Многообразие возможностей 3d-принтера

Двухмерные макароны

Научный коллектив Tangible Media Group, тесно сотрудничающий с крупными торговыми сетями и ресторанами, с помощью 3D-печати разработал плоские макароны из желатина и крахмала, которые «раскрываются» в воде и обретают уже объемную форму. 

Желатин, естественно, расширяется при поглощении воды, что дает исследователям возможность манипулировать с формами пищевых продуктов. Такая технология помогает экономить на упаковках продуктов, так как «плоские» макароны намного проще уместить в небольших коробках/пакетах, чем привычные нам «объемные».

С помощью 3D-принтеров ученые могут дозировать проценты желатина и крахмала в макаронах, что позволяет моделировать необходимые формы продукта, получаемые при контакте с водой. «Напечатанные» плоские макароны уже начали поставлять в бостонские рестораны. В будущем компания планирует использовать подобные технологии контроля формы с другими продуктами.

Как работает 3D принтер

Принцип 3D-печати заключается в создании материального трехмерного объекта, который должен соответствовать компьютерной модели, разработанной в программе 3D-моделирования или на основе 3D-скана.

• При использовании технологии FDM за создание объемной модели отвечает аддитивный процесс, когда объект создается путем нанесения слоев материала друг на друга снизу вверх, пока не получится копия такой же формы, как в чертеже. Таким способом создаются изделия из пластика.
• В случае применения технологии SLA (стереолитографии), объект создается посредством фотополимерной печати: специальные смолы в расплавленном виде поступают на платформу, где под воздействием лазерного излучателя затвердевают.

Помимо пластика и фотополимерных смол в качестве расходного материала используются металлические порошки и металлоглина.

Наиболее распространенным считается первый вариант, поэтому популярностью пользуется FDM-оборудование. Независимо от модели оно представляет собой простую конструкцию: и состоит (не считая корпуса) из следующих элементов:

• печатающая головка (экструдер) – с помощью системы захвата отмеряет точное количество материала, разогревает его и выдавливает полужидкую массу;
• рабочий стол (платформа для печати) – на нем формируются детали и «выращивается» изделие;
• линейный и шаговый двигатели – приводят в движение экструдер, регулируют скорость и точность печати;
• фиксаторы – датчики, определяющие координаты печати, и ограничивающие движение печатной головки;
• рама – объединяет все элементы в единую конструкцию, которая управляется электронным блоком.

В 3D-принтерах используется материал преимущественно двух видов:

• ABS – прочный и долговечный пластик, из которого изготавливают детали конструктора LEGO;
• PLA — биоразлагаемый нетоксичный полимер на основе молочной кислоты.

— Хорошо, а почему ее называют печать? И 3D — это что-то виртуальное?

В данном случае приставка “3D” не имеет никакого отношения к виртуальной реальности, 3D-очкам или чему-то подобному. А вот сам процесс действительно напоминает обычную струйную или лазерную печать на бумаге, которой мы пользуемся каждый день.

В домашних или офисных принтерах струя краски или лазер воздействует на бумагу. В 3D-печати вместо бумаги используется емкость (платформа), наполненная материалом, из которого и будет в дальнейшем состоять полученное изделие.

Современных материалов для 3D-печати слишком много, чтобы перечислять все, но можно выделить основные группы:

• Пластики
• Металлы
• Гипс
• Воск
• Керамика
• Дерево (смеси)
• и др.

Фото с сайта https://i.materialise.com

Фото с сайта https://i.materialise.com

Фото с сайта https://i.materialise.com

Фото с сайта https://i.materialise.com

Почему 3D? Давайте снова обратимся к офисному принтеру. Когда печать одного листа закончена, принтер “выплевывает” готовый лист и заменяет его другим, снова и снова повторяя процесс печати.

Когда 3D-принтер заканчивает печатать один слой, ему тоже нужно “выплюнуть лист”, то есть заменить напечатанный слой материала новым. “Выплюнуть” платформу, наполненную металлическим порошком, достаточно сложно, поэтому в данном случае она просто опускается вниз, а новый слой наносится поверх старого. Таким образом, в процессе печати платформа постоянно опускается вниз, а печатаемые слои накладываются друг на друга, и модель “растет” вверх. Отсюда и возникает третье измерение — высота. Два других, длина и ширина, у нас были и раньше.

