Основные принципы работы 3D принтеров

Периферийное оборудование компьютеров пополнилось новым устройством, позволяющим создавать реальные трехмерные объекты на основе цифровых данных. Это так называемые 3d принтеры. Данная технология имеет большие перспективы применения в различных областях человеческой деятельности. В работе 3d устройств применяются две концептуально разные технологии, каждая из которых обладает своими достоинствами, но и имеет при этом и недостатки.

Аддитивная технология.

Данная технология предполагает послойное наращивание тела изготавливаемого объекта. Таким образом, можно напечатать предмет любой произвольной формы, в том числе имеющий сложную внутреннюю структуру. В качестве расходных материалов используются различные полимеры (фотополимеры), порошковый металл, гипс. Добиться высокой точности и качества полученного изделия тяжело, на конечный результат влияют равномерность наносимых слоев расходного материала, его склонность к различным деформациям. Поверхность 3d объекта может быть шероховатой и требовать дальнейшей доработки. Скорость печати определяется требованиями к качеству и общим объемом самого изделия. Применение технологии струйной печати дает возможность одновременно наносить изображение на объект. При использовании гипса в качестве расходного материала следует учитывать, что повышенная влажность воздуха может вызвать его преждевременное затвердевание. Также на работу оптики лазерных 3d устройств отрицательное воздействие оказывает повышенная запыленность.

Субтрактивная технология.

При использовании этой технологии от рабочей заготовки убирается все лишнее. Такая 3d печать также позволяет получить изделия произвольной формы. Расходниками служат практически любые материалы, кроме очень хрупких, а также способных быть намотанными на рабочую фрезу. Точность готового изделия очень высокая, реально получить зеркальную поверхность обрабатываемых граней. Диаметр фрезы влияет на радиус округления, соответственно он ограничивается размерами рабочего инструмента. При использовании этой технологии нельзя одновременно наносить рисунок, также могут возникнуть трудности с обработкой внутренних углов. На скорость работы субтрактивных 3d принтеров влияют следующие факторы: качество рабочих фрез, физические свойства и объем удаляемого материала, общие требования к качеству конечного продукта. Устройства, работающие по субтрактивной технологии, не предназначены для офисных помещений. Это промышленное оборудование с высоким уровнем шума, которое повышает запыленность рабочего помещения и потребляет большое количество электроэнергии. Критично к резким перепадам температуры, влияющим на густоту смазки подшипников и бесперебойность работы электроники.

Каждая из рассмотренных технологий предназначена для решения своих специализированных задач. Их дальнейшее совершенствование направлено на минимизацию характерных недостатков.