Вам бонус- начислено 1 монета за дневную активность. Сейчас у вас 1 монета

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Лекция



Привет, Вы узнаете о том , что такое 3d принтеро, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое 3d принтеро, слайсер , настоятельно рекомендую прочитать все из категории электромеханические устройства электронных аппаратов.

Появление 3d принтеро в открыло новую эру технологий – теперь стало возможным напечатать объемный предмет. Назначение получаемых трехмерных изделий может быть самое разное – от игрушек до медицинских протезов. В основу работы берется цифровая модель (или чертеж), которая потом воплощается в свою точную реальную копию. Подобные устройства встречаются разной мощности и комплектации, в домашних и промышленных вариантах. Существующие на сегодняшний день виды 3д-принтеров применяют самый различный материал, чтобы получить объемную печать.

СОДЕРЖАНИЕ

  • Классификация принтеров по типу используемых материалов
    • Порошок
    • Пластикавая нить-трубка pla, petg, sbs, tpu, abs
    • Гипс
    • Фотополимер
    • Воск
    • Как добиться цвета
  • Технологии трехмерной печати
    • FDM
    • Polyjet
    • LENS
    • LOM
    • SLА
    • SLS и DMLS (с возможностью печати металлами)
    • 3DP
    • Масочная стереолитография (SGC)
    • Технология многоструйного моделирования (MJM)
    • Цветная струйная печать (CJP)
    • Цифровая светодиодная проекция (DLP)
    • Струйная трехмерная печать (3DP)
    • Выборочное лазерное спекание (SLS)
    • Выборочная лазерная плавка (SLM)
    • Стереолитография (SLA)
    • Выборочное тепловое спекание (SHS)
    • Изготовление объектов методом ламинирования (LOM)
    • Электронно-лучевая плавка (EBM)
    • Производство электронно-лучевой плавкой (EBFȝ)
    • Моделирование методом послойного наплавления (FDM)
  • Кодировка команд печати G code. Обзор програм для трехмерной печати- слайсер ы
  • Резюмируя сказанное

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Классификация принтеров по типу используемых материалов

Заправляемый в технику расходник определяет типы 3d-принтеров. Лазерные агрегаты спекают и ламинируют порошок. Струйный 3д-принтер поочередно склеивает слои используемого исходного материала, затем происходит его спекание. Следующий шаг – охлаждение. Здесь могут использоваться виды фотополимерного пластика, смол, порошков, силикона, металла и восковые компоненты. Рассмотрим, как работает такая техника на разных материалах.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Порошок для печати на 3д принтерах

Принцип действия техники проявляются в следующих действиях:

  • исходя из предоставленной модели, печатающая головка начинает наносить в определенные места специальное связующее вещество;
  • на него тонким валиком будет нанесен порошок, который спекается с веществом.
  • далее процесс повторяется.

Подобное устройство вполне реально собрать собственными руками – достаточно иметь необходимые комплектующие. Еще один бонус «в копилку» такого аппарата – работа с пудрой из металла.

Пластики pla, petg, sbs, tpu, abs для печати на 3д принтерах

ABS-, он же АБС-пластикАкрилонитрилбутадиенстирол – пластик, название которого образовано из начальных букв наименований веществ, в результате полимеризации которых он образуется: акрилонитрила(A) сбутадиеном (B)истирола (S). А, если быть точнее, то бутадиена и акрилонитрил-стирольного сополимера (SAN).

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

SBS Прочность, пластичность и термостойкость делают из него материал, которому часто отдается предпочтение в инженерных и механических приложениях. Модуль упругости гораздо меньше, чем у ABS. То есть, напечатанные детали получаются более гибкими. Удлинение при разрыве >250%. Нить, в отличие от ABS, не ломается, не говоря о PLA, который наиболее хрупкий из рассматриваемых материалов. SBS имеет гибкую структуру. Он не обломится и не оборвется при печати. Даже если пруток в ваш экструдер подается под углом в 90 градусов! Материал прозрачен (93% светопропускания). Окрашивание материала дает очень красивый эффект.Обрабатывается и растворяется Лимоненом, Дихлорметаном, сольвентом. SBS идеально подходит для печати плафонов светильников, прототипов прозрачной посуды, бутылок и т.д.