Что можно напечатать

На 3D-принтере можно напечатать всё что угодно, если у вас есть подходящий материал для печати, готовая модель и достаточно большой принтер.

Прототипы. Часто перед началом производства компании нужно понять, насколько удобной получится вещь в использовании. Чтобы не запускать линию ради одного изделия, его печатают на 3D-принтере и смотрят, что нужно изменить или доработать. На таких прототипах можно заметить, например, что кнопки получились слишком маленькими и их будет неудобно нажимать или что кнопки оказались очень далеко от пальцев и до них нужно будет специально тянуться. 

Запчасти и детали. Иногда найти запчасть от какого-то инструмента сложно или почти невозможно: производитель их не выпускает или модель давно снята с производства. В этом случае можно найти в интернете трёхмерную модель нужной детали или нарисовать её самому в редакторе, чтобы потом отправить это на печать. 

Медицина. Трёхмерная печать активно используется в медицине для создания новых суставов, тканей и лечения пациентов. Отличие от традиционной печати в том, что вместо пластика там печатают специальными «живыми» растворами, которые взаимодействуют друг с другом и ведут себя как настоящие органы и ткани. Благодаря такой технологии сейчас легко напечатать сустав, который хирург может поставить человеку вместо повреждённого.

Хобби и моделирование. На 3D-принтере легко печатать разные миниатюры, коллекционные фигурки и модели.

Производство других роботов. 3D-принтеры пока не умеют производить сервоприводы и микропроцессоры, но уже умеют печатать корпуса и каркасы роботов. 

Дома и здания. Берём здоровенные рельсы с моторами и контроллерами. Устанавливаем подвижное сопло, на которое можно подавать строительную смесь (бетон или полимеры). Можно печатать стены зданий. В отличие от традиционных технологий строительства из кирпича, панелей и блоков, форма стен и здания в целом может быть любой. Фундамент, перекрытия и крыша пока что не печатаются, но это пока.

Представьте: отправляем на Марс полсотни 3D-принтеров на подвижной основе. За год каждый из них печатает ещё по 100 принтеров. Далее все эти 5 000 принтеров разъезжаются по Марсу и начинают строить первую колонию. Пока они строят, мы заказываем в Икее мебель, оформляем доставку, и как раз к моменту доставки наши роботы всё допечатают. Яблони на Марсе вряд ли зацветут, а вот пятиэтажки — могут. 

Дома из мусора и глины — 30 и 60 кв.м

Итальянская компания WASP напечатала крошечный дом площадью 30 кв. м, себестоимость которого составила всего около $1 000. Постройка получила символичное название Gaia — в честь Геи, древнегреческой богини Земли, поскольку при строительстве использовались только природные материалы.

Инженеры уверены, что экономичную технологию можно использовать для строительства временных убежищ для жертв природных катастроф или беженцев. Дом стал частью проекта «Деревня Шамбала» — первого в мире поселения, где все здания будут напечатанными.

Фото: WASP

Другой проект WASP — футуристичный дом Tecla, созданный в 2021 году вместе с бюро Mario Cucinella Architects. Жилое здание площадью 60 кв. м напечатали за 200 часов.

Фото: dezeen

Принтер компании может использовать в качестве «чернил» как бетон, так и биоразлагаемую смесь из глины, соломы, рисовой шелухи и гидравлической извести. Строительство происходит в два этапа: сначала печатают бетонный каркас стены, а затем принтер заполняет ее внутренний слой глиной. Главное преимущество технологии, которую использует WASP — отсутствие строительного мусора.

Материалы для 3D-печати

Процесс подбора печатающих материалов для 3D-печати начался уже с момента создания принтера. Сегодня промышленность предлагает довольно большой выбор расходников. Перед тем как сделать 3Д-принтер, нужно уметь выбрать правильный тип материалов для печати:

1. Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) — популярный материал для первых трехмерных моделей. Он очень прочный, немного гибкий и может легко быть экструдирован, что делает его идеальным для этого типа печати. Недостатком ABS является то, что он требует более высокой температуры, чем, например, материал PLA. Для печати материалов ABS обычно используется температура 210-250 C.
2. Полимагнитная кислота (PLA) является еще одним распространенным материалом среди энтузиастов 3D-печати. Это биоразлагаемый термопласт, который получают из возобновляемых ресурсов. В результате PLA-материалы более экологичны среди других пластмасс. Еще одной особенностью PLA является его биосовместимость с человеческим телом, что нужно учитывать, перед тем, как сделать 3Д-принтер для использования в домашних условиях. Структура PLA сложнее, чем у АБС, и материал плавится при 180-220 С, что значительно ниже, чем у АБС.
3. ПВА-волокна (поливиниловый спирт) легко печатаются и используются для поддержки объекта во время процесса печати для моделей с выступами, которые обычным образом не могут быть напечатаны. Этот тип нити является отличным материалом для 3D-принтера с двойным экструдером. Он основан на поливиниловом спирте, поэтому обладает хорошими свойствами, основными из которых являются нетоксичность и способность к биологическому разложению после растворения в воде. Именно этот материал создает перспективу бизнеса на 3Д-принтере.

Пользователю необязательно печатать в 3D с пластиком. Теоретически можно печатать объекты с использованием любого расплавленного материала, который затвердевает достаточно быстро. В июле 2011 года исследователи из Университета Эксетера в Англии представили прототип пищевого принтера, который может печатать 3D-объекты с использованием расплавленного шоколада.

3D-печать сувениров и копий музейных экспонатов

Одними из самых продаваемых изделий на 3D принтере можно назвать сувенирную продукцию. Например, брелоки или кружки с названием фирмы-заказчика. А еще один интересный вариант — делать копии экспонатов известных музеев, макеты популярных архитектурных достопримечательностей или скульптур. Лучше всего использовать для этого объекты, расположенные в том же городе, где живет владелец принтера — это позволит проще находить покупателей.

Подходящим вариантом техники для печати макетов и сувениров может стать Ultimaker 3 Extended. Особенность этой модели – двойная экструзия, позволяющая одновременную печать двумя материалами, невысокий уровень шума и скорость печати до 300 мм в секунду.

3D-принтер может печатать, используя разные виды пластика, сканировать детали для того, чтобы сделать их копию. А купить такое устройство можно за сумму от 386 000 рублей.

Выбор устройства для бизнеса

http-equiv=»Content-Type» content=»text/html;charset=UTF-8″>frame title=»ТОП-10 — 3D ПРИНТЕРОВ ИЗ КИТАЯ (с) voltNik» width=»700″ height=»394″ src=»https://www.youtube.com/embed/DMVFLdgjhLc?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen>

При выборе 3D принтера для собственного бизнеса нужно исходить из следующих факторов.

• Стоимость — выбор аппаратов для трехмерной печати в Сети достаточно широкий. Все зависит от цели. Если Вы намерены делать высококачественные и оригинальные продукты на продажу, стартовая ценовая отметка – 1 тыс. долларов. Один принтер без расходного материала ничего не сделает. Фотополимерные нити продаются бобинами и стоят примерно 40–50 долларов. Важный момент  (который стоит учитывать) – марка устройства и возможность найти отдельную деталь, если она выйдет из строя.
• Расходные материалы (пластик) — сами полимеры для 3д принтеров бывают 2 видов – ABC и PLA. Первый производится из продуктов нефтепереработки, второй – из возобновляемых ресурсов. Более стойким и долговечным считается ABC пластик. Но лучше всего брать принтер с поддержкой обоих видов.
• Размер сопла — большое значение имеет максимальное разрешение печати. Так, самые дешевые приборы работают с разрешением 250 мк, но качество таких моделей не самое высокое. Для производства хороших товаров на продажу достаточно 100 мк, но уже сейчас продаются 3D принтеры с разрешением 50 мк. Сделанные ними копии визуально не отличаются от оригиналов. Чем ниже разрешение печати, тем быстрее будет идти процедура, однако предпочитать скорость качеству – сомнительная затея.
• Габариты готовых изделий — тут работает простая зависимость: чем больше размер, тем выше стоимость. Максимальные габариты моделей бюджетных 3d аппаратов – до 12 куб. см, но принтер за несколько тысяч у. е. поднимает этот лимит до 30 куб. см и 4–5 кг. Распечатанные заготовки можно собирать в одну большую конструкцию. Такая опция серьезно помогает.
• Цветная печать — лишь самые дорогие виды 3Д принтеров могут применять многоцветную печать. Они имеют несколько головок, которые действуют в комбинированном режиме. Но такие приборы достаточно дорогие даже для бизнеса. В домашнем же деле можно собирать одну модель из деталей каждого цвета или раскрашивать вручную.

