Работа 3 д принтера видео: Что может печатать 3d принтер и с какой скоростью

Содержание

Учебник по 3d принтеру

к оглавлению

Применение 3d принтеров в современном мире

В настоящее время 3D принтеры используются довольно широко. В таких областях как промышленность и архитектура они стали просто незаменимы, поскольку они являются важной частью процесса создания прототипов объектов в трехмерном виде. Цены на данную технологию постоянно снижаются, и уже сейчас она доступна не только крупным компаниям, но и частным лицам. Поэтому стоит ожидать, что бизнес 3D принтер станет весьма успешным из-за повышения спроса на 3D печать.

Все это дает возможность не только организовать бизнес на 3D принтерах, но и заниматься творчеством с применением 3D печати.

Бизнес идея, по использованию возможностей 3D принтера не ограничивается одной только распечаткой графических изображений. Потребителям можно предложить и другие услуги. Например, создание 3D моделей, ведь далеко не каждый человек обладает для этого необходимыми навыками. Приобретение дополнительного оборудования, такого как 3D сканер, позволит значительно расширить комплекс услуг по моделированию и 3D печати различных объектов. В этом случае бизнес точно будет успешным, что уже доказано опытом множества предпринимателей из разных стран мира.

к оглавлению

Большинство людей все еще даже не представляют себе, что такое ювелирный 3D принтер, и в то же время десятки и даже сотни уже сейчас владеют распечатанными украшениями. Кроме прямой печати готового изделия на принтере пластиковой бижутерии, можно использовать его в качестве изготовителя пресс-форм для последующей отливки, или купить ювелирный 3D принтер для создания восковых моделей будущего изделия.

В среде ювелиров такие принтеры называют «растишками» — по принципу создания восковок для будущих отливок методом наращивания. Наиболее популярен 3D принтер для ювелиров американской компании Solidscape, привлекающий высокой точностью построения, привычным для ювелиров материалом, в основе которого – литейный воск, и низкой стоимостью расходных материалов для одной модели. При этом скорость «печати», которую дает ювелирный 3D принтер, составляет до 10 колец за одни сутки.

В будущем планируется использование глин с содержанием золота и серебра, уже сейчас есть принтеры, способные работать с металлом.

к оглавлению

Трехмерные принтеры хоть и находятся в стадии бурного развития, но уже способны составить конкуренцию привычным производственным технологиям. Особенно это касается мелкосерийного изготовления изделий, для которого не просто невыгодна, а не нужна вся технологическая линия, требующая как времени, так и средств. Домашние, сравнительно недорогие 3D-принтеры значительно упрощены, выдавая сниженную точность объекта, невысокое общее его качество. Промышленный 3D-принтер, наоборот, отличается высокой точностью, скоростью процесса печати, качеством готовых «отпечатков», что позволяет использовать его как для создания моделей для отливки, так и для изготовления полностью работоспособных деталей.

Главные характеристики промышленных трехмерных принтеров – высочайшее качество, точность до нескольких микрон, большая площадь печати, полный контроль процесса, практически полная автоматизация. Для установки такого агрегата требуется достаточно большое помещение, высоковольтная линия, газоотвод, а стоимость его заставит множество раз продумать дальнейшее использование – выкладывать сотни тысяч долларов (а то и миллион) ради печати одного-двух изделий просто неразумно. В таком случае лучше подумать об аренде или даже произвести печать на заказ – если, конечно, производство не высшего уровня секретности.

В качестве материалов промышленный 3D-принтер может использовать практически все те, которые применяются для трехмерной печати: пластик, металл (титан), гипс, керамические массы, цемент, стеклянный порошок и так далее. Постоянно исследуются (и выявляются!) новые и новые вещества, способные превратиться в «объемный печатный оттиск» с помощью 3D-принтера.

к оглавлению

Появление первых 3D-принтеров произвело настоящую революцию в архитектурном дизайне и принесло с собой множество новых возможностей для инженеров, архитекторов и строительных компаний. 3D печать позволила воспроизводить трехмерные модели и использовать их на самых разных этапах проекта.

Используя 3D принтеры, архитекторы получили не просто возможность материализовывать свои проекты, но и существенно экономить время и деньги. Раньше прототипы изготавливались вручную, и этот процесс был настолько трудоемким и длительным, что создание такой архитектурной модели само по себе превращалось в самостоятельный проект.

Сегодня большинство архитектурных компаний использует 3D-принтеры с первых дней работы над проектом, начиная с ранних компоновок заканчивая созданием детализованных 3D-отпечатков для конструктивной их проработки (ранее же макеты создавались лишь на завершающей стадии разработки). Это уменьшает возможность возникновения ошибок на поздних стадиях прототипирования и помогает завершать проекты с наибольшей эффективностью и меньшими затратами.

Применение в строительстве и архитектуре 3D принтеров, выводит взаимоотношения с заказчиками на новый уровень. Используя в работе 3D принтеры, архитекторы получают возможность донести до клиента свои мысли и идеи точно, быстро и наглядно.

к оглавлению

Применение 3D принтеров в области образования постепенно становится идеальным решением для вовлечения школьников и студентов в образовательный процесс. Использование 3D печати в школах и университетах делает обучение интересным и увлекательным, понятным и доходчивым, позволяет учащимся потрогать то, что представляют собой сложные и не всегда понятные абстракции и теории, отображенные в их тетрадях, ознакомиться с характеристиками и свойствами изучаемого предмета, получить наглядное представление о его функциях.

Прототипирование применяется многими ведущими западными, и все чаще отечественными, высшими и общеобразовательными учреждениями. 3D принтеры совершенствуют процесс обучения, развивают у школьников и студентов образное мышление, приучают будущих специалистов к автоматизированному программированию и проектированию.

В образовании 3D принтер вещь не заменимая, особенно если речь идет о технических вузах. Студенты могут разрабатывать дизайн предметов, деталей и макетов прямо в аудитории, распечатывать, оценивать и тестировать их. 3D печать, включенная в учебную программу инженерных дисциплин, дает возможность студентам воплощать в жизнь свои конструкторские замыслы и идеи, тем самым увеличивает долю инноваций в их проектах.

Студенты, использующие 3D принтер в образовательных целях, получают возможность учиться на собственных ошибках. Ведь на бумаге или компьютере изъяны той или иной модели заметить не всегда можно, а создавая макет или какую-нибудь деталь, ученик, смоделировав ее на компьютере в 3D программе, уже через небольшой промежуток времени держит ее в руках. Если что-то не получается, то это не проблема, можно попробовать еще и еще.

к оглавлению

Медицина

Использование 3D принтеров в медицине позволяет спасти человеческие жизни. Такие принтеры могут воссоздать точную копию человеческого скелета для отработки приёмов, гарантирующих проведение успешной операции. Всё чаще 3D принтеры используют в протезировании и стоматологии, так как трёхмерная печать позволяет получить протезы и коронки значительно быстрее классической технологии производства.

Прототипы зубных коронок, напечатанные на 3D принтере

Медицинские трёхмерные модели могут быть изготовлены из целого ряда материалов, включая живые органические клетки. Выбор того или иного материала для медицинского прототипирования зависит от целей и задач, стоящих перед медиками, и проблем, связанных со здоровьем пациента.

На рисунке ниже показана малышка Emma Lavalle (Эмма Лаваль), страдающая от редкого врождённого заболевания, при котором атрофируются мышцы рук, и ребёнок не может взять в руки даже лёгкую игрушку. Медики разработали и напечатали на 3D принтере специальный пластиковый экзоскелет, который помогает девочке жить полноценной жизнью.

Экзоскелет, напечатанный на 3D принтере для девочки с отрафированными мышцами рук

По мере роста девочки, специалисты печатают новые запасные части для экзоскелета, так что он всегда ей в пору.

Не останавливаясь на достигнутом, медики научились печатать «заплатки» для повреждённой человеческой кожи. В качестве материалов для печати используется специальный гель из клеток донора. По словам учёных, для печати кожи может быть использован даже самый обычный офисный принтер, немного модернизированный под поставленную задачу.

«Заплатка» для человеческой кожи, напечатанная 3D биопринтером

В 2011 году учёные сумели воспроизвести живую человеческую почку. Для этого 3D принтеру потребовалось всего лишь 3 часа.

3D принтер печатает живую почку

к оглавлению

Принцип работы школьного 3d принтера «Альфа» (FDM-технология)

Моделирование методом послойного наплавления (англ. Fused deposition modeling (FDM)) – технология аддитивного производства, широко используемая при создании трехмерных моделей, при прототипировании и в промышленном производстве.

Технология FDM подразумевает создание трехмерных объектов за счет нанесения последовательных слоев материала, повторяющих контуры цифровой модели. Как правило, в качестве материалов для печати выступают термопластики, поставляемые в виде катушек нитей или прутков.

Технология FDM была разработана С. Скоттом Трампом в конце 1980-х и вышла на коммерческий рынок в 1990 году.

Оригинальный термин «Fused Deposition Modeling» и аббревиатура FDM являются торговыми марками компании Stratasys. Энтузиасты 3D-печати, участники проекта RepRap, придумали аналогичный термин «Fused Filament Fabrication» («Производство методом наплавления нитей») или FFF для использования в обход юридических ограничений. Термины FDM и FFF эквивалентны по смыслу и назначению.

