного производства, при котором термопластическая нить нагревается до точки плавления и добавляется слой за слоем для создания окончательной трехмерной детали.

Выбор деталей, из которых состоит ваш настольный 3D-принтер

Важным элементом является получение как можно большего количества знаний о компонентах, которые поставляются с выбранным вами принтером.

Ознакомьтесь с характеристиками каждой детали, и вы на полпути к покупке принтера, который соответствует вашим требованиям.

Еще лучше, когда у вашего принтера начнутся проблемы, вы инстинктивно будете знать, где искать и искать решения.

Вот детали и функции, из которых состоит ваш принтер, и факторы, которые следует учитывать.

Объем сборки для размера печати

Объем сборки иногда называют «областью сборки».

Однако объем является более точным, поскольку это показатель максимального размера трехмерного объекта, который вы можете напечатать.

Например, на изображении ниже представлен LulzBot TAZ 6, его объем сборки составляет 280 мм x 280 мм x 250 мм (x, y, z), что близко к объему баскетбольного мяча.

Вы можете увидеть объем сборки, обозначенный зеленым, что означает, что ваш напечатанный объект не может быть напечатан больше этого объема.

Поэтому важно иметь представление о том, какого размера вы хотите, чтобы ваши отпечатки были, прежде чем решать, какую машину купить.

Диаметр нити

Существует два «стандартных» диаметра нити, которые можно использовать для принтеров FDM, это 1,75 мм и 3 мм.

Это будет зависеть от приобретенного вами принтера (экструдера и хотэнда). Однако, как правило (есть ожидания), экструдеры Bowden лучше всего работают с диаметром 1,75 мм, а принтеры с прямым приводом обычно лучше всего работают с диаметром 3 мм.

Диаметр нити 1,75 мм или 3 мм?

Итак, вы еще не купили принтер, какой диаметр нити накала выбрать?

Если вы ожидаете окончательного ответа, то будете сильно разочарованы, так как это зависит от ваших требований.

Однако, исходя из текущего рынка, 1,75 мм имеет небольшое преимущество по сравнению с 3 мм по следующим причинам:

• Их немного легче получить, что, в свою очередь, определяет, что является «стандартом» или станет ли оно
• Они обеспечивают более точный контроль за счет меньшего диаметра.
• Они требуют меньшего усилия для выдавливания.Проталкивание 1,75 мм пластика через конец 0,3 мм требует меньше усилий, чем его более толстый аналог

При этом общие преимущества довольно незначительны, и нет причин заменять функциональный экструдер 3 мм на 1,75 мм.

Давайте немного углубимся в преимущества и недостатки диаметров нитей накала на основе того, что говорят некоторые энтузиасты 3D-принтеров на Stack Exchange [R].

Мне это показалось интересным, и я подумал, что вы, вероятно, захотите услышать, что говорят другие, а не слушать точку зрения одного человека.

Диаметр 1,75 мм Плюсы

• Популярнее, проще купить
• Требуется экструдер меньшего размера, чем 3 мм
• Легче использовать с трубкой Боудена
• Вообще говоря, нить 1,75 мм облегчит использование сопла меньшего диаметра (<0,4 мм), что в некоторых случаях позволяет получать более точные отпечатки.
• Нить 1,75 мм даст вам лучшую гибкость в отношении скоростей потока, поскольку она имеет более высокое соотношение поверхности к объему, что позволяет быстрее плавиться в сопле и позволяет вам толкать Ваш принтер для более высоких скоростей экструзии

1.Диаметр 75 мм Cons

• Нить накала 1,75 мм действительно более популярна, чем 2,85 мм, однако меньший диаметр означает, что производственные допуски действительно должны быть более жесткими по длине волокна. Поэтому для получения лучших результатов печати необходимо покупать более дорогую и более качественную нить.
• Возможным недостатком второго порядка нитей 1,75 мм может быть водопоглощение. Отношение поверхности к объему выше – на единицу нити накала больше поверхности, через которую может абсорбироваться водяной пар.Важно, чтобы нить оставалась сухой, а иногда необходимо использовать как 3 мм, так и 1,75 мм, чтобы высушить нить в духовке перед использованием.

Диаметр 3 мм Плюсы

• Более жесткий – легче печатать с помощью гибкого пластика. (особенно с пластиками). Я не смог напечатать на своем принтере 1,75 мм с помощью NinjaFlex с использованием стандартного экструдера Боудена
• Качество меньше зависит от изменений диаметра – это проблема, в основном, при использовании дешевых пластиков
• Может экструдировать быстрее
• Обратное вышесказанное также обычно верно.Нить накала «3 мм» (которая обычно составляет 2,85 мм) обеспечит лучший контроль и более высокую скорость экструзии на соплах с более широким диаметром
• Нить накала 3 мм позволяет принтеру сразу выплюнуть партию пластика , позволяя вам строить сусло выше печатает намного быстрее

Диаметр 3 мм Минусы

• Нить 3 мм, с другой стороны, создает очень высокое натяжение, когда катушка приближается к концу. Иногда последние пару метров из-за этого становятся непригодными, и вам приходится выбросить оставшуюся катушку.