А на 3D-печати можно заработать?

На фото: именная подставка под карандаши и ручки для ребенка.

Можно. Но не сразу и не баснословные деньги. Здесь все зависит от вашей усидчивости и уровня подготовки. Прежде, чем вы получите печатные модели, качество которых устроит не только вас, но и потенциального заказчика, придется изрядно попотеть.

Помимо десятка настроек в программе-слайсере предстоит освоить 3D-моделирование. Все это возможно, но при наличии достаточного количества времени.

После первых заказов вы упретесь в масштабирование, когда понадобится покупать еще парочку принтеров, то есть, инвестировать снова и снова.

Чтобы понять масштабы заработка, полистайте доски объявлений по запросу «услуги 3D печати». А дальше по старинке: взвесьте любую деталь в вашем доме и оцените стоимость такой же напечатанной. Добавьте к этому потраченные на изучение месяцы и сопоставьте рентабельность.

Фотополимеры

Фотополимерная смола – один из самых перспективных и активно использующихся в аддитивном производстве материалов. Ее главное преимущество – универсальность. Под воздействием ультрафиолетового света или лазера фотополимеры, изначально находящиеся в жидком состоянии, затвердевают и могут приобретать совершенно разные механические свойства и характеристики.

Жесткие, эластичные, ударопрочные термопластики, прозрачные, полупрозрачные или разноцветные материалы – благодаря такому разнообразию сферы применения изделий из фотополимеров практически безграничны.

Преимущества фотополимера:

• Качество. Изделия из фотополимерной смолы получаются гладкие и детализированные.
• Точность. Напечатанные на фотополимерном 3D-принтере объекты сложной геометрии могут иметь очень тонкие части – до 0,025 мм на 25,4 мм детали.
• Стабильность. Готовые модели и прототипы отличаются превосходными физическими и механическими свойствами.
• Легкая обработка. Фотополимерные модели легко склеиваются, шлифуются, красятся и т.д. – с ними можно делать буквально всё что угодно.

Благодаря всем этим качествам предприятия авиационной, автомобильной, ювелирной промышленности, оборонного комплекса, машиностроения и других отраслей по достоинству оценили 3D-печать с использованием фотополимеров. Прототипы деталей самолетов, новых разработок двигателей – всё это изготавливается быстро и просто, в зависимости от поставленных задач, по технологии стереолитографии или многоструйной печати.

Оборудование в каталоге iQB Technologies:  и ProtoFabМатериалы в каталоге iQB Technologies: Sharebot и ProtoFab

Подробнее в статье: 5 преимуществ фотополимеров

Воск

Это незаменимый материал для создания высокоточных выплавляемых моделей. Основные отрасли применения 3D-печати воском – ювелирное дело и литейное производство.

Раньше создание восковок и мастер-моделей было трудоемкой задачей, решение которой включало несколько этапов. С появлением восковых 3D-принтеров эта технология постепенно уходит в прошлое.

Воск идеально подходит для печати в ювелирной отрасли благодаря своим свойствам – хорошей выплавляемости (при t от 60°С) и легкости в постобработке. Еще один плюс восковой 3D-печати заключается в том, что стандартными методами производства вы при всем желании не сможете изготовить два совершенно идентичных образца. А 3D-принтеру такая возможность доступна.

Пожалуй, единственный недостаток воска – его хрупкость. При создании мастер-моделей сложных форм с тонкими стенками постобработку следует выполнять аккуратно.

Восковые мастер-модели отличаются точностью и высоким качеством поверхности. 3D-печать воском основана на технологии многоструйной печати (MultiJet Printing, MJP).

Закажите услуги 3D-печати воском! Тестовая печать бесплатно!

Подробнее в статье: Откройте для себя уникальные возможности 3D-печати воском

Дом-экосистема Curve Appeal — 240 кв. м

Другой пример концептуальной 3D-печати — дом-экосистема Curve Appeal площадью 240 кв. м. Здание принадлежит бюро WATG Urban Architecture Studio. Печать здания завершилась в 2020 году.

Стройка продолжалась три года. Проект здания был создан еще в 2016, и тогда занял первое место на конкурсе The Freeform Home Design Challenge. От организаторов дизайнеры получили $8 тыс. на реализацию концепции.

Фото: WATG

Curve Appeal выполнено из 28 напечатанных панелей. Необычная конструкция поддерживает микроклимат дома: по словам дизайнеров, температура внутри здания не зависит от погоды снаружи.