Производственный цикл начинается с обработки трехмерной цифровой модели. Модель в формате STL делится на слои и ориентируется наиболее подходящим образом для печати. При необходимости генерируются поддерживающие структуры, необходимые для печати нависающих элементов. Некоторые устройства позволяют использовать разные материалы во время одного производственного цикла. Например, возможна печать модели из одного материала с печатью опор из другого, легкорастворимого материала, что позволяет с легкостью удалять поддерживающие структуры после завершения процесса печати. Альтернативно, возможна печать разными цветами одного и того же вида пластика при создании единой модели.

Изделие, или «модель», производится выдавливанием («экструзией») и нанесением микрокапель расплавленного термопластика с формированием последовательных слоев, застывающих сразу после экструдирования.

Пластиковая нить разматывается с катушки и скармливается в экструдер – устройство, оснащенное механическим приводом для подачи нити, нагревательным элементом для плавки материала и соплом, через которое осуществляется непосредственно экструзия. Нагревательный элемент служит для нагревания сопла, которое в свою очередь плавит пластиковую нить и подает расплавленный материал на строящуюся модель. Как правило, верхняя часть сопла наоборот охлаждается с помощью вентилятора для создания резкого градиента температур, необходимого для обеспечения плавной подачи материала.

Экструдер перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях под контролем алгоритмов, аналогичных используемым в станках с числовым программным управлением. Сопло перемещается по траектории, заданной системой автоматизированного проектирования («САПР» или «CAD» по англоязычной терминологии). Модель строится слой за слоем, снизу вверх. Как правило, экструдер (также называемый «печатной головкой») приводится в движение пошаговыми моторами или сервоприводами. Наиболее популярной системой координат, применяемой в FDM, является Декартова система, построенная на прямоугольном трехмерном пространстве с осями X, Y и Z. Альтернативой является цилиндрическая система координат, используемая так называемыми «дельта-роботами».

Технология FDM отличается высокой гибкостью, но имеет определенные ограничения. Хотя создание нависающих структур возможно при небольших углах наклона, в случае с большими углами необходимо использование искусственных опор, как правило, создающихся в процессе печати и отделяемых от модели по завершении процесса.

В качестве расходных материалов доступны всевозможные термопластики и композиты, включая ABS, PLA, поликарбонаты, полиамиды, полистирол, лигнин и многие другие. Как правило, различные материалы предоставляют выбор баланса между определенными прочностными и температурными характеристиками.

к оглавлению

Демонстрационное видео

Для начала воспроизведения ролика в окне видео кликните правой кнопки мыши и поставьте галочку «Воспроизвести»

Для остановки воспроизведения ролика в окне видео кликните правой кнопки мыши и уберите галочку «Воспроизвести»

скачать видео работы принтера

к оглавлению

Общие характеристики школьного 3d принтера «Альфа»

Габаритные размеры 3D-принтера	410х420х390 мм
Вес	13 кг
Тип корпуса	закрытый
Область печати	200х200х200 мм
Тип стола	нагреваемый
Количество экструдеров	1 шт.
Диаметр сопла экструдера	0,3 мм
Скорость печати	50 мм/с
Минимальная толщина слоя	0,1 мм
Минимальная толщина стенки	0,4 мм
Тип пластика	ABS / PLA
Технология печати	FDM

к оглавлению

Устройство школьного школьного 3d принтера «Альфа»

Школьный 3d принтер состоит из:

1.Внешний корпус

2. Экструдер

3. Рабочий стол (панель)

4.Плата управления

5.Маршовые двигатели и различные приводные механизмы

6.Блок питания

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Минимальные технические рекомендации ПК к которому будет подключен 3d принтер «Альфа»

Компьютер: 2-х ядерный, тактовая частота не ниже 1500 ГГц, разрядность 64 бит

Процессор: Intel Celeron / AMD FX2

ОЗУ: от 2 Гб (желательно 4-8 Гб)

Жесткий диск: от 250 Гб

Видео: как встроенное так и внешнее с внутренней памятью не ниже 1 Гб (только для распечатывания, а для 3d моделирования желательно игровые видео карты)

ПО: Windows 7 (64 bit), с учетной записью на английском языке (например, 3d). Русский язык НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ! Могут быть проблемы со слайсером (ПО) при использовании русских символов.

к оглавлению

Подключение 3d принтера к ПК и знакомство с органами управления

Для подключения к ПК принтера нужно:

1.Извлечь из упаковки принтер

2.Подключить принтер к компьютеру через USB

3.Включить питание принтера

4.Установить драйвера и ПО для работы с принтером с установочного диска

5.Настроить ПО для работы

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Установка программного обеспечения и драйвера принтера

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Настройка зазора между экструдером и рабочим столом (панелью) школьного 3d принтера «Альфа»

1. Достать из упаковки и установить на устойчивое твердое основание его (например, стол)

2. Открыть переднюю прозрачную крышку принтера, чтобы получить доступ к внутренним деталям.

3.Подсоеденить USB-кабель принтера к ПК. Включите питание принтера.

4. Запустить ранее установленную вами ПО Repetier-Host на компьютере и подключится программно к принтеру.

5. На вкладке ПО Repetier-Host «Управление» включите «Нагреть экструдер» и дождитесь, пока экструдер не нагреется до необходимой температуры (230-250 градусов Цельсия).

6. Только на разогретом экструдере можно вставлять / менять леску для печати. Для этого аккуратно на самом экструдере нажмите сверху желтоватую кнопку, при этом снизу, сразу за основным вентилятором охлаждения, другим пальцем аккуратно придерживайте сам экструдер, чтобы избежать его повреждения. (Осторожно! Температура разогретого экструдера 230-250 градусов Цельсия). Не отпуская данную кнопку, возьмите конец лески и вставьте аккуратно в отверстие сверху сбоку (прямо возле самой кнопки) пока из экструдера снизу не появятся » пластмассовые нити». (в предыдущем пункте на видео данная процедура подробно показана!)

7. Теперь нужно настроить зазор между рабочим столом и самим экструдером. Для этого нужно взять обыкновенный листок бумаги А4 и свернуть его пополам.

8. Затем через программу Repetier-Host, вкладка «Управление» поочередно переместить экструдер по рабочему столу в крайние 4 точки стола.

9. Для каждой из 4-х точек нужно проделать следующее: опустить экструдер программно по оси Y и проверить зазор между рабочим столом и самим экструдером. Нормальным является такой зазор, через который с трудом проходит свернутый пополам обычный лист бумаги А4. Установить зазор можно заворачивая/отворачивая регулировочные винты на 4-х углах рабочего стола.

10. После установки всех 4-х зазоров по углам рабочего стола и установки лески в экструдер можно начинать пробную печать.

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Заправка картриджа с леской в 3d принтер «Альфа»

Для заправки лески в принтер вам нужно:

1.Подключить принтер к ПК

2. С помощью программы R.H. нагреть экструдер до температуры плавления лески

3.Нажмать специальную кнопку на экструдере и продеть леску в экструдер.

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Снятие (замена) картриджа с леской на 3d принтере

Для замены картриджа с леской нужно:

1.Подключить принтер к ПК

2. С помощью программы R.H. нагреть экструдер до температуры плавления лески

3.Нажмать специальную кнопку на экструдере и вытащить леску из экструдера.

4.Зафиксировать леску в картридже

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Загрузка готовых 3d моделей в компьютер и подготовка их к печати

Для загрузки готовых 3d моделей необходимо:

1. Запустить ПО R.H. на компьютере

2.В меню программы выбрать подменю «Файл»—>»Открыть G-код»

3.Проверить масштаб и размещение модели

4.Запустить «Слайсинг»

5.Подготовить принтер к печати

6.Начать печать

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Видео-материалы о 3D принтерах и станках с ЧПУ

Добрый день дорогие друзья! В этом разделе нашего сайта, мы будем публиковать для Вас различные видео-материалы о 3D принтерах и станках с ЧПУ.

Как настроить 3D принтер или как сделать калибровку 3D принтера ?

Обзор 3D принтера Zenit 3D (Zenit3D)

Обзор 3D принтера Hercules от компании 3Dtool

Обзор Фрезерного станка c ЧПУ Advercut K30MT/1212

Видео обзор 3D принтера Raise3D N2 Dual (Raise 3D)

Видео обзор 3D сканера Einscan SE (EinscanSE) от Shining 3D

Видео обзор настольного фрезерного станка с ЧПУ AMAN 3040 800W

Видео обзор 3D принтера Hercules Strong 17 (2017)

Видео обзор 3D принтера PICASO Designer X PRO

3D принтер Zortrax M200

3D принтер PICASO 3D Designer 3D принтер PICASO DESIGNER PRO 250 3D принтер Ultimaker 2

3D принтер MANKATI FULLSCALE XT PLUS

3D принтер PrintBox ONE

Всё о 3D-принтере в стоматологии: особенности, применение, технологии

Первые попытки применения 3D-печати в стоматологии предприняли специалисты компании Align Technology в 1990-х годах. При помощи 3D-принтера изготавливали капы для зубов, что послужило стартом для развития этой технологии в стоматологической отрасли. На процесс изготовления зубов взглянули с кардинально новой точки зрения.