SBS Не боится открытого воздуха и сквозняков. Хорошо липнет к столу. Имеется возможность печати и на холодном столе. SBS Watson хорошо подходит для печати крупно-габаритных макетов. Великолепная межслойная адгезия (слипание между слоями) добавляет распечатанным изделиям плюсы к прочности. Пластик допущен для изготовления медицинских изделий и детских игрушек.

SBS не пахнет в процессе печати. Люди с очень тонким обонянием могут в радиусе 30см от хотэнда уловить легкий запах (от некоторых красителей), но не более того. Прозрачный вообще запаха не имеет.

SBS не впитывает влагу! Хранить его можно просто в пакете (чтобы не пылился). Пруток не становится ломким от контакта с влагой. Из него также можно печатать посуду, допускается контакт с холодными пищевыми продуктами.

SBS Новый и очень перспективный материал для 3D-печати. Своими свойствами он превосходит традиционные ABS или PLA. Если давать общую оценку для рассмотренных материалов, то SBS встанет на первое место как универсальный, не капризный, удобный и красивый материал.

PETG для 3д печати

PETG Считается, что PETG сочетает в себе преимущества ABS — прочность, термостойкость, долговечность, и PLA — легкость использования в печати. Он немного более гибкий чем ABS и PLA, но более жесткий чем SBS. Сплавление слоев, как правило, великолепное. Низкая термоусадка. Можно не так опасаться искажений в размерах распечаток

PETG Аналогично, не боится открытого воздуха и сквозняков. Хорошо липнет к столу. Подогрев стола не обязателен, но может оказаться полезен, особенно в случае, если обнаруживается искажение крупных деталей. Вполне возможно печатать без подогрева, однако придется немного повозиться с настройками. Очень прочный и долговечный материал.

PETG практически не пахнет, по крайней мере гораздо меньше чем ABS

PETG практически не подвержен воздействию обычной влажности воздуха окружающей среды, поэтому с печатью и хранением особых проблем не возникает. И все же, хорошо, чтобы филамент хранился в как можно более сухом месте, рядом с силикатными пакетиками.

PETG Призван заменить ABS и PLA в области 3D-печати, по своим свойствам превосходит эти материалы, удобен в использовании, долговечнен, безопасен.

PLA-пластик (ПЛА-пластик)

Но, главным конкурентом ABS-пластика является PLA-пластик, биоразлагаемый пластик – так называемый алифатический полиэфир с мономером в виде молочной кислоты. Такой пластик называется био-совместимым, поскольку основными материалами для его производства выступают быстро возобновляемые ресурсы, в основном – сахарный тростник и кукуруза.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Изготовление PLA-пластика . материалы для 3д-печати, 3д-печать пластиком, пластик для 3д-печати, 3d-печать, 3d-printing, materials for 3d-print, принтер для 3d печати, трехмерные принтеры, 3d prınter, 3 д принтеры, применение 3d принтера, устройство 3d принтера, возможности 3dPLA-пластик. материалы для 3д-печати, 3д-печать пластиком, пластик для 3д-печати, 3d-печать, 3d-printing, materials for 3d-print, принтер для 3d печати, трехмерные принтеры, 3d prınter, 3 д принтеры, применение 3d принтера, устройство 3d принтера, возможности 3d

Кроме того,для изготовления биоразлагаемых пластиковиногдаиспользуюттакое возобновляемое сырье, каккрахмал(картофельный, кукурузный, тапиока (крахмалистая крупа из корневых клубней маниока) и т.д.),соевый белок,целлюлозаи нек. др. Те, которые не являются опасными или токсичными в производстве и после использования разлагаются на диоксид углерода и воду или же безопасную для экологии биомассу (при компостировании).

Итак,главное преимуществоПЛА-пластика в том, что он не токсичен, следовательно, его можно безопасно применять для изготовления игрушек и других изделий, не несущих прямой угрозы здоровью человека - пищевой пластик, одноразовая посуда и т.п.

ПЛА-пластик имеет более низкую, чем у АБС-пластика, температуру размягчения нити (около 190°C), и температуру печати – от 210 до 250°C, а значит, работа с ним менее энергозатратна. К тому же, при 3д-печати таким пластиком не нужно использовать каптон (для смазывания поверхности для наращивания прототипа). И не нужно подогревать стол для «отлипания» наращенного на него объекта.