Adidas принялся за вязание

Вы заходите в темную комнату, где на вашей груди проецируется множество разных узоров. Чтобы выбрать понравившийся вам рисунок, необходимо просто провести рукой по воздуху. Затем вас приглашают в небольшое помещение, где сканируют ваше тело – фигуру, рост, длину рук и пр. 

Подтвердив все параметры на компьютере, вы жмете на кнопку «печать», и на ваших глазах сразу несколько вязальных машин, объединенных в один 3D-принтер, шьют ваш уникальный свитер.

Именно так работает с 3D-печатью магазин Adidas в Германии, расположенный в известном берлинском ТЦ Bikini Berlin. Конечно, за такой свитер вам придется отдать порядка 200 евро. Но такие возможности кастомизации и персонализации одежды привлекают сотни клиентов, из-за чего Adidas планирует открыть подобные «вязальные студии» и в других европейских магазинах сети.

Уточняем форму

Теперь добавьте колонны и отверстия, на которых принтер должен будет показать точность своей работы. Для этого инструментом «Circle» нарисуйте круги на поверхности прямоугольной фигуры. Чтобы добиться их точного расположения, создайте временные вспомогательные линии и используйте линейку. Точный размер радиуса круга вводится с помощью клавиатуры.

Ряды кругов можно поворачивать на 180° с помощью инструмента «Rotate» и копировать, нажав на клавишу «Ctrl». Теперь инструментом «Pull/Push» с одной стороны прямоугольника нажмите на круги, чтобы получить отверстия, а с другой стороны вытяните их вверх, чтобы получить колонны.

Модные аксессуары

Модная индустрия стремительно завоевывает все большую часть мирового рынка. Каждый из нас так или иначе как-то украшает себя, чтобы не только стать привлекательней в глазах окружающих, но и выделиться, заявить о собственной индивидуальности. Поэтому покупать модные вещицы люди будут всегда. Однако, не всем по карману брендовая одежда, а выглядеть современно и красиво все равно хочется. Легче всего это сделать с помощью необычных аксессуаров, которые помогут «освежить» любой образ. С 3D-принтером легко наладить выпуск таких изделий и продавать их по доступной цене через Интернет. Применение новых технологий в одежде и украшениях — это тренд, который получает все большее распространении. Воспользуйтесь этим!

3D-аксессуары

Чехлы на смартфоны и планшеты, отпечатанные в 3D-формате, также не менее актуальны в наше время. По сравнению со стандартными чехлами, они смотрятся довольно необычно, так как трехмерная печать дает возможность создавать ажурные рисунки, плетения и надписи разных форм. Это выгодно отличает подобные изделия от выпущенных на серийном производстве. Они неизменно вызывают интерес у многих, особенно у молодого поколения — основной целевой группы.

Чехол для телефона, выполненный в технике 3D

Чехлы могут быть как вашего собственного дизайна, так и под заказ (что, конечно, дороже). Есть вариативность по цвету, форме, а также мягкости/жесткости — в зависимости от того, какой вид пластика будет применен. При грамотной подаче и рекламе в соцсетях высока вероятность хороших продаж.

Комплектующие

Как правило, к таким запчастям относятся всевозможные заглушки, шестеренки, втулки и крепления, выполненные из пластмассы. Иногда на их поиск уходит очень много времени и сил, потому что не все магазины располагают широким ассортиментом подобных товаров. И тут на помощь приходит 3D-печать. Пара дней — и вы получаете полный аналог утраченной детали.

Автозапчасть, распечатанная на 3D-принтере

3D-принтеры станут отличным вложением как для владельцев автомастерских, так и для тех, кто торгует комплектующими для автомобилей. Использовать для этих целей можно и недорогие модели принтеров, единственное, что потребуется — это умение работать в CAD-системах.

Убежище от стихий в Амстердаме — 8 кв. м

В 2015 году нидерландское бюро Dus Architects построило крошечный площадью 8 кв. м. Он находится в промышленном районе Амстердама, и его может арендовать любой желающий. Несмотря на небольшую площадь, в убежище есть веранда и диван, который превращается в двуспальную кровать. Ванная, тоже созданная на 3D-принтере, вынесена на улицу. Убежище построили из биопластика на основе льняного масла. Чтобы сделать устойчивый дом без тяжелых каркасов, инженеры сконструировали стены в виде пчелиных сот.