Но развитие продвигалось не так быстро, как хотелось бы: понадобилось почти 20 лет, чтобы добиться удовлетворительного качества печати и оптимизировать работу. Первый имплантат был напечатан фирмой Layer Wise в 2012 году. В этом же году впервые удалось вживить пациенту титановую нижнюю челюсть, которая была сделана с помощью 3D-принтера. С тех пор технология развивалась и поднимала планку качества.

Преимущества применения 3D-принтера

Сегодня 3D-принтер для стоматологов позволяет выпускать долговечные и качественные модели коронок, мостов, виниров и др. Это существенно облегчает и ускоряет работу зуботехнической лаборатории: широкий ассортимент материалов позволяет в короткие сроки решить практически любую задачу. С помощью стоматологического 3D-принтера можно моделировать значительное количество необходимых экземпляров за одну сессию. Все проекты сохраняются в файлах, поэтому в будущем можно повторно изготовить такую же модель при необходимости.

Больше не нужно отправлять пациента на 2-3 дня, чтобы дождаться изготовления гипсовых моделей. Теперь всё происходит значительно быстрее: врач за несколько минут строит 3D-модель с помощью интраорального сканера и моментально передаёт данные в лабораторию, где печать также не займёт много времени. Скорость и максимальная точность повышают уровень лечения и действительно экономят ресурсы и время.

Что именно можно печатать

Выделим самые распространённые направления использования 3D-печати в стоматологии. При помощи принтера можно создавать:

демонстрационные и разборные модели челюсти, секторальное воспроизведение верхней и нижней челюсти в прикусе;
беззольно выгораемые конструкции, колпачки, основы под коронки и мосты, бюгельные протезы;
хирургические шаблоны для имплантации, индивидуальные капы, направляющие для челюстно-лицевой хирургии.

Активно развивается такое перспективное направление, как печать постоянных и временных ортопедических конструкций, базисов съёмных протезов.

О видах печати

Как мы уже выяснили, основная задача 3D-принтера для стоматологии – сокращение времени изготовления реставраций и удешевление производства без потери качества и точности. Разберёмся в технологиях печати и их особенностях.

Стереолитография (SLA или SL). При использовании этой технологии лазерный луч избирательно воздействует на ёмкость с жидкой смолой через область печати. Таким образом, смола послойно затвердевает в конкретных местах и образует трёхмерную фигуру.

Стереолитография даёт наилучшее качество поверхности деталей и наиболее часто используется в современных моделях 3D-принтеров. SLA аппараты обеспечивают большую область построения реставрации и работают с широким спектром материалов, предназначенных для разнообразных задач.

Чтобы переключиться с одного материала на другой, достаточно заменить картридж и ёмкость с полимерной смолой. Относительно компактные габариты, простота рабочего процесса и доступная цена делают SLA принтеры оптимальным выбором для зуботехнических лабораторий. Пример моделей SLA – Form 2 и Form 3 от Formlabs, SLASH PLUS производства Uniz Technology, Basic Dental от Omaker, Asiga PICO2.

Цифровая светодиодная проекция (DLP). Здесь химический процесс схож с SLA, однако в роли источника света для затвердевания смолы вместо лазера применяется цифровой проектор. У DLP принтеров простой процесс взаимодействия, довольно скромная рабочая площадь и неплохой выбор вариантов материала, но по более высокой цене в сравнении с SLA.

Из-за особенностей засветки светодиодным проектором, наблюдается тенденция появления воксельных линий-слоёв, образованных небольшими прямоугольными кирпичами материала. У моделей, изготовленных по DLP, качество поверхности уступает SLA моделям. Но стоит отметить, что DLP принтеры печатают намного быстрее, чем лазерные. В качестве примеров принтеров DLP можно привести Varseo S от Bego, AccuFab-D1 бренда Shining 3D, D2-150 производства Veltz 3D, Versus от Microlay.

Технология PolyJet. Процесс напоминает работу обычного струйного принтера, но вместо струйных чернильных капель на бумаге 3D-принтер выдувает слои жидкой смолы на область печати. Слои затвердевают под воздействием света.

Когда-то PolyJet набирала популярность в стоматологической отрасли, но её развитие затормозили два фактора: высокая стоимость оборудования и внушительные габариты аппаратов. Модели, изготовленные по технологии PolyJet, требуют длительной постобработки и в плане качества поверхностей опять же уступают SLA.

Системы PolyJet изготавливают детали очень быстро, но применимы для ограниченного круга изделий из-за дорогих запатентованных расходников. Поэтому в контексте нашей отрасли лучше купить 3D-принтер для стоматологии с SLA технологией.

SLS и EBM. Позволяют печатать титаном уже готовые элементы для замены частей челюсти. Эти технологии работают по принципу лазерного спекания металлоглины – специального металлического порошка для стоматологии. Так, системы SLS и EBM позволяют работать с биосовместимым титановым сплавом. Так как чистый металлический порошок не требует связующего наполнителя, готовые модели не отличаются пористостью. Для достижения необходимой механической прочности изделиям не требуется дополнительный обжиг. Пример принтера, способного печатать металлами – EP-M150T от Shining 3D.

Филаментная печать. Технология не актуальна в стоматологии и сейчас мы объясним, почему.

Печать производится с помощью филамента – материала, похожего на тонкую проволоку для садового триммера. Смотанный филамент заряжают напрямую в головку 3D-принтера, которая движется на трёх осях.

По сравнению с другими материалами для 3D-печати такая нить стоит совсем недорого, но даёт низкую точность в сравнении с порошками. Самые популярные виды филамента – ABS и PLA пластик.

Сравнение основных технологий 3D-печати, применяемых в стоматологии

Чтобы наглядно показать основные плюсы и минусы каждой технологии, сравним их в формате таблицы.

	Стереолитография (SLA)	Цифровая обработка света (DLP)	Технология PolyJet	Технологии SLS и EBM
Точность	★★★★★	★★★★★	★★★★★	★★★★★
Чистота поверхности	★★★★★	★★★★☆	★★★☆☆	★★★★☆
Скорость печати	★★★★☆	★★★★★	★★★★★	★★★☆☆
Доступность материалов	★★★★★	★★★★★	★★★★☆	★★☆☆☆
Печать металлом
Преимущества	Большая область печати Высокая точность Большой выбор материалов Простота использования	Высокая точность Большой выбор материалов Простота использования	Высокая точность Высокая пропускная способность	Высокая точность Работа с металлом
Недостатки	Невысокая скорость печати одного изделия	Высокая стоимость Малая область печати	Дорогая техника Дорогие материалы Ограниченные варианты материалов Дорогостоящее обслуживание	Высокая стоимость Дорогая техника Дорогие материалы Дорогостоящее обслуживание

Отметим, что в таблице приведены выводы в формате общего обзора и параметры могут варьироваться в зависимости от конкретной модели 3D-принтера.

Наше резюме

Технология PolyJet уходит в прошлое из-за дороговизны и несовершенных результатов печати. SLS и EBM скорее актуальны для больших лабораторий, нежели рядовых клиник. Поэтому стоит рассматривать SLA и DLP принтеры для решения повседневных задач. Например, присмотритесь к Bego Varseo S, Formlabs Form 2. Эти аппараты уже хорошо зарекомендовали себя на стоматологическом рынке и дают гарантированно качественный результат. Все 3D-принтеры, представленные в StomShop.pro, вы можете посмотреть здесь.

Технологии 3D-печати и принтеры лаборатории 3DLab

Оборудование для 3D-печати

При подборе оборудования и материалов для 3D-печати в первую очередь мы учитывали потребности медицинских работников и специфику применения 3D-изделий для хирургической стоматологии и черепно-челюстно-лицевой хирургии.

Критерии выбора

Качество печати: точность, разрешение до 25 микрон
Прочность, ударо- и износостойкость готовой модели
Сохранение структуры и геометрии готовой модели на протяжении продолжительного времени (6-9 месяцев)
Нетоксичность, безвредность используемых материалов
Возможность печати сложных по геометрии деталей объемом от 10 см³ и деталей, достигающих габаритов 400х400х600мм

3D-принтеры лаборатории

Технологии 3D-печати

Для создания индивидуальных изделий для медицины 3D Lab применяет следующие технологии 3D-печати:

Стереолитография (Stereolitography, SLA)
Моделирование методом наплавления (Fused deposition modeling, FDM)
Цветная струйная печать (Color Jet Printing, CJP)

1.

Стереолитография (Stereolithography, SLA)

Печать моделей методом стереолитографии происходит за счет послойного засвечивания и полимеризации жидкого материала — фотополимерной смолы — под воздействием ультрафиолетового лазера.

Используемый материал: фотополимерная смола, биосовместимая фотополимерная смола

1 этап — подготовка к печати. Жидкий фотополимер поступает в специальную ванночку; устанавливается устройство для перемешивания смолы, происходит нагрев материала.