Изделия из PLA-пластика. материалы для 3д-печати, 3д-печать пластиком, пластик для 3д-печати, 3d-печать, 3d-printing, materials for 3d-print, принтер для 3d печати, трехмерные принтеры, 3d prınter, 3 д принтеры, применение 3d принтера, устройство 3d принтера, возможности 3d

Еще один плюс – достаточно гладкая поверхность напечатанного из PLA-пластика изделия, хорошая детализация, простая доработка шлифовкой или другими, не требующими специального оборудования методами.

К недостаткам PLA-пластика для 3D-принтеров можно отнести то, что он несколько дороже ABS-пластика. И то, что он достаточно быстро (в сравнении с долговечным ABS) теряет свое первоначальное качество, а потому подходит лишь для изготовления объектов с ограниченным сроком эксплуатации. Срок разложения ПЛА-пластика составляет от нескольких недель – до нескольких лет, в зависимости от марки.

Условно к недостаткам ПЛА-пластика можно отнести то, что он, в отличие от АБС-пластика, не растворяется в ацетоне. Но, зато pla-пластик хорошо растворим в феноле, в концентрированной серной кислоте и в веществе с названием «limonene».

PVA-пластик для 3д печати
Справедливости ради отметим, что с недавних пор на рынке появился новый вид материала для 3D-печати – PVA-пластик (поливинилацетат). Фактически, им является знакомый всем еще со школьных уроков труда клей ПВА, правда в данном случае из сухого состояния, ПВА разбавляется водой до определенной консистенции. А затем, с помощью специального оборудования, расплавляется и формируется в специальные гранулы или пва-нити для 3D-печати. О данном виде пластика и его определенных преимуществах перед другими материалами для 3Д-печати пока говорить рано. На рынке он появился всего лишь в 2012 году.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

ПВА пластик. материалы для 3д-печати, 3д-печать пластиком, пластик для 3д-печати, 3d-печать, 3d-printing, materials for 3d-print, принтер для 3d печати, трехмерные принтеры, 3d prınter, 3 д принтеры, применение 3d принтера, устройство 3d принтера, возможности 3d

Известно, что ПВА-пластик применяется, как разделитель для напечатанных деталей, благодаря тому, что хорошо растворяется в воде. Приведем пример: мы проводим печать на 3д принтере детали, гайки накрученной на болт, используя пва-пластик и какой либо другой пластик (абс или пла). А после печати мы опускаем готовый прототип изделия на короткое время в воду, после чего легко снимаем гайку. Таким образом, с помощью пва-пластика мы получаем за одну печать несколько готовых изделий!

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Одним из главных минусов данного материала является его высокая цена и растворимость в воде - в отдельных случаях это полезно, а в других – совершенно недопустимо. Работа с ПВА-пластиком проходит при температуре 190°С, а температура его плавления составляет 160—170°C, температура застывания (стеклования) - 45-55°C.

Nylon (Нейлон) для 3д печати
Еще более новым материалом для 3Д-печати считается Nylon (нейлон). Материал хорошо стоек к воздействию широкого спектра растворителей и химикатов. Особенно сегодня популярен Nylon фирмы Taulman 3d.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Гипс для печати на 3д принтерах

Гипсовый вариант тоже заправляется порошками, но уже соответствующими – от гипса до шпаклевки, цемента и тому подобных. Обязательно наличие связующего вещества. Такие принтеры чаще всего применяются в создании интерьерных украшений. Изделия здесь получаются самые разнообразные.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Фотополимер для печати на 3д принтерах

Для изготовления объектов в этом случае используются жидкие фотополимеры. Интересен принцип создания фигурок. Ориентируясь на компьютерную модель, ультрафиолетовый лазер будет засвечивать определенные места. В дальнейшем они будут затвердевать под действием ультрафиолета. Такая засветка будет осуществляться и через специально подготовленный фотошаблон – только здесь будет применяться ультрафиолетовая лампа. Шаблонная заготовка будет меняться с каждым новым слоем.

Если техника выбрана стереолитографическая, то можно наслаждаться высокой точностью выполнения объемной печати. Единственный минус – низкая скорость работы, но если точность является актуальным показателем, то на время выполнения не обращают внимания.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Воск для печати на 3д принтерах

Подобный аппарат печатает при помощи воска – материала с низкой плавящейся температурой. В этом свойстве есть свой бонус – легкость работы. Вот почему четкость и точность выполненных контуров является безукоризненной.