Фото: DUS Architects

«Городское убежище» — часть проекта по строительству временного функционального жилья. Власти Нидерландов надеются, что в будущем 3D-печать поможет обеспечить жильем жертв стихийных бедствий.

Оборудование, инвентарь

Компьютер – 25 тыс. руб., 3d принтер – 75 тыс. руб. При его покупке нужно учитывать возможность приобретения запчастей.

Бабины с пластиковой нитью 10 шт. – от 16 тыс. руб. Они бывают из нефтепродуктов (АБС-пластик) или из кукурузы и сахарного тростника (ПЛА-пластик). Лучше выбирать принтер, который использует оба вида.

Всего 116 тыс. руб.

Диаметр печатающего средства:

• 250 мк – дешевый принтер, который быстро печатает;
• 100 мк – подходит для домашнего использования;
• 50 мк – очень качественная печать, не заметная для глаза человека.

Размеры изделий:

• До 12 см3 – дешевый принтер;
• До 30 см3 – принтер от 3 тыс. долл. Весом до 5 кг.

Отдельные маленькие детали можно склеить в одну большую.

Цвет печати зависит от количества головок. Чем их больше, тем разнообразнее расцветки детали. Но часто цвет изделия не влияет на ее качество. Поэтому не обязательно выбирать самые дорогие модели. Детали можно покрасить или производить из нитей разного цвета.

Оригинальные изделия и арт-объекты

Нельзя не упомянуть и о таком использовании 3D-принтеров, как производство всевозможных арт-объектов. Это могут быть и необычные детали интерьера, созданные по авторским эскизам, и отдельные скульптуры, украшающие какое-либо пространство, и выставочные экземпляры, являющие собой художественное высказывание. Для их печати вполне подойдет обычный FDM-принтер, который можно использовать как для распечатки отдельных фрагментов фигуры, так и целиком. Это определяется в первую очередь ее размером. В случае с крупными изделиями, их придется печатать по частям, а затем произвести сборку, склейку, шлифовку, после чего загрунтовать и покрасить в нужный цвет.

Элемент интерьера, выполненный на 3D-принтере

Если вы планируете работать с большими формами, то тогда лучше приобрести сразу несколько принтеров — так процесс пойдет быстрее.

Полученные таким образом скульптуры внешне практически ничем не отличаются от тех, что выполнены из природных материалов. Однако, при этом они обходятся гораздо дешевле и изготавливаются проще и быстрее.

Арт-объект “Лев”, сделанный с помощью 3D-принтера

Закрепление Y-MOTOR оси

Когда основание рамки будет построено, можно продолжить завершение закрепления оси Y. Для этого понадобятся следующие детали для 3D-принтера:

1. NEMA 17 HR 0,9 градуса на шаг 4,0 кг/см шагового двигателя.
2. Номер детали: 42BYGHM809.
3. 20-ти зубчатый шкив GT21 метр газораспределительного механизма GT2.
4. Винты 5x M3 x 12 мм.
5. Шайбы — 4x M3.
6. Гайки — 2x M3.

Начинают с присоединения шагового двигателя к части Y-MOTOR на задней части рамы. Также прикрепляют шкив GT2 к валу двигателя. После чего нужно его отрегулировать.

Далее подключают Y-BELT-HOLDER к платформе рабочей площадки. Используют винты M3 x 12 мм с шайбами и гайками. Ось Y будет перемещена с использованием ремня GT2. Теперь прикрепляют ремень GT2 и оборачивают его вокруг шкива GT2. Закрепляют ремень к Y-BELT-HOLDER с помощью кабельных стяжек, и регулируют натяжение ремня с помощью винта M4 на Y-образном упоре.

Недостатки 3D-принтеров

Минусы есть у всего, и 3D-принтеры — не исключение. Поэтому на сегодняшний день у технологии существует определенное количество недостатков.

И первый из них — это, наверное, размеры печати. Вы видите на фотографиях «шкафчики» этих принтеров — и вот именно ими всё и ограничивается. Принтер может напечатать только то, что поместится на платформе. А что-то больше этого — разве что по частям, а затем части придется тем или иным образом склеить. И даже несмотря на то, что уже сейчас существует прототип 3D-принтера, размеры рабочей платформы которого практически не ограничены ничем, о массовом внедрении такой технологии говорить пока рано.