2 этап — платформа, на которой послойно формируется модель, опускается в ванночку с материалом на глубину от 0,050 мм до 0, 025 мм. Снизу, через прозрачное дно емкости, лазер засвечивает первый слой по заданным цифровым контурам модели. 1 слой прилипает к подвижной платформе, и она поднимает его вверх.

3 этап — платформа вновь опускается в емкость с материалом. Лазер засвечивает новый слой, и платформа вытягивает его вверх. В той же последовательности идет печать остальных слоев, пока платформа 3D-принтера полностью не поднимет готовую модель вверх.

Готовая 3D-модель на платформе принтера, первичная обработка изделия.

4 этап — обработка: модель промывают в два этапа в техническом спирте, удаляют поддерживающие конструкции.

Необходимости в шлифовке моделей, напечатанных без поддержки (на фотографии) нет — модель имеет гладкую поверхность.

Диагностические 3D-модели без поддержек и шаблон с направляющими втулками.

Модели и хирургические шаблоны печатаются с поддержками и после печати подлежат обязательной шлифовке.

Шлифовка основы хирургического шаблона.

Что печатает студия 3DLab с помощью лазерной стереолитографии?

Технология позволяет создавать 3D-модели с высоким уровнем детализации и гладкой поверхностью для челюстно-лицевой хирургии и хирургические шаблоны для стоматологии. Подробнее

Основа хирургического шаблона.

2. Метод наплавления нити (Fused deposition modeling, FDM)

В данной технологии модель производится нанесением микрокапель расплавленного термопластика и формированием последовательных слоев.

Используемый материал: PLA-пластик представляет собой нетоксичный, биоразлагаемый и биосовместимый термопластик.

Пластиковая нить разматывается с катушки и попадает в печатающую головку, где материал плавится под воздействием нагревательного элемента. Затем капли нагретого пластика высвобождаются из печатающей головки по мере движения, выстраивая объект тонкими слоями.

Пост-обработка изделия: по желанию — шлифовка готовой детали для придания дополнительной гладкости и окрашивание изделия.

Что печатает студия 3DLab с помощью FDM технологии?

С помощью FDM-технологии студия 3DLab изготавливает ортезы для верхних конечностей человека по индивидуальным анатомическим параметрам, анатомически точные модели костей скелета, а также двухцветные реалистичные учебные модели. Подробнее

Ортез 3DLab

Время производства ортеза: 1-2 дня

Свойства готового изделия: гладкая поверхность, прочность, удароустойчивость, способность сохранять форму от нескольких месяцев до нескольких лет.

3. Цветная струйная 3D-печать (Color Jet Printing, CJP)

В основе данной технология 3D-печати лежит послойное склеивание композитного порошка на основе гипса или пластика.

Используемый материал: композитный порошок на основе известняка

В видео показан принцип работы 3D-принтера по созданию модели нижней челюсти по технологии CJP.

Видео: Процесс печати нижней челюсти на 3D-принтере

1 этап — подготовка к печати. Порошковый материал равномерно тонким слоем распределяется по плоскости платформы камеры построения 3D-объекта.

2 этап работы 3D-принтера — на слой порошкового материала наносится связующее вещество, склеивая частицы материала между собой согласно компьютерной 3D-модели.

После нанесения клея платформа смещается вниз, и процесс повторяется: печатающая головка снова начинает запрограммированное движение, наносит связующее вещество на новый слой порошка. Так принтер слой за слоем создает модель.

3 этап — извлечение модели из области печати 3D-принтера.

Неизрасходованные материалы выступают как опора для последующих слоев и позволяют создавать объекты высокой геометрической сложности. Для извлечения готовой модели из области печати этот “лишний” порошок убирают, как показано в видео.

4 этап — очистка модели. Когда модель извлекли из 3D-принтера, работы по очистке и закреплению модели ведут в камере пост-обработки. Остатки лишнего порошка сдувают компрессором.

5 этап — обработка модели. Деталь закрепляют специальным клеевым составом и оставляют сохнуть.

3D-модель черепа на этапе пост-обработки.

Что печатает студия 3DLab с помощью CJP технологии?

Данная технология позволяет быстро создавать сложнейшие, анатомически точные 3D-модели костей черепа с мельчайшими перегородками для хирургического планирования, практики и изготовления индивидуальных реконструктивных пластин. На печать нижней челюсти уходит около 2 часов, глазницы — 1,5 часа. Подробнее

Материалы для 3D-печати

1. Фотополимерная смола

Описание: фотополимер — вещество, которое изменяет свойства под воздействием света. Жидкие смолы чувствительны к ультрафиолету, поэтому при попадании под УФ-излучение электромагнитного диапазона приобретают прочность и затвердевают. Фотополимерные смолы для медицинских нужд – прозрачные или имеют разные оттенки бежевого, розового цветов. Для изделий, применяемых в непосредственном контакте с тканями пациента применяют специализированные биосовместимые смолы.

2. PLA-пластик

Описание: Экологичный и безопасный для здоровья человека материал. PLA пластик синтезируется из кукурузы, картофеля или сахарного тростника. Полилактид растительного происхождения вязкий и стойкий к ударам и изменениям температуры.

Позволяет печатать 3D-изделия с высокой детализацией.

Напечатанная из PLA-пластика модель не меняет размеры, имеет гладкую поверхность.

Катушки пластика в лаборатории 3DLab

Характеристики PLA-пластика:

Температура плавления	173-178°C
Температура размягчения	50°C
Твердость (по Роквеллу)	R70-R90
Относительное удлинение при разрыве	3,8%
Прочность на изгиб	55,3 МПа
Прочность на разрыв	57,8 МПа
Модуль упругости при растяжении	3,3 ГПа
Модуль упругости при изгибе	2,3 ГПа
Температура стеклования	60-65°C
Плотность	1,23-1,25 г/см³
Минимальная толщина стенок	1 мм
Точность печати	± 0,1%
Размер мельчайших деталей	0,3 мм
Усадка при изготовлении изделий	нет
Влагопоглощение	0,5-50%

Источник

3.

Композитный материал на основе известняка Описание: высококачественный композитный порошок на основе известняка. Влагоустойчивый, цвет: белый, позволяет печатать с толщиной слоя 0,05 мм. Мелкодисперсность крошки обеспечивает точность печати и меньший уровень “зернистости” готовой модели.

Электронный учебник «Школьный 3d принтер «Альфа»

К середине 90-х годов прошлого столетия в мировой экономике сложилась интересная ситуация: фирмы-конкуренты стали не просто бороться за потребителей продукции, но буквально выполнять любые их пожелания. Самое важное, что в итоге однообразную продукцию – например, часы и автомобили – прекратили приобретать миллионными партиями. Объем продаж с заводов-производителей сократился до нескольких тысяч штук в одной партии. Это ознаменовало начало эпохи мелкосерийного производства. В конечном итоге компании обнаружили, что разработка форм, лекал и прототипов для все новых и новых моделей обходится весьма дорого.

Примерно тогда же становятся популярными устройства, способные быстро и с минимумом затрат изготавливать модели, — станки с ЧПУ, числовым программным управлением. Многие из них так и остались в секторе производства, но интенсивное развитие отдельной ветви «эволюции» привело к появлению офисных принтеров объемной печати – так началась история развития 3D-печати.

Самым первым устройством для создания 3D-прототипов была американская SLA-установка, разработанная и запатентованная Чарльзом Халлом в 1986 году и использующая стереолитографию. Само собой, это еще не был первый 3D-принтер в современном понимании, но именно она определила, как работает 3D-принтер: объекты наращиваются послойно.

Халл сразу же создал фирму 3D Systems, которая изготовила первое устройство объемной печати под названием Stereolithography Apparatus. Первой моделью этой машины, имевшей широкое распространение, стала разработанная в 1988 году SLA-250.

В 1990 году был использован новый способ получения объемных «печатных оттисков» — метод наплавления. Его разработали Скотт Крамп, основатель компании Stratasys, и его жена, продолжившие развитие 3D-печати. После этого стали активно использоваться понятия «лазерный 3D-принтер» и «струйный 3D-принтер».

Современный исторический этап развития 3D-печати стартовал в 1993 году с созданием компании Solidscape. Она производила струйные принтеры, которые предшествовали трехмерным. В 1995 году двумя студентами Массачусетского технологического института был модифицирован струйный принтер. Он создавал изображения не на бумаге, а в специальной емкости, и они были объемными. Тогда же появилось понятие «3D-печать» и первый 3D-принтер. Этот метод был запатентован, и теперь используется в созданной теми же студентами компании Z Corporation, а также в ExOne. Z Corp. до сих пор производит 3D-принтеры, использующие эту технологию.

История создания 3D-принтера продолжилась появлением технологии под названием PolyJet, основанной на использовании фотополимерного жидкого пластика. При таком способе печати головка «рисует» слой фотополимера, который моментально засвечивается лампой. Метод оказался выигрышным по многим параметрам: цена его значительно ниже, а высокая точность дает возможность изготовления не просто моделей, но готовых к применению деталей.