Как добиться цвета

Чтобы сделать объекты самой разной цветовой гаммы, в технике используется специальная головка. Здесь присутствует сразу несколько экструдеров – компонентов, способных плавить и наносить используемый расходный материал.

В большинстве своем подобные агрегаты задействованы при изготовлении детских игрушек. Еще одно предназначение – создание дизайнерских украшений.

Есть еще один способ, именуемый «сублимация». Этот вид принтера используется, если необходимо перенести изображение (например, с фото) на рельефную поверхность. Для осуществления задуманного в определенных местах нагреваются красители – из-за температурного воздействия происходит испарение, и остается нужный рисунок.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Технологии трехмерной печати

В отношении используемых технологий применяется специальная классификация, которую будет полезно знать каждому будущему владельцу 3д-принтера:

  • FDM;
  • Polyjet или MJM;
  • LENS;
  • LOM;
  • SLA;
  • SLS и DMLS;
  • 3DP;

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

FDM

Это самая популярная технология в рассматриваемых устройствах. При FDM (fused deposition modeling) агрегат будет выдавливать расходник через специальное сопло слой за слоем. Сюда входят:

  • мэйкерботоподобные устройства;
  • Stratasys-принтеры;
  • агрегаты, используемые в кулинарии (заправкой идут сырные продукты, тесто, глазурь);
  • медицинские аппараты (медицинский гель с живыми клетками).

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Polyjet

Интересен и MJM (Multi Jet Modeling), который подразумевает методику многоструйного моделирования. Процесс похож на обычный струйный из-за подачи материала через небольшие сопла (их может быть несколько сотен). После застывания предыдущего слоя и будет формироваться заданная трехмерная модель.

Расходниками являются фотоплимеры и пластик, подходит и специальный воск. Обычно такую объемную печать применяют в изготовлении медицинских имплантатов, зубных протезов и слепков.

Реально получение многоцветных вариантов, а также объектов с разными свойствами, например, эластичные в сочетании с твердыми.

Есть и недостатки использования такой технологии – очень дорогой исходный материал и хрупкий результат. Применение обычно находит в медицине и промышленном прототипировании.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

LENS

При LASER ENGINEERED NET SHAPING выдутый из сопла расходник сразу попадает под фокус лазерного луча, что чревато мгновенным спеканием. Использование металлического порошкапомогло в изготовлении объектов из стали и титана, что дало возможность эксплуатации 3Д-принтеров в промышленности. Многие сплавы реально перемешивать и получать непосредственно в процессе. Так, например, получают турбиновые титановые лопатки для турбин.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

LOM

С Laminated Object manufacturing тонкие и уже проламинированные листы вырезаются лазером, склеиваясь, спекаясь или спрессовываясь в трехмерный объект. Так можно напечатать пластиковые, алюминиевые и бумажные 3D-объекты.

Кстати, исходником для алюминиевых объектов идет соответствующая фольга – ее будут «спекать» при помощи ультразвуковой вибрации.

Несмотря на легкость исходного материала, бумажные модели получаются очень прочными, а их себестоимость выйдет практически копеечной. Но сразу надо приготовиться к тому, что такое изделие будет сопровождаться большим количеством отходов. Хотя и последнего можно избежать, если расположить на одном листе сразу несколько небольших объектов.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

SLА

Чтобы понять, как работает Stereolithography, надо представить ванну, наполненную жидким полимером. Проходящий по ее поверхности лазерный луч полимеризирует слой. После готовности одного из слоев, платформа опустит деталь, чтобы жидкий полимер заполнил пустоты. Потом ситуация меняется: деталь поднимается наверх, а сам лазер располагается внизу.

При работе таким методом нужна обработка поверхности, чтобы отшлифовать и удалить лишний материал. Иногда результат дополнительно запекают в ультрафиолетовых духовках.

Подобный принтер нельзя держать дома:

  • из-за токсичности фотополимера;
  • по причине дороговизны обслуживания.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- СлайсерыКлассификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

SLS (Selective laser sintering)

Эта технология напоминает вышеописанный вид технологий, но здесь вместо фотополимера используется запекаемый лазером порошок. Можно не опасаться, поломки в процессе работы детали, а в качестве расходника вполне вероятно использовать сталь, нейлон, бронзу, титан, керамику, стекло, литейный воск и другие материалы.