Типы экструдеров FDM

Для FDM существует два типа экструдеров: экструдер Боудена и экструдер с прямым приводом. Этот компонент с помощью двигателя подает нить к горячему концу, готовую к плавлению.

Давайте посмотрим на эти два и сравним их.

Экструдер Bowden

Электродвигатель экструдеров Bowden расположен вдали от горячего конца, что снижает вес движущихся частей. Теоретически это позволяет получать более точные отпечатки, так как импульс значительно снижается, особенно на более высоких скоростях (меньший импульс, который необходимо преодолеть при мгновенных изменениях направления).

Теоретически это означает, что Боуденс должен печатать быстрее, но, как и все остальное, на скорость печати влияют и другие факторы.

Боуденс тоже сталкивается с проблемами. Нить подается через полую трубку (направляющую), что тоже может вызвать проблемы. Например, если натяжение питателя слишком велико, кусочки нити накала могут размельчиться в крошечные частицы пыли и скапливаться внутри трубки, что, в свою очередь, создает трение.

Это трение может существенно замедлить поступательное движение материала и, в конечном итоге, вызвать проблемы недостаточной экструзии.Эти частицы пыли также могут попасть в горячий конец, вызывая закупорку.

Как и все, есть свои преимущества и недостатки, и хитрость здесь состоит в том, чтобы определить, что больше всего соответствует вашим требованиям.

Плюсы использования технологии Боудена

• Увеличенный объем сборки:
  Имея небольшие картриджи печатающей головки и будучи меньше и компактнее, чем экструдеры с прямым приводом, это позволяет создавать большие объемы сборки, что, в свою очередь, позволяет печатать более крупные отпечатки.
• Более плавные движения:
  Будучи установленным на раме вашего принтера (а не на движущейся печатающей головке), картридж значительно меньше весит.Как упоминалось выше, это может создать еще больше проблем на более высоких скоростях из-за преодоления большей инерции.

Минусы использования технологии Боудена

• Более мощные двигатели:
  Дополнительная мощность требуется, чтобы протолкнуть нить через полую длинную трубку (направляющую), и большая мощность применяется к более дорогим деталям.
• Меньший диапазон материалов:
  Представьте, что вы проталкиваете длинный гибкий материал через трубку. Из-за своей длины он может изгибаться и скручиваться внутри трубы … однако с технологией Direct Drive он затягивает материал непосредственно в горячий конец (меньше вероятность возникновения проблемы).
• Уменьшение времени отклика:
  Чем больше трение в трубке, тем меньше время отклика. Экструдеры Bowden требуют более длинного и быстрого втягивания, чтобы избежать натяжения.

Прямой экструдер

Для устройств прямой подачи экструдер проталкивает нить непосредственно в сопло, так как оно расположено непосредственно над горячим концом.

Этот метод имеет свои преимущества, особенно связанные с прямой печатью. Более близкое расположение экструдера к горячему концу означает, что двигатель имеет гораздо больший контроль над тем, что он может делать с нитью.

Это комбинация вытягивания нити в непосредственной близости (в отличие от проталкивания ее на большое расстояние), которая обеспечивает этот контроль, который теоретически должен давать более точные отпечатки. Однако есть и недостатки, которые могут противодействовать возможностям, которые мы обсуждаем ниже:

Плюсы использования технологии прямого привода

• Лучшее управление:
  Поскольку экструдер монтируется близко к печатающей головке, двигатель имеет больший контроль. и может легко протолкнуть нить через сопло.Это позволяет улучшить экструзию.
• Более быстрое втягивание:
  И снова, поскольку экструдер находится близко к соплу, он может быстро втягивать нить между этапами печати (этап перемещения), что снижает вероятность просачивания / образования нити.
• Менее мощный двигатель:
  Требуется менее мощный двигатель из-за небольшого расстояния, на которое нить накала проходит до печатающей головки.
• Более широкий диапазон нитей:
  Еще раз, из-за более короткого расстояния, которое необходимо пройти нити, это позволяет использовать более широкий диапазон нитей (даже более мягкие, податливые нити).

Минусы использования технологии прямого привода

• Обремененные движения:
  При установке экструдера над горячим концом добавляется вес. Из-за увеличения веса движущихся частей, которым необходимо преодолевать импульс, это может вызвать большее колебание и потерю точности печати во всех направлениях осей.