С течением времени развитие индустрии 3D-печати ускорялось, появлялись новые фирмы производители 3D-принтеров, вносящие свой вклад в ее разработку, использовались новые материалы и принципы, размеры и цены устройств становились все меньше – первые 3D-принтеры были огромны, сейчас же они умещаются на столе (исключая разве что промышленный 3D-принтер). Современный трехмерный принтер все больше становится похож на обычный, печатающий на бумаге, по внешнему виду и технологии нанесения «красящего» вещества. Печатаемые им модели отличаются еще и высокой прочностью, поэтому могут применяться в качестве готовых изделий.

Сейчас 3D-принтер может занимать очень мало места – конечно, это зависит от его назначения. В начале развития цена такого принтера была доступна разве что очень крупным компаниям, теперь же любой человек может приобрести 3D-принтер, цена которого в среднем $1000. История 3D-принтера еще не окончена, и самое интересное – впереди.

к оглавлению

Применение 3d принтеров в современном мире

Наличие 3D принтера позволяет легко распечатать трехмерное изображение в цифровом формате. Стоимость некоторых моделей китайского производства составляет меньше двух тысяч долларов. В тоже время эти устройства становятся более миниатюрными. Все это дает возможность не только организовать бизнес на 3D принтерах, но и заниматься творчеством с применением 3D печати.

к оглавлению

Появление принтеров объемной печати стало революцией не только в промышленности, но и в искусстве. Теперь мастера художественных композиций выходят на новый уровень реализации своих идей. Большинство людей все еще даже не представляют себе, что такое ювелирный 3D принтер, и в то же время десятки и даже сотни уже сейчас владеют распечатанными украшениями. Кроме прямой печати готового изделия на принтере пластиковой бижутерии, можно использовать его в качестве изготовителя пресс-форм для последующей отливки, или купить ювелирный 3D принтер для создания восковых моделей будущего изделия.

к оглавлению

Медицина

Прототипы зубных коронок, напечатанные на 3D принтере

Экзоскелет, напечатанный на 3D принтере для девочки с отрафированными мышцами рук

«Заплатка» для человеческой кожи, напечатанная 3D биопринтером

3D принтер печатает живую почку

к оглавлению

Принцип работы школьного 3d принтера «Альфа» (FDM-технология)

Технология FDM была разработана С. Скоттом Трампом в конце 1980-х и вышла на коммерческий рынок в 1990 году.

к оглавлению

Демонстрационное видео

скачать видео работы принтера

к оглавлению

Общие характеристики школьного 3d принтера «Альфа»

Габаритные размеры 3D-принтера	410х420х390 мм
Вес	13 кг
Тип корпуса	закрытый
Область печати	200х200х200 мм
Тип стола	нагреваемый
Количество экструдеров	1 шт.
Диаметр сопла экструдера	0,3 мм
Скорость печати	50 мм/с
Минимальная толщина слоя	0,1 мм
Минимальная толщина стенки	0,4 мм
Тип пластика	ABS / PLA
Технология печати	FDM

к оглавлению

Устройство школьного школьного 3d принтера «Альфа»

Школьный 3d принтер состоит из:

1.Внешний корпус

2.Экструдер

3. Рабочий стол (панель)

4.Плата управления

5.Маршовые двигатели и различные приводные механизмы

6.Блок питания

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Минимальные технические рекомендации ПК к которому будет подключен 3d принтер «Альфа»

Компьютер: 2-х ядерный, тактовая частота не ниже 1500 ГГц, разрядность 64 бит

Процессор: Intel Celeron / AMD FX2

ОЗУ: от 2 Гб (желательно 4-8 Гб)

Жесткий диск: от 250 Гб

к оглавлению

Подключение 3d принтера к ПК и знакомство с органами управления

Для подключения к ПК принтера нужно:

1.Извлечь из упаковки принтер

2.Подключить принтер к компьютеру через USB

3.Включить питание принтера

4.Установить драйвера и ПО для работы с принтером с установочного диска

5.Настроить ПО для работы

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Установка программного обеспечения и драйвера принтера

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Настройка зазора между экструдером и рабочим столом (панелью) школьного 3d принтера «Альфа»

1.Достать из упаковки и установить на устойчивое твердое основание его (например, стол)

2. Открыть переднюю прозрачную крышку принтера, чтобы получить доступ к внутренним деталям.

3.Подсоеденить USB-кабель принтера к ПК. Включите питание принтера.

4. Запустить ранее установленную вами ПО Repetier-Host на компьютере и подключится программно к принтеру.

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Заправка картриджа с леской в 3d принтер «Альфа»

Для заправки лески в принтер вам нужно:

1.Подключить принтер к ПК

2. С помощью программы R.H. нагреть экструдер до температуры плавления лески

3.Нажмать специальную кнопку на экструдере и продеть леску в экструдер.

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Снятие (замена) картриджа с леской на 3d принтере

Для замены картриджа с леской нужно:

1.Подключить принтер к ПК

2. С помощью программы R.H. нагреть экструдер до температуры плавления лески

3.Нажмать специальную кнопку на экструдере и вытащить леску из экструдера.

4.Зафиксировать леску в картридже

скачать видео инструкцию

к оглавлению

Загрузка готовых 3d моделей в компьютер и подготовка их к печати

Для загрузки готовых 3d моделей необходимо:

1.Запустить ПО R.H. на компьютере

2.В меню программы выбрать подменю «Файл»—>«Открыть G-код»

3.Проверить масштаб и размещение модели

4.Запустить «Слайсинг»

5.Подготовить принтер к печати

6.Начать печать

скачать видео инструкцию

к оглавлению

3д печать | Тюмень | Студия 3D печати

Макет застройки:

Проведённые работы:

— Отрисовка моделей по чертежам

— Печать объектов

— Покраска

— Сборка

Визитница к бренбуку

Проведённые работы:

— Создание 3D модели

— Печать

Мы производим :

— Запчасти из пластика любой сложности

— Статуи, бюсты, барельефы

— Детализированные макеты застройки

— Создание одной (тестовой) детали для последующего тиражирования

— Единичные и необходимые ( до 100 штук) предметы из пластика

— Рекламные материалы из пластика

— Создание отдельных частей скелета ( для медицинских образовательных учереждений)

— И многое другое…при наличии у вас заказа из пластика или полиуритана, звоните мы расскажем способ изготовления.

Материалы для 3D печати

PLA полилактидный полимер

Прочный и упругий.
Хорошо поддается механической обработке.
Биоразлагаемый.
Температура эксплуатации до +50*С
Достаточно мягкий, не подходит для изделий, несущих высокую механическую нагрузку

HIPS полистирол с высокой ударостойкостью

Повышенная ударопрочность, твердость.
Устойчивость к разрывам.
Легкий и гибкий.
Широкий диапазон рабочих температур (от –40 до +70°С ).
Влагостойкость и термоформовка.
Химическая стойкость к кислотам и щелочам.
Совместимость с пищевыми продуктами.

ABS акрилонитрил-бутадиенстирол

Прочный и твердый.
Хорошо поддается механической и химической обработке.
Стойкий к моющим средствам и щелочам.
Температура эксплуатации до +80*С.
Возможна термоусадка и отклонение геометрической формы при печати крупных изделий

Кубки для клуба собаководства

Проведённые работы:

— Создание 3D модели

— Печать

Обзор 3D принтера Zenit 3D от компании 3Dtool / Хабр

Приветствуем Вас, уважаемые читатели Geektimes! C вами компания 3DTool, и сегодня речь пойдет о довольно известном FDM 3D принтере полностью разработанным и сделанным в России под названием ZENIT.

В дополнение к текстовому обзору, просим посмотреть видео обзор с большим количеством дополнительной информации о принтере (рекомендуем).

Движимые желанием дать конкурентный ответ аналогичным российским и западным разработкам, потратив многие месяцы на реализацию и испытания. В конце 2015 года компания Zenit3D презентовала собственный 3D принтер с одноименным названием Zenit.

Всего существует 2 версии данного принтера: Это Zenit, о котором мы расскажем в этом обзоре, и Zenit DUO который отличается наличием двух экструдеров. Но обо всем по порядку.

Внешний вид

Первое, что мы видим, это металлический корпус, который обеспечивает виброустойчивость. Вес принтера составляет порядка 20 кг.

На фронтальной стороне принтера, присутствует прозрачная дверца из акрила для удобного наблюдения за 3D печатью и доступа к рабочей камере.

Сверху корпус 3D принтера не закрыт. Так как пластик для работы принтера заправляется именно в верхнюю часть экструдера, это удобно.

Подставка под катушку пластика это отдельная конструкция. Она поставляется вместе с принтером в комплекте.

Экран управления

Также у принтера имеется LCD дисплей на фронтальной панели, что делает его использование удобным и эргономичным. Полностью Русскоязычный интерфейс. Управление через крутящийся джойстик. Благодаря чему во время печати мы можем управлять принтером и отслеживать параметры без подключения к компьютеру.

Рабочий стол

Теперь заглянем внутрь.

Открываем дверцу и сразу же видим рабочий стол с подогревом, выполненный из алюминия, а для большего удобства также есть съемное стекло.