Технология подразумевает создание сложных вещей. Она отлично подходит, например, для создания каких-либо прототипов – например, для ювелирных изделий. Незапеченный порошок будет служить поддержкой для нависающих элементов – значит, не надо формировать какие-то специальные поддерживающие корпусы.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Готовые установки печати металлами

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

металические изделия напечатанные на 3д принтерах

DMLS (Прямое лазерное спекание металлов )

Прямое лазерное спекание металлов (DMLS) – технология аддитивного производства металлических изделий, разработанная компанией EOS из Мюнхена. DMLS зачастую путают со схожими технологиями выборочного лазерного спекания («Selective Laser Sintering» или SLS) и выборочной лазерной плавки («Selective Laser Melting» или SLM). Порошковый материал подается в рабочую камеру в количествах, необходимых для нанесения одного слоя. Специальный валик выравнивает поданный материал в ровный слой и удаляет излишний материал из камеры, после чего лазерная головка спекает частицы свежего порошка между собой и с предыдущим слоем согласно контурам, определенным цифровой моделью. После завершения вычерчивания слоя, процесс повторяется: валик подает свежий материал и лазер начинает спекать следующий слой. Другой интересной особенностью процесса является отсутствие необходимости построения опор для нависающих элементов конструкции. Неспеченный порошок не удаляется во время печати, а остается в рабочей камере. Таким образом, каждый последующий слой имеет опорную поверхность. Кроме того, неизрасходованный материал может быть собран из рабочей камеры по завершении печати и использован заново. DMLS производство можно считать фактически безотходным, что немаловажно при использовании дорогих материалов – например, драгоценных металлов.

Преимущества и недостатки DMLS


+ возможность быстрого производства геометрически сложных деталей без необходимости механической обработки (т.н. «субтрактивных» методов – фрезеровки, сверления и пр.).

+ Производство практически безотходно.

+ есть возможность создавать несколько моделей одновременно с ограничением лишь по размеру рабочей камеры

+ построение моделей занимает порядка несколько часов, что несоизмеримо более выгодно, чем литейный процесс, который может занимать до нескольких месяцев с учетом полного производственного цикла.

недостатки -

- детали, произведенные лазерным спеканием, не обладают монолитностью, а потому не достигают тех же показателей прочности, что и отлитые образцы, или детали, произведенные субтрактивными методами.

Электронно-лучевая плавка (EBM)

Электронно-лучевая плавка («Electron Beam Melting» или EBM) – метод аддитивного производства металлических изделий. Данная технология зачастую классифицируется как метод быстрого производства. Электронно-лучевая плавка (EBM) схожа с выборочной лазерной плавкой (SLM) – главное отличие заключается в использовании электронных излучателей (т.н. электронных пушек) вместо лазеров в качестве источников энергии для плавки. В основе технологии лежит использование электронных пучков высокой мощности для сплавки металлического порошка в вакуумной камере с образованием последовательных слоев, повторяющих контуры цифровой модели. В отличие от технологий спекания, электронно-лучевая плавка позволяет создавать детали особо высокой плотности и прочности.

Этот метод производства деталей произвольных форм позволяет создавать металлические модели высокой плотности из металлического порошка.

Расходные материалы состоят из чистого металлического порошка без связующего наполнителя, а готовые модели не отличаются пористостью. Таким образом, не требуется обжигание напечатанной модели для достижения необходимой механической прочности. Этот аспект позволяет классифицировать EBM в одном ряду с выборочной лазерной плавкой (SLM) и отдельно от технологий выборочного лазерного спекания (SLS) и прямого лазерного спекания металлов (DMLS), зачастую требующих обжига после печати для достижения максимальных прочностных характеристик. В сравнении с SLS, SLM и DMLS, EBM обладает более высокой скоростью построения за счет более высокой мощности излучателей и электронного, а не электромеханического, отклонения пучков.

Электронно-лучевая плавка проводится при повышенных фоновых температурах, достигающих порядка 700-1000°C, что позволяет создавать детали, не страдающие от остаточного механического напряжения, вызываемого градиентом температур между уже охлажденными и еще горячими слоями. Кроме того, полная плавка расходного порошка позволяет производить монолитные изделия – отсюда максимальная прочность и отсутствие необходимости обжига.