Hot End

Это устройство выполняет простую работу, но также является одним из самых важных… расплавить пластик, готовый к применению, чтобы построить вашу модель.

Хотя эта страница специально создана для обсуждения компонентов, из которых состоит принтер FDM, все же стоит отметить потенциальные проблемы со здоровьем, связанные с печатью пластмасс.

Часто считается, что использование принтера, находясь вдали от комнаты, безопасно, но после того, как пластик превращается в пары, наночастицы в конечном итоге оседают повсюду, , например, на постельных принадлежностях, дверных ручках, верхней части шкафов, на полу и в любом другом месте. другие прилегающие районы.

Важно удалить эти тонкие пластмассовые туманы, так как вы рискуете вдыхать их каждый раз, когда снова входите в комнату.Этого довольно легко добиться с помощью пылесоса!

Как всегда, для дополнительной безопасности стоит носить маску, закрывающую шум и рот.

Важные факторы горячих концов

• Максимальная температура печати (важна в зависимости от того, какой материал вы используете)
• Размер сопла (в зависимости от типа материала и скорости печати, особенно для больших отпечатков)
• Крепления (типы сопел, которые вы можете исправить на свой хотэнд)

Есть несколько типов хотэндов, но пока мы разделим их на два типа.

1. V6: Обычно используется для печати меньшего размера
2. Volcano: Имеет большую ноздрю, позволяющую выдавливать большее количество пластика для печати больших размеров

Источник: Thomas Sanladerer YouTube Channel

Тип сопла 3D-принтера и Размер

Раз уж говорить о хот-энде, уместно говорить о сопле, которое на самом деле является наконечником хот-энда, откуда выходит пластик.

Доступны сопла различных размеров, которые при необходимости можно заменить в зависимости от желаемых результатов вашей конструкции.Эти размеры могут варьироваться от 0,25 мм до 1,0 мм, наиболее распространенный размер – 0,4 мм.

Но это еще не все, они также бывают из разных металлов по причинам, описанным ниже:

Давайте посмотрим, какие сопла бывают разных размеров и почему они также бывают из разных металлов?

Сопло стандартного размера 0,4 мм

Слой толщины, создаваемый соплом, по сути, является разрешением, а разрешение определяет, насколько быстро принтер может напечатать вашу модель.

По мере увеличения размера сопла увеличивается толщина слоя и, следовательно, уменьшается разрешение.Именно это уменьшенное разрешение обеспечивает более быструю скорость печати. И наоборот, по мере того, как сопло становится меньше, толщина слоя уменьшается и, следовательно, увеличивается разрешение, что, в свою очередь, обеспечивает более тонкие детализированные отпечатки, но также снижает скорость печати … поэтому сопло 4 мм является хорошим компромиссом для приличного разрешения с приличной печатью скорость.

Сопло меньшего размера

Некоторые компании производят сопла размером всего 0,1 мм. Это не типично и сопло между 0.15 мм и 0,35 мм обычно считаются «маленькими».

Итак, какие факторы необходимо учитывать при использовании сопел малого диаметра?

• Повышенное разрешение:
  Как уже упоминалось, сопла меньшего размера создают меньшую толщину слоя, более мелкие детали и, следовательно, более высокое качество печати.
  * Примечание: не все принтеры совместимы с принтерами меньшего диаметра.
• Более медленная скорость печати:
  При нарастании меньших слоев толщины модели требуется больше времени для создания модели, поскольку для создания окончательной печати требуется больше слоев.И это еще не все, разница в размере сопла не зависит от времени, затраченного на создание отпечатка.
  Например, печать с соплом 0,25 мм может занять в три раза больше времени, чем печать со стандартным соплом 0,4 мм [R]
• Чувствительность к засорению:
  Отверстие меньшего диаметра может засоряться больше по очевидным причинам . Это особенно верно для волокон более низкого качества или не из пластика.

Размер сопла большего размера

Поскольку стандартный размер сопла 0,4 мм, на другом конце шкалы находятся гораздо большие диаметры.Диаметр 0,8 мм уже считается большим, однако есть организации, которые производят диаметры до 1,2 мм.

Итак, какие факторы необходимо учитывать при использовании сопел большого диаметра?

• Повышенная скорость печати и быстрое прототипирование:
  По мере того, как высвобождается больше пластика, требуется меньше слоев (по оси Z) для завершения печати, что сокращает время печати (очень удобно для быстрого прототипирования). Другое преимущество использования форсунок большего размера заключается в том, что для некоторых экзотических материалов, таких как древесный наполнитель или металлический наполнитель, требуется больший диаметр из-за свойств материала, которые состоят из более крупных частиц… некоторые меньшие диаметры не могут использоваться.
• Компромиссное разрешение и потеря тепла:
  Увеличенный диаметр означает более высокую скорость печати, но также и потерю разрешения (более мелкие детали в отделке) по оси Z.
  Потеря тепла может быть другим фактором из-за «более широкого» сопла и, следовательно, уменьшения тепла, достигающего пластика, что приводит к засорению или плохому связыванию пластика при добавлении слоев.