Также есть индикация нагрева стола, когда он холодный, надпись ZENIT светится синим цветом,

а когда температура поднялась до рабочей— красным.

Сам же стол нагревается менее чем за 2 мин, а его максимальная температура составляет 110°С.

Максимальный размер детали которую можно напечатать в этом принтере 240х215х230 мм, а минимальная высота слоя по оси Z — 50 микрон, что показывает нам о больших амбициях данного принтера.

Калибровка 3D принтера Zenit выполняется в ручном режиме с помощью винтов под рабочим столом, которые как раз регулируют расстояние между соплом и столом. От вас лишь требуется провести рукой экструдер по 5-ти точкам рабочего стола.

Кинематика

По оси Z используются ШВП винт (устанавливается на все принтеры с конца 2016 года) и двойные 10 мм валы.

По оси X и Y установлены валы диаметром 8 мм. Механика принтера приводится в движение шаговыми моторами посредством зубчатого ремня.

Экструдер

Принтер оборудован директ-экструдером, а значит, нет проблем с резиноподобными пластиками. У экструдера эффективная система охлаждения, которая прекрасно справляется с PLA-подобными пластиками. Ограничений в перечне используемых материалов нет. Также надо отметить, что экструдер нагревается до 280°С, что позволяет нам печатать такими материалами как PLA,ABS,Flex и Нейлон.

Особенно хочется сказать о надежности экструдера (не бывает застреваний пластика – от слова совсем). Это достигается за счет механизма протяжки нити, собственной разработки производителя Zenit3D. Работает стабильно как часы. Это крайне критичный параметр при длительной 3D печати.

Диаметр сопла установленного в экструдере составляет 0,3 мм.

Максимальная скорость печати штатным соплом составляет 35 см3 в час. При всем при этом максимальная скорость перемещения печатающей головки равна 300 мм\сек.
Толщина слоя по оси Z регулируется настройками и составляет от 50 до 250 микрон.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (Repetier-Host) для 3D принтера поставляется бесплатно. С помощью данного программного обеспечения вы можете импортировать файлы в формате STL, для последующей отправки 3D модели на печать. Программа позволяет менять масштабы, и производить всевозможные манипуляции с 3D моделью на плоскости.

Cборка принтера на очень высоком уровне. За все время продаж 3D принтеров Zenit в нашей компании, а это порядка 90 машин в ежегодно, не было не одного случая отказа принтера на этапе приемочного тестирования от завода. Это поверьте очень крутой показатель качества.

3D принтер Zenit может работать как от компьютера через USB кабель, так и в автономном режиме через SD-карту.

Печать

Ну, а теперь давайте посмотрим, как принтер ведет себя в работе.

Качество печати на достойном уровне, да и принтера во время печати практически не слышно. Что особенно актуально при работе дома или в офисе.

Подводя итоги, давайте выделим преимущества 3D принтера Zenit:

Первым несомненным преимуществом является размер рабочей области, который больше конкурентов, в данной ценовой категории.
Конструкция и надежность экструдера
Бесшумность в работе.
Гарантия 3 года, и оперативная Тех.поддержка.

Zenit является хорошим ответом своим конкурентам. Соотношение цены-качество является лидирующим в своей нише, а надежность, которой обладает этот принтер радует. Использование данного принтера мы бы порекомендовали различным школам, университетам, инженерам, мастерским по 3D печати.

А приобрести 3D принтер Zenit можно в офисе нашей компании, кстати, мы являемся официальным дистрибьютором компании Zenit 3D, что подтверждается наличием сертификата.

Как работают 3D-принтеры?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 24 апреля 2021 г.

Даже лучшие художники изо всех сил пытаются показать нам, какие объекты реального мира выглядят во всей своей трехмерной (3D) красе. Большую часть времени это не имеет значения — просмотр фотографии или эскиза дает нам хорошая идея. Но если вы занимаетесь разработкой новых продукты, и вам нужно показать их клиентам или покупателям, ничто не сравнится с прототипом: модель, которую можно потрогать, подержать и Чувствовать.Беда только в том, что на изготовление моделей вручную уходит много времени. машины, которые могут создавать «быстрые прототипы», стоят целое состояние (до полмиллиона долларов). Ура, значит для 3д принтеров , которые немного работают как струйные принтеры, и создавайте 3D-модели слой за слоем до 10 раз скорость и пятая стоимость. Как именно они работают? Давайте внимательнее!

Фото: 3D-печать в действии: это печатающая головка принтера Invent3D, медленно создавая объект, слой за слоем, брызгая расплавленным синим пластиком из его точно движущегося сопла.Фото капрала. Джастин Апдеграфф любезно предоставлен Корпусом морской пехоты США.

От ручных прототипов к быстрому прототипированию

Фото: Качественный скоростной прототип космического самолета, сделанный из воска. из чертежа САПР НАСА. Фото любезно предоставлено Исследовательским центром НАСА в Лэнгли (NASA-LaRC).

Раньше были такие вещи, как автоматизированное проектирование (САПР) и лазеры, модели и прототипы были кропотливо вырезаны из дерева или склеены из кусочков картона или пластика.Они могли взять дней или даже недель, чтобы заработать и обычно стоит целое состояние. Получающий внесение изменений или дополнений было трудным и требовало много времени, особенно если использовалась сторонняя модельная компания, и это может оттолкнуть дизайнеров от внесения улучшений или принятия комментарии на борту в последнюю минуту: «Слишком поздно!»

С появлением более совершенных технологий, идея под названием быстрое прототипирование (RP) зародилась в 1980-х. как решение этой проблемы: это означает разработку моделей и прототипы более автоматизированными методами, обычно за часы или дни. чем недели, на которые раньше уходило традиционное прототипирование.3D печать является логическим продолжением этой идеи, в которой дизайнеры продукта делают свои собственные быстрые прототипы, за часы, с использованием сложных машин похожи на струйные принтеры.

Как работает 3D-принтер?

Artwork: Один из первых в мире трехмерных принтеров FDM, разработан С. Скоттом Крампом в 1980-х годах. В этом дизайне модель (розовая, 40) напечатана. на опорной плите (темно-синий, 10), которая движется в горизонтальном (X – Y) направлениях, в то время как печать головка и сопло (2 и 4, оранжевые) перемещаются в вертикальном (Z) направлении.В качестве сырья для печати используется пластиковый стержень (желтый, 46), оплавленный печатающей головкой. Процесс нагрева тщательно регулируется термопара (электрический датчик тепла), подключенная к регулятору температуры (фиолетовый, 86). Стержень выдавливается с помощью сжатого воздуха из большого резервуара и компрессор справа (зеленый, 60/62). С тех пор все немного изменилось, но основной принцип (создание объекта путем плавления и осаждения пластика под трехмерным контролем) остается прежним.Иллюстрация из патента США 5,121,329: Устройство и метод для создания трехмерных объектов, автор С. Скотт Крамп, Stratasys Ltd, 9 июня 1992 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Представьте, что вы строите обычный деревянный прототип автомобиля. Ты бы начните с бруска из цельного дерева и вырежьте внутрь, как скульптор, постепенно раскрывая «спрятанный» внутри предмет. Или если вы хотели сделать модель дома по архитектурному проекту, вы бы построили это как настоящий сборный дом, наверное, вырезая миниатюрные копии стен из картона и их склейка.Теперь лазер может легко вырезать из дерева форму, и это не выходит за рамки области возможностей научить робота приклеивать картон вместе — но 3D-принтеры не работают ни одним из этих способов!

Типичный 3D-принтер очень похож на струйный принтер. с компьютера. Он создает 3D-модель по одному слою за раз из снизу вверх, путем многократной печати на одной и той же области методом, известным как моделирование методом сплавленного осаждения (FDM) . Работая полностью автоматически, принтер создает модель в течение нескольких часов, поворачивая 3D CAD. втягивание в партии двухмерных, поперечных слои — эффективно разделяют 2D-отпечатки, расположенные один поверх другой, но без бумаги между ними.Вместо того, чтобы использовать чернила, которые никогда не накапливаются объем, принтер наносит слои расплавленного пластика или порошка и соединяет их вместе (и с существующей структурой) с помощью клея или ультрафиолета.

Q: Какие «чернила» используются в 3D-принтере? A: Пластик!

Там, где струйный принтер распыляет жидкие чернила, а лазерный принтер использует твердый порошок, 3D-принтер не использует ни того, ни другого: вы не можете построить 3D-модель, накапливая цветную воду или черную пыль! Вы можете моделировать пластик.3D-принтер по сути работает, выдавливая расплавленный пластик через крошечное сопло, которое он перемещает точно под компьютером контроль. Он печатает один слой, ждет, пока он высохнет, а затем печатает следующий слой поверх. В зависимости от качества принтера, то вы получите либо потрясающе выглядящую трехмерную модель, либо множество двухмерных пластиковых линий, грубо лежащих друг на друге — как глазурь для торта с плохо нанесенным трубопроводом! Очевидно, что пластик, из которого печатаются модели, имеет огромное значение.

Фото: 3D-принтер Lulzbot.Вы можете увидеть маленькую катушку из сырого красного пластика. («нить»), которая подается в печатающую головку сверху. Фото Стефана Белчера любезно предоставлено ВМС США.