Второй недостаток касается самой технологии. Послойная структура сама по себе означает, что между этими слоями всегда будет некий рубеж, переход: поверхность останется матовой и шероховатой. Конечно, последующая обработка может «сгладить углы» во всех смыслах, но эта «доработка напильником» явно не говорит в пользу технологии. К тому же, слоистая структура означает меньшую плотность и, соответственно, меньшую прочность объекта, по сравнению с цельными деталями.

Третий недостаток — достаточно высокая цена 3D-принтеров на сегодняшний день. Они стоят от 20 тысяч рублей, а хорошая модель стоит в среднем 100 тысяч, и пока подешевение не ожидается.

Изготовление рамы устройства

Отрезают линейные стержни по размеру, согласно чертежам. Например, средние стержни — 260 мм, а боковые стержни — длину 250 мм. Сдвигают боковые линейные стержни в блоки, они будут осью Y. Помещают линейный подшипник сверху каждого блока и отмечают, где должны проходить отверстия. Просверливают эти отверстия сверлом под винты, чтобы в дальнейшем удерживать подшипники. Отмечают отверстия в самой тонкой части блока и просверливают два отверстия диаметром 8 мм.

Помещают средние линейные стержни в эти отверстия — это и будет ось X. Поворачивают блок так, чтобы линейный подшипник был внизу. Укладывают два временных шкива в центр между монтажными отверстиями для линейного подшипника. Помещают винт через зубчатые шкивы, используя отвертку, чтобы зафиксировать их на корпусе. Эти блоки позволяют экструдеру для 3Д-принтера перемещаться вдоль оси Y. Это самый простой макет корпуса принтера. Можно сделать рамку из экструдированного алюминия с 8 отверстиями в ластовицах, что хорошо работает и обеспечивает жесткую и стабильную конструкцию.

Этот проект переработан для использования линейного рельса и соответствующего подшипника. В салазках имеются отверстия для крепления стандартных концевых выключателей для оси X и Y.

Создание запчастей

Не менее прибыльным способом, как заработать с помощью 3D принтера, может стать изготовление запчастей. Это могут быть детали бытовой техники и электроники, которые практически невозможно встретить в розничной продаже. Изготовленные с помощью 3D-печати элементы будут пользоваться спросом среди владельцев таких устройств, которые смогут не выбрасывать вышедшие из строя приборы, а ремонтировать. Работать в этом случае придется на заказ, потому что заранее предусмотреть, какие запчасти понадобятся, невозможно.

Владелец 3D-принтера может зарабатывать и на изготовлении автомобильных запчастей. Например, сделанных из пластика шестеренок, объемных надписей и эмблем, омывателей фар, корпусов автомагнитол и деталей приборной панели. Чтобы продавать такие детали, придется искать профильные автомобильные сообщества и группы в соцсетях, предлагая свои услуги в соответствующих разделах.

Выбирая принтер для печати таких деталей и запчастей, стоит обратить внимание на модель 3D-принтер XYZPRINTING da Vinci 1.0, купить которую можно всего за 165 000 рублей. Среди особенностей устройства — закрытая камера с рабочим пространством 20х19х20 см, качественная детализация получаемых изделий, использование двух разных материалов одновременно

Модель отлично справляется со сканированием, гравировкой и печатью деталей среднего размера.

Принтер-гигант и принтер-ремонтник

Не все 3D-принтеры предназначены для одних и тех же действий. Так, например, в Центре аддитивных технологий «Ростеха» есть большой 3D-принтер, способный напечатать детали размером до полуметра. Такие использует Boeing: компания использует напечатанные титановые компоненты двигателей на пассажирском самолете Dreamliner 787.

При этом самолет — не единственное, что можно будет создавать на 3D-принтере. Например, стартап Relativity Space хочет в 2021 году запустить на орбиту первую в мире ракету, полностью напечатанную на 3D-принтере. И это не какие-то мечтатели, грезящие о звездах: они уже привлекли $700 млн инвестиций, а значит, в проект верят.

Футурология

Бизнес в космосе: предприниматели рассказали о трендах и будущем отрасли

Другой интересный объект — принтер-ремонтник. Он способен не только печатать детали по заданной программе, но и ремонтировать их. Работает эта машина немного иначе: по технологии прямой печати металлом.