Охлаждающие вентиляторы и их значение

Часто мы обсуждаем важность нагрева пластика для создания идеальной вязкости потока через сопло, но редко говорим об охлаждении пластика и почему это так важно.

Пластик находится под контролем во время прохождения горячего конца и сопла, но после его осаждения он предоставляется самим устройствам.

Если пластик лежит ровным слоем, температура в помещении может естественным образом охладить его. Однако для более сложных отпечатков, имеющих структуру типа «мост» или «выступы», требуется охлаждающий вентилятор.

Давайте посмотрим на модель ниже:

Обратите внимание, как верхняя часть головы имеет структуру, напоминающую «мост»? Когда пластик находится в расплавленном состоянии, его ничто не поддерживает.Таким образом, сила, которую мы называем гравитацией, берет верх и тянет ее вниз (поэтому мы хотим быстро заморозить пластик на месте с помощью охлаждающего вентилятора).

Также обратите внимание на «нависающие» части модели. Гравитация также играет с этими секциями, потому что мы недостаточно быстро затвердеваем.

Источник: видео от Tech3C, демонстрирующее эффекты печати с охлаждающим вентилятором и без него.

На этих примерах мы видим важность наличия охлаждающих вентиляторов при печати в 3D.

Также следует отметить, что эти вентиляторы становятся еще более важными, поскольку ваши модели становятся больше в размерах.

Flat Bed

Ваша модель должна где-то отдыхать, пока принтер добавляет к ней слои. Эта зона отдыха называется плоской кроватью и может быть изготовлена ​​из различных материалов, таких как:

• Стекло
• BuildTak
• FlexPlate
• Металл

Каждый из них имеет свои преимущества.

Например, если мы посмотрим на стеклянную плоскую платформу, ее преимущества заключаются в том, что стекло очень плоское (то есть слои накладываются идеально равномерно), очень легко чистится, легко удаляет отпечатки и недорого.

Печать на стеклянной плоской платформе

Хитрость заключается в том, чтобы найти подходящую плоскую платформу для ваших требований, и, хотя требования каждого человека разные, в целом вам нужно следующее:

1. Плавный процесс печати: если ваша плоская кровать холодная, он может охладить ваш первый слой перед нанесением следующего слоя. Это означает плохую связь между слоями и снижение прочности модели.
2. Простое удаление готового отпечатка: вы хотите, чтобы модель легко снималась с плоской платформы.Если прикрепить к плоской платформе слишком хорошо, резкое рывков может повредить готовый отпечаток.
3. Легко чистить: хотя вы не хотите, чтобы ваша модель слишком сильно прилипала к плоской платформе, все же важно, чтобы она оставалась на месте во время процесса печати, чтобы обеспечить точную печать. Это часто означает использование таких веществ, как клей, которые затем необходимо очистить для следующего отпечатка. Вам нужно свести к минимуму этот процесс, особенно если вы заядлый принтер.

✅ Какой стандартный размер сопла у 3D-принтера и почему?

Самый распространенный размер сопла – 0.Диаметр 4 мм, что примерно соответствует средней точке диапазона сопла. Это часто считается хорошим компромиссом, поскольку он обеспечивает хороший баланс между скоростью печати и разрешением.

✅ Сколько существует типов экструдеров FDM?

Существует два типа экструдеров: Боуден-экструдеры и экструдеры с прямым приводом. Экструдеры Боудена расположены вдали от печатающей головки и проталкивают нить на расстоянии в горячий конец. Поскольку он не расположен над горячим концом, это означает, что он не перемещается вместе с печатающей головкой, обеспечивая более точные отпечатки.

Экструдеры с прямым приводом расположены непосредственно над горячим концом и протягивают нить в горячий конец с небольшого расстояния. Теоретически это снижает вероятность сбоев при подаче, но увеличивает вес движущейся печатающей головки, что может снизить точность печати, особенно при резких изменениях направления.

✅ Какие диаметры нитей накала наиболее распространены для FDM?

Два наиболее распространенных диаметра – 1,75 мм и 3 мм. Хотя у обоих есть свои преимущества и недостатки, нет реальной причины переходить с одного на другой, если все работает нормально.
При этом диаметр 1,75 мм становится все более распространенным и, вероятно, станет «стандартом» с большим разнообразием диапазона материалов.