Технология была разработана и впервые применена шведской компанией Arcam AB.
Применение

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Черепно-лицевой имплантат, изготовленный с помощью технологии EBM

Использование в качестве расходных материалов титановых сплавов позволяет применять технологию EBM для производства медицинских имплантатов.

Начиная с 2007 года две европейские компании, Adler Ortho и Lima Corporate, а также американская компания Exactech используют технологию EBM для производства ацетабулярных чашек (имплантатов тазобедренного сустава).

Технология получила применение в аэрокосмической отрасли: Boeing, Lockheed Martin и NASA используют EBM для производства деталей реактивных и ракетных двигателей, а также несущих элементов конструкции летательных аппаратов.

3DP

3DP-метод заключается в нанесении на материал клея, за ним слоя свежего порошка и далее все по новой. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . В результате получается похожий на гипс материал (sandstone). Если в этот клей добавить краску, то получатся цветные объекты. Технология безопасна для бытового и офисного использования. Для материалов подойдут стеклянный, костный, резиновый и даже состоящий из древесных опилок порошки. Можно делать и съедобные фигурки (с использованием шоколадного или сахарного порошков) – только в этом случае берется специальный пищевой клей.

Не обошлось и без недостатков – конечный результат может иметь грубую поверхность и невысокое разрешение.

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Програмное обеспечение для трехмерной печати

Для 3D печати часто используется в формат gcode.

Gcode - это текстовый файл простого формата - набор команд, по одной в каждой строке, которые понимает управляющая электроника нашего 3D принтеры. Этот же формат используется для ЧПУ.

Например, строки

M106 ; fan on
G28 ; home all axes
G1 Z5 F5000 ; lift nozzle

означают команды включить вентилятор на экструдере, затем переместить экструдер в начальные координаты по всем осям, а затем приподнять сопло. Далее обычно следуют команды непосредственно для печати вашего изделия.

Стремительное развитие технологий аддитивной печати было бы невозможным без современного программного обеспечения. Раньше приходилось подолгу осваивать графические редакторы и изучать азы инженерного моделирования для создания элементарных предметов.

Сегодняшний софт для 3d принтера позволяет практически полностью автоматизировать печатный процесс и значительно упростить обращение с высокотехнологичной техникой.

Практически все 3D печатающие устройства управляются так называемым G-кодом – это общепринятый язык, применяемый для аппаратов этого вида.

Что такое G-код

Таким наименованием окрестили в 60-х годах язык для станков с ЧПУ. Его начала разрабатывать американская компания Electronic Industries Alliance, затем стали применять практически все производители и пользователи автоматизированных станков.

G-код представляет собой структуру и синтаксис написания команд для обрабатывающего станка. G-код имеет международную базовую структурную основу, утвержденную американской и европейской системами стандартизации. Однако существует множество специфических дополнений и модификаций, которые локально используют производители станков и крупные корпорации, выпускающие оборудование.

Последовательность создания объемного модели

Для того, чтобы получить любое изделие в 3D нужно решить две задачи:

  • Создать математическое описание объекта – объемную модель;
  • Объяснить устройству, как ее печатать – в какой момент времени в какую точку добавить материал и как его отвердить.

Для построения трехмерных объектов, как и для управления печатью, существуют специальные программы для 3D принтера.

Виды 3-х мерных объектов

Осуществляющие 3D печать программы работают с моделями трехмерных объектов. Они не только имеют различные конфигурации построения файлов, но и не одинаковы по наполнению. Модели объемных объектов делятся на два вида:

  • Твердотельные;
  • Поверхностные – сеть.

Твердотельный объект (Solid) – векторная модель, описывающая тело полностью с помощью математических векторов. В ней каждая точка имеет значения (координаты, вес, цвет, любые другие свойства). Так как свойства и координаты описаны с помощью векторов такой объект имеет бесконечную детализацию.

Поверхностный объект (Mesh) – модель, описанная «сеткой». Математическими векторами описаны только «нити» сетки, опоясывающие поверхности предмета. Сеть имеет шаг между нитями, определяющими точность описания свойств модели и ее частей.

Твердотельные модели содержат много информации, которая требует большое количество ресурсов. Поверхностные объекты значительно меньше по объему, но точность отображения их свойств ограничена параметрами сетки.