Когда мы говорим о пластике, мы обычно имеем в виду «пластик»: если вы прилежный переработчик, вы знаете, что существует много типов пластика, все они различны как химически (по их молекулярному составу), так и физически (в их поведение по отношению к теплу, свету и т. д.). Неудивительно, что в 3D-принтерах используются термопласты , (пластмассы, которые плавятся при нагревании и превращаются в твердые, когда снова охлаждают), и обычно либо ABS (акрилонитрилбутадиенстирол), PLA (полимолочная кислота), либо ПЭТГ (полиэтиленгерефталат гликоль).

Пожалуй, наиболее знакомый материал, из которого изготавливаются кирпичи LEGO®, ABS также широко используется в интерьере автомобилей (иногда во внешних частях, таких как колпаки), для изготовления внутренних частей холодильников и в пластиковых деталях компьютеров (вполне вероятно, мышь и клавиатура, которые вы используете сейчас, сделаны из АБС-пластика). Так почему этот материал используется для 3D-печати? На самом деле это смесь твердого и прочного пластика (акрилонитрил) с синтетическим каучуком (бутадиенстирол). Он идеально подходит для 3D-печати, потому что он твердый при комнатной температуре и плавится при температуре немногим выше 100 ° C (220 ° F), что достаточно прохладно, чтобы плавиться внутри принтера без слишком сильного нагрева, и достаточно горячее, чтобы модели, напечатанные с его помощью, выиграли ». тают, если их оставить на солнце.После схватывания его можно отшлифовать или покрасить; Еще одно полезное свойство ABS — это то, что он имеет бело-желтый цвет в необработанном виде, но могут быть добавлены пигменты (химические вещества цвета в краске), чтобы сделать его практически любым цветом. В зависимости от типа принтера, который вы используете, вы подаете на него пластик в виде маленьких шариков или нитей (например, пластиковых ниток).

PLA проще в использовании, чем ABS, и немного более экологичен, хотя он более мягкий и менее прочный. PETG — это промежуточный вариант, близкий к прочности ABS, его легко формовать и относительно легко перерабатывать.

Вам не обязательно печатать в 3D с помощью пластика: теоретически вы можете печатать объекты, используя любой расплавленный материал, который достаточно быстро затвердевает и схватывается. В июле 2011 г. исследователи из Английский университет Эксетера представил прототип пищевого принтера, который может печатать 3D-объекты из расплавленного шоколада!

Преимущества и недостатки

Фото: B9Creator ™ — типичный недорогой 3D-принтер своими руками. Первоначально он был доступен в виде комплекта по цене 2495 долларов; теперь он приходит в собранном виде в трех разных версиях по цене от 6000 до 12000 долларов.Фото любезно предоставлено Винделлом Х. Оскей, www.evilmadscientist.com, опубликовано на Flickr в 2012 г. под лицензией Creative Commons.

Производители 3D-принтеров заявляют, что они в 10 раз быстрее, чем другими способами и в 5 раз дешевле, поэтому они дают большие преимущества для люди, которым нужны быстрые прототипы за часы, а не дни. Несмотря на то что высокопроизводительные 3D-принтеры они по-прежнему дороги (обычно около 25 000–50 000 долларов), они часть стоимости более сложных машин RP (которые входят в по цене от 100 000 до 500 000 долларов), а гораздо более дешевые машины также доступны (вы можете купить комплект 3D-принтера Tronxy примерно за 100–200 долларов).Они также достаточно маленькие, безопасные, простые в использовании и надежны (функции, которые сделали их все более популярными в таких местах, как проектные / инженерные школы).

С другой стороны, отделка моделей, которые они производят, обычно уступает тем, которые производятся на станках с РП более высокого класса. Выбор материалы часто ограничиваются одним или двумя, цвета могут быть грубыми, и текстура может не очень хорошо отражать предполагаемую отделку продукта. Как правило, модели, напечатанные на 3D-принтере может быть лучше для предварительной визуализации новых продуктов; более сложные машины RP могут быть использованы позже в процессе, когда проекты близки к доработке и такие вещи, как точная поверхность текстуры важнее.

Приложения

Для чего можно использовать 3D-принтер? Это немного похоже на вопрос «Как много способов использовать копировальный аппарат? »Теоретически единственным ограничением является ваше воображение. На практике пределы — это точность модель, с которой вы печатаете, точность вашего принтера и материалы, которыми вы печатаете. Современная 3D-печать была изобретена около 25 лет назад, но по-настоящему он начал набирать обороты только в последнее десятилетие. Довольно технология все еще относительно новая; даже в этом случае диапазон использования 3D-печати довольно удивительно.

Медицина

Фото: пластиковые сердца, напечатанные на 3D-принтере, позволяют хирургам проводить операции без риска. Модель доктора Мэтью Брамлета. Фотография, являющаяся общественным достоянием, опубликована на Flickr благодаря галерее изображений NIH США и 3D Print Exchange.

Жизнь — это путешествие в один конец; склонные к ошибкам, стареющие люди со складками, осыпающиеся тела, естественно, видят большие перспективы в технологии, которая возможность создания заменяющих частей тела и тканей. Вот почему врачи были одними из первых, кто начал изучать 3D-печать.Уже у нас видел 3D-печатные уши (от индийской компании Novabeans), руки и ноги (от Limbitless Solutions, Biomechanical Robotics Group и Bespoke) и мускулы (от Корнельского университета). 3D-принтеры имеют также использовались для производства искусственной ткани (Organovo), клеток (Samsara Sciences) и кожа (в партнерстве косметических гиганты L’Oreal и Organovo). Хотя мы еще далеки от того, чтобы полные 3D-печатные заменяющие органы (например, сердце и печень), все быстро движется в этом направлении.Один проект, известный как Тело на чипе, управляется Институтом регенеративной медицины Уэйк Форест в Северной Каролине, печатает миниатюрные человеческие сердца, легкие и кровеносные сосуды, помещает их на микрочип и проверяет их искусственной крови.

Помимо сменных частей тела, все чаще используется 3D-печать. используется для медицинского образования и обучения. В детском доме Никлауса Больница в Майами, Флорида, хирурги практикуют операцию на 3D-копии детских сердечек.В другом месте то же самое Техника используется для репетиции операции на головном мозге.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Разработка и испытание самолетов — дело сложное и дорогое: Boeing Внутри Dreamliner около 2,3 миллиона компонентов! Несмотря на то что компьютерные модели могут быть использованы для проверки многих аспектов того, как самолеты вести себя, точные прототипы еще нужно сделать для таких вещей, как испытания в аэродинамической трубе. А 3D-печать — простой и эффективный способ сделай это. В то время как коммерческие самолеты строятся в больших количествах, военные самолеты, скорее всего, будут сильно индивидуализированы, а 3D-печать позволяет проектировать, испытывать и производить мелкосерийные или единичные детали как быстро и экономично.

Фото: ВМС США с тех пор тестируют 3D-принтеры на кораблях. один был установлен на USS Essex в 2014 году. Теоретически бортовой принтер делает корабль более самодостаточным, с меньшими затратами на запасные части и материалы, особенно в военное время. Это подводное беспроводное зарядное устройство, напечатанное на 3D-принтере. типично для объектов, которые могут быть напечатаны во время миссии в море. Фото Девина Писнера любезно предоставлено ВМС США.

Космические аппараты даже сложнее самолетов и имеют дополнительные недостаток в том, что они «производятся» в крошечных количества — иногда когда-либо производится только один.Вместо того, чтобы идти на все расходы изготовления уникальных инструментов и производственного оборудования, он может многое Разумнее печатать на 3D-принтере одноразовые компоненты. Но зачем вообще делать части космоса на Земле? Доставка сложных и тяжелых конструкций в пространство сложно, дорого и требует много времени; способность к производить вещи на Луне или на других планетах, может оказаться бесценный. Легко представить космонавтов (или даже роботов) в 3D. принтеры для производства любых предметов, которые им нужны (включая запасные частей), вдали от Земли, когда они им нужны.Но даже обычные космические проекты, порожденные Землей, могут извлечь выгоду из скорость, простота и дешевизна 3D-печати. Последние, поддерживаемые людьми NASA Rover использует детали, напечатанные на 3D-принтере, созданные с помощью Stratasys.

Фото: С запчастями и ремонтом проблем нет. 3D-принтер Lulzbot Taz 6, используемый для изготовления запасных частей на борту военного корабля США, крупным планом. Фото Кристофера А. Велойказы любезно предоставлено ВМС США.

Визуализация

Создание прототипов самолетов или космических ракет является примером гораздо более широкое применение для 3D-печати: визуализация того, как новые дизайны будут смотреть в трех измерениях.Мы можем использовать такие вещи, как виртуальная реальность для это, конечно, но люди часто предпочитают то, что видят и трогать. Все чаще 3D-принтеры используются для быстрого и точного архитектурное моделирование. Хотя мы (пока) не можем печатать 3D в материалах например, кирпич и бетон, существует широкий ассортимент пластмасс. доступны, и их можно раскрасить, чтобы они выглядели как реалистичные здания отделка. Точно так же 3D-печать теперь широко используется для прототипирование и тестирование промышленных и потребительских товаров. Поскольку многие повседневные вещи вылеплены из пластика, 3D-печатная модель может выглядеть очень похож на готовый продукт — идеально подходит для фокус-группы тестирование или исследование рынка.