Этот механизм состоит из двух основных элементов. Первый — источник лазерного излучения, второй — специальное сопло, через которое в струе инертного газа подается порошок. Струя газа и лазерный луч фокусируются в одной точке, где и происходит плавление порошка — и рост детали. Принтер позволяет ремонтировать сломанные части, а не выбрасывать их. При этом деталь не теряет своих исходных свойств.

Чтобы починить деталь, ее надо отсканировать. Другой вариант — задать управляющую программу, где есть 3D-модель этой детали со сломанным участком. Однако чаще всего используют 3D-сканер, который позволяет получить точный образец детали, которая уже есть. На основе этой модели разрабатывают управляющую программу по ремонту.

Индустрия 4.0

Создать своего цифрового двойника: как 3D-технологии меняют нашу жизнь

Гипс

Гипс – материал в виде порошка, который используется в аддитивном производстве для создания:

• сувенирной продукции;
• моделей для презентаций;
• архитектурных и конструкторских макетов;
• дизайнерских арт-объектов;
• прототипов деталей.

Преимущества гипса – в простоте, эффективности и универсальности его использования в 3D-печати для изготовления различных изделий. Материал распределяется по поверхности рабочего стола, сверху наносится клеящее средство, после чего снова наносится тонкий слой гипсового порошка. Напечатанные на 3D-принтере гипсовые изделия могут иметь любые цвета: белый, синий, красный, фиолетовый и т.д. Цветовой спектр в отдельных принтерах достигает 6 миллионов оттенков.

Гипсовая печать выполняется по технологии ColorJet Printing (CJP). Максимальный на сегодня размер камеры построения аддитивной установки – 508381229 мм (в профессиональном 3D-принтере ProJet 860 Pro компании 3D Systems). При этом изделия из гипса можно склеивать между собой, тем самым получая изделия гораздо большего размера, чем предусматривает камера построения.

Закажите услуги 3D-печати гипсом! 

iQB Technologies – официальный дистрибутор SLM Solutions (Германия) / эксклюзивный дистрибутор Discovery 3D Printer (Испания), Sharebot (Италия) и ProtoFab (Китай) в России

Статья опубликована 03.11.2017 , обновлена 26.11.2021

Сколько стоит 3D-принтер

Каждый 3D-принтер имеет уникальные особенности, которые могут повлиять на цену вашего принтера и на то, сколько денег вы можете заработать. Разумно ожидать, что на покупку 3D-принтера придется потратить от 200 до 10 000 долларов.

Скорость печати

Скорость вашего принтера – один из важнейших факторов цены. Принтеры, которые могут печатать быстро, могут стоить намного дороже, чем те, которые требуют больше времени. Если вы планируете печатать более крупные объекты или вам нужны товары в срочном порядке, возможно, вам стоит подумать о покупке более быстрого принтера.

Область построения

Размер вашего 3D-принтера приведет к дополнительным расходам, если вы захотите печатать более крупные изделия. Обычно разумно сначала переоценить свои потребности, чтобы вы могли печатать элементы несколько большего размера, чем вы изначально думали.

Многоцветные изделия

Некоторые принтеры могут создавать предметы разного цвета. Это приводит к дополнительным расходам по сравнению с одноцветным принтером. Печать разноцветных структур также замедлит работу вашей машины, что делает высокоскоростной принтер еще более важным для некоторых.

Разрешающая способность

При обсуждении любого типа принтера, трехмерного или нет, необходимо учитывать его разрешающую способность. Подобно тому, как принтер, который может печатать с разрешением 300 DPI, будет производить чистые и четкие изображения, 3D-принтер с более высоким разрешением может создавать более плавные и точные детали.

Если вы планируете создавать изделия, ориентированные на детали, вам следует выбрать 3D-принтер, который предлагает высококачественную печать.

Канцелярские товары

Большинство предметов в этой категории имеют простые программы в 3д моделировании, которые пополняются идеями личной маркировки и символики. Например, на корпусе ручки или визитницы делается надпись после завершения первого этапа печатания. К другим предметам, подпадающим под трехмерную печать, относятся линейки, трафареты, лекала, счетные палочки, пеналы, корпус для канцелярского ножа, подложки под сменные записные блоки, органайзеры. Эти модели чаще всего монолитны, для их изготовления подойдет надежный настольный 3д-принтер для несложных предметов Hori Titan. Он прост в использовании и имеет надлежащее качество.