Некоторые промышленные печатающие устройства, как и сложные станки с ЧПУ «умеют» работать с твердотельными массивами. Однако, все массовые бытовые и промышленные принтеры заточены только для работы только с поверхностными (сетевыми) моделями.

Что такое слайсеры и зачем нужны?

Слайсер – изначально это утилита, которая умеет из поверхностного массива сделать нарезку параллельными плоскостями и перевести полученную информацию в G-код. Ведь головки экструдера работают именно таким образом, строя объект последовательным наращиванием «срезов» поверхностей в параллельных плоскостях.

Поэтому при выходе на рынок трехмерных принтеров появились утилиты, которые нарезают эти плоскости и, затем, управляют драйверами шаговых двигателей и соплами принтера. С развитием печатного дела в этой области, слайсеры стали оснащать и простыми инструментами построения трехмерных объектов.

Средства, изначально предназначенные для трехмерного моделирования намного мощнее. В них можно строить объекты любой сложности и деталировки. Но работа с ними требует определенных навыков. Тем не менее, инструменты САПР(CAD или CADD — система автоматизированного проектирования) тоже получили значительное развитие с появлением трехмерной печати. Сегодня все мощные программы моделирования имеют встроенные возможности по компилированию своих моделей в файл формата *.stl.

Развитие печати твердыми материалами происходит несколькими путями. Разработчики слайсеров, другого полезного прикладного софта тоже не стоят на месте. К примеру, появились попытки представления конечного изделия со всеми возможными его изъянами и ограничениями. Это бывает очень полезно. Мощные САПР пока не могут похвастаться такими полезными возможностями, хотя в их приложениях реализованы подобные вещи для литья и механической обработки.

Кроме того, интерфейсы слайсеров сделаны интуитивно понятными и очень простыми для пользователя. Простые предметы в слайсере построить намного легче даже и опытному пользователю САПР. Значительное преимущество слайсеров, кроме простоты и доступности – фактор стоимости. Большинство из них бесплатные и свободные к распространению. Есть и платные инструменты, но их стоимость не так велика по сравнению со стоимостью САПР. Все хорошие слайсеры и оболочки имеют инструменты редактирования и построения простых объектов.

Слайсеры и программы для работы с моделями для 3D принтера

Если Вы уже используете 3D принтер, программа слайсер к нему поставлена в комплекте с первичными настройками. Однако, этого не всегда достаточно для решения Ваших задач. Программное обеспечение для 3d принтера поставляется производителем пока еще без учета пользовательских потребностей.

Программы, используемые для работы с 3d принтером в основном бесплатные. Только некоторые из них имеют платные версии или расширения. Все бесплатные программы, предоставляемые для 3d принтера разработчиками, пока поддерживаются и обновляются тоже на свободной основе. Многие из них имеют открытый код.

Софт, распространяемый для 3d принтера, с интерфейсом на русском языке пока довольно малочисленны. Но отечественный рынок довольно быстро растет, увеличивается и количество адаптированного софта. Порядок представленных ниже утилит ориентирован на мировую популярность.

Наиболее распространенные слайсеры и другой полезный софт для 3D принтера представлены ниже:

Kissslicer

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Одно из самых популярных средств для работы с печатью моделей. Есть платная и бесплатная версии. Платная отличается поддержкой нескольких сопел, облачным сервисом, библиотеками, большим количеством настроек, инструментов.

Почти все платные опции нужны для аппаратов с несколькими соплами и построения сложных объектов. Нет больших возможностей по редактированию. Зато реализована функция непосредственного редактирования G-кода, что позволяет напрямую управлять всеми органами устройства.

Бесплатная версия для любой операционной системы. На этой же странице можно перейти к платной профессиональной версии.

Cura

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Одно из самых удобных и интуитивно понятных приложений от производителя 3D принтеров Ultimaker. Получила самое большое распространение – это самый популярный слайсер для 3D принтера. Кроме инструментов редактирования, настроек материала, опций печати, включен ряд удобных функций по расчету количества материала и его стоимости, веса изделия. Имеет открытый код. Полностью бесплатная, обновляемая утилита.

Slic3r

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Один из наиболее универсальных и проработанных продуктов с точки зрения построения и редактирования G-кода для принтера. Есть настройки практически всех функций непосредственной печати, поддержку нескольких сопел и нескольких типов применяемых материалов. Реализована возможность редактирования G-кода пользователем.

CraftWare

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Эта утилита построена очень интуитивно просто. Вместе с тем, имеет несколько преимуществ. Три режима разделяют подготовку к созданию изделия на функции:

  • Работа с моделью;
  • Работа с поддержками и заполнением пустот;
  • Слайсер – нарезка модели для печати.

Отдельно реализуются настройки печати. Есть функции определения времени и предварительной стоимости, функция просмотра фаз построения по времени.

123D Catch

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Это инструмент от Autodesk, который позволяет создать 3D объект из снимков камеры. Существует версия и для Android, позволяющая сделать из смартфона 3D сканер. В результате обработки снимков с различных ракурсов строится поверхностный объемный объект в нескольких распространенных форматах 3D графики.

Все операции проводятся в облачном сервисе с использованием электронной почты для получения конечного файла. Визуализация изделия происходит непосредственно в среде утилиты. Распространяется и поддерживается бесплатно.

3D Slash

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Очень мощная облачная программа, позволяющая создавать, редактировать и печатать 3D объекты. Интуитивно понятный, интерактивный интерфейс хорошо воспринимается для использования всех функций. Кроме загрузки, создания, редактирования объектов реализованы все функции слайсера и управления печатью. Пожалуй, самая простая и универсальная программа для 3d принтера, позволяющая создавать и печатать различные предметы.

TinkerCAD

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Полностью облачный сервис от Autodesk, который позволяет работать с 3D моделями, создавать их, редактировать, отправлять на печать. Существует очень большое количество сервисов и возможностей, функций построения и управления печатью. Это не самая функциональная утилита для управления принтером, так как изначально разрабатывалась для других прикладных станков, но эти функции постоянно развиваются разработчиком, увеличивается охват различных стандартов.

Начало работы с сервисом на русском языке возможно после регистрации https://www.tinkercad.com/ . Там же предложен небольшой обучающий курс.

3DTin

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Онлайн редактор для построения и редактирования сетевых 3D моделей. Очень простой, быстрый и интуитивно понятный. Не требует начальных навыков. Работает только в облаке. Позволяет создавать простые предметы с последующей их конвертацией в stl – файлы.

Сервис представляет собой одну из свободно распространяемых CAD tools, работа с которыми возможна только после регистрации на https://www.tinkercad.com/ или сервере инструментов Autedesk http://formit360.autodesk.com/.

Blender 3D

Классификация 3D принтеров. Материалы и методы печати. Программы для трехмерной печати- Слайсеры

Интересный трехмерный редактор. Очень прост, но довольно функционален для построения различных изделий из большой библиотеки примитивов. Для редактирования есть набор удобных инструментов. Сохраняет файлы в большинстве используемых форматов, поэтому его часто используют в качестве конвертора. Изначально утилита была написана для объемной анимации, но постоянные доработки и расширения сделали ее вполне пригодной для конструирования деталей. Инструмент распространяется бесплатно, имеет открытый код.

Заключение

3D-печать привлекает большое количество людей, интересующихся ею из-за личного любопытства или в производственных целях. Для тех, кто не имеет никакого опыта в данной сфере, не составит труда обучиться искусству объемной печати, как на виртуальных, так и реальных курсах. Важнее будет другое: для каких конкретно целей планируется покупать подобный аппарат. Правильная расстановка приоритетов в сочетании со знанием используемой для той или иной области применения технологии позволят использовать технику на все сто процентов.

Перечень представленных инструментов для трехмерной печати совсем не полный – их уже существует намного больше. Появляются новые, а существующие очень быстро совершенствуются. Появляются интуитивно понятные возможности редактирования G-кода, простые способы редактирования поверхностных объектов, инструменты наглядного управления непосредственными функциями печати. Мы стоим на пороге технологического взлета этой новой отрасли, внося свой посильный пользовательский вклад в ее становление и совершенствование.

Анализ данных, представленных в статье про 3d принтеро, подтверждает эффективность применения современных технологий для обеспечения инновационного развития и улучшения качества жизни в различных сферах. Надеюсь, что теперь ты понял что такое 3d принтеро, слайсер и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории электромеханические устройства электронных аппаратов

создано: 2018-09-30
обновлено: 2024-11-14
1



Рейтиг 9 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Поделиться:

Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей

Комментарии


Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

электромеханические устройства электронных аппаратов

Термины: электромеханические устройства электронных аппаратов