Персонализированные товары

Современная жизнь — от пластиковых зубных щеток до фантиков. здесь-сегодня, ушел-завтра — удобно, недорого и одноразово. Однако не все ценят серийное массовое производство. вот почему так популярны дорогие «дизайнерские этикетки». в в будущем многие из нас смогут пользоваться преимуществами доступные, персонализированные продукты, изготовленные на заказ в точном соответствии с нашими требованиями Технические характеристики. Ювелирные изделия и модные аксессуары уже печатается на 3D-принтере.Так же, как веб-сайт Etsy создал всемирное сообщество ремесленников, поэтому Zazzy воспроизвел что с использованием технологии 3D-печати. Благодаря простым онлайн-сервисам вроде Shapeways, каждый может сделать свои собственные ник-нэки на 3D-принтере для себя или для себя. продавать другим людям без затрат и хлопот, связанных с использованием собственного 3D-принтера (даже Staples теперь предлагает услуги 3D-печати в некоторых своих магазинах).

«Товары по индивидуальному заказу» — это не просто вещи, которые мы покупаем и используем: еда, которую мы едим, тоже может попасть в эту категорию.На приготовление нужно время, умение и терпение, потому что готовится аппетитный еда выходит далеко за рамки смешивания ингредиентов и нагревания их на плите. Поскольку большинство продуктов можно выдавливать (выдавливать через сопла), они могут (теоретически) также можно напечатать в 3D. Несколько лет назад, Зло Безумный Scientist Laboratories в шутку напечатали какие-то странные предметы из сахар. В 2013 году New York Times обозреватель А.Дж. Джейкобс поставил перед собой задачу распечатать всю еду, включая тарелку и столовые приборы. в Он случайно натолкнулся на работу Ход Липсона из Корнельского университета, кто верит, что еда может быть когда-нибудь лично, напечатана на 3D-принтере, чтобы соответствовать точные потребности вашего организма в питании.Что аккуратно переносит нас в будущее …

Фото: Теоретически вы можете делать 3D-отпечатки из любого сырья, в которое вы можете подавать. ваш принтер. Вот несколько фантастических 3D-объектов, напечатанных из сахарного песка «CandyFab 4000» (взломанный старый плоттер HP) от всегда занятных людей в лабораториях злых безумных ученых. Фотография любезно предоставлена Винделлом Х. Оскей, www.evilmadscientist.com, опубликована на Flickr в 2007 году по лицензии Creative Commons License.

Будущее 3D-печати

Многие люди верят, что 3D-печать возвестит не только о приливной волне нахальных пластиковых уловок, но революция в обрабатывающей промышленности и мировая экономика, которой он управляет.Хотя 3D-печать будет безусловно, позволяет нам делать наши собственные вещи, есть ограничить то, что вы можете достичь самостоятельно с помощью дешевого принтера и трубка из пластика. Реальные экономические выгоды могут быть получены тогда, когда 3D-печать повсеместно принята крупными компаниями в качестве центрального столп обрабатывающей промышленности. Во-первых, это позволит производители предлагают гораздо больше возможностей настройки существующих продуктов, поэтому доступность готового массового производства будет в сочетании с привлекательностью уникального ремесла, сделанного на заказ.Во-вторых, 3D-печать — это, по сути, роботизированная технология, поэтому она будет снизить стоимость производства до такой степени, что опять же, экономически выгодно производить товары в Северной Америке и Европа, которую в настоящее время собирают дешево (плохо оплачиваемыми людьми) в таких местах, как Китай и Индия. Наконец, 3D-печать повысит производительность (поскольку для того, чтобы делать то же самое, потребуется меньше людей), снижение общие затраты на производство, что должно привести к снижению цен и больший спрос — и это всегда хорошо для потребителей, для производители и экономика.

Фотография: два вида печатающей головки (иногда называемой «головкой инструмента») 3D-принтера. Фото Эшли Маклафлин любезно предоставлено Корпус морской пехоты США.

Лучшие видеоролики для 3D-печати 2020 года

По мере того, как 2020 год подходит к концу, самое время вспомнить лучшие видеоролики о 3D-печати, которые мы видели за последние 12 месяцев. Этот год сильно пострадал от пандемии Covid-19, поэтому многие видео так или иначе связаны с этим событием.Несмотря ни на что, есть много компаний, которые преуспели в этом году благодаря инновационным решениям, которые они предлагали, например, Siemens, Porsche, Stratasys, Photocentric и BMW и другие. Мы надеемся, что в следующем году 3D-индустрия удивит нас не меньше, если не больше, чем в этом году. А пока пора просмотреть лучшие клипы в хронологическом порядке. Не пропустите лучшие видеоролики 2020 года по аддитивному производству!

3D-печать в борьбе с COVID-19

Неудивительно, что в 2020 году отрасль сильно пострадала от кризиса здравоохранения, вызванного коронавирусом.В течение первых нескольких месяцев сообщество 3D-печати мобилизовало усилия, чтобы обуздать нехватку медицинского оборудования. Было несколько инициатив солидарности по производству 3D-печатных масок, очков, лицевых щитков, дверных ручек и многого другого. Основная цель заключалась в защите медицинского персонала и людей, наиболее контактировавших с вирусом. Вот один из самых важных видеороликов 2020 года об аддитивном производстве, посвященный приложениям борьбы с COVID-19:

Восстановление культуры с помощью 3D-технологий

В середине марта мы обнаружили способ восстановить культуру с помощью трехмерной метрологии.Культурное наследие должно выдерживать течение времени и часто деградирует из-за войн, стихийных бедствий, окружающей среды и т. Д. Технологии играют очень важную роль в сохранении и восстановлении культуры. Благодаря 3D-сканерам модели можно создавать, а затем физически воспроизводить на 3D-принтере. Эти репродукции впечатляюще качественны и точны! Компания Acciona объяснила процесс и потенциал широкоформатных машин в контексте восстановления культуры:

Достижения в области биопечати органов

Одна из самых важных тем, которые мы видели в видеороликах об аддитивном производстве в этом году, — это производство функциональных человеческих органов, напечатанных на 3D-принтере.Технологии биопечати в медицинском секторе позволили создать индивидуальные решения для многих пациентов. Этот метод с использованием тканей из стволовых клеток позволяет имплантатам адаптироваться к телу пациента без риска отторжения. Многие исследователи предпочли создавать органы и ткани с использованием аддитивного производства клеток. В этом клипе показаны некоторые проекты биопечати, которые больше всего повлияли на персонализированную медицину.

JELL ставки на технологии Сименс

JELL — поставщик инструментов, который уже 10 лет использует аддитивное производство металлов для проверки своих концепций и быстрой доставки готовых к использованию деталей.В этом году компания инвестировала в станки Concept Laser и использовала программное обеспечение Siemens NX, решение САПР, которое позволяет проектировать все в одном инструменте. Нет необходимости передавать данные из одного программного обеспечения в другое, поскольку дизайнеры могут моделировать и моделировать результаты на одной платформе, экономя время. Они также используют такие методы проектирования, как топологическая оптимизация. Узнайте больше в видео ниже!

Photocentric’s последний мотоцикл

Photocentric, специалист по смоле для 3D-печати, разработал мотоцикл с использованием SLA в начале июня этого года.Благодаря машинам Liquid Crystal Maximus и Liquid Crystal Magna, которые предлагают довольно большие объемы печати, компания смогла разработать несколько деталей, используя широкоформатную 3D-печать, например, компоненты кузова или шины. После долгой постобработки результат был впечатляющим, и вы можете увидеть его ниже:

BMW открывает добавку производственный центр

В середине июня производитель автомобилей BMW открыл двери своего центра аддитивного производства.Предприятие предназначено для производства прототипов, а также серийных деталей на промышленных 3D-принтерах различных производителей, в том числе SLM, EOS или Carbon. Центр также занимается исследованиями и разработками существующих технологий в дополнение к новым. 15 миллионов евро, вложенных в этот объект, должны позволить группе развить свои навыки в аддитивном производстве и стать одним из лидеров автомобильного рынка.

Мясная революция, напечатанная на 3D-принтере

В течение 2020 года мы просмотрели множество видеороликов об инновационных решениях в аддитивном производстве.Однако одним из самых удивительных моментов стало мясо, напечатанное на 3D-принтере. Эта технология представляет собой альтернативу выращиванию скота и избавление от негативных последствий производства мяса. Уже создано много новых компаний, использующих существующие методы 3D-печати мяса. Одним из последних является Redefine Meat, который представил Alt-Steak, мясо на растительной основе, которое воспроизводит текстуру, вкус и внешний вид филе говядины и может производиться в больших объемах и по низкой цене, что позволяет его продавать на рынке. большой размах.

Porsche интегрирует аддитивное производство

Немецкая автомобильная компания Porsche объявила в июле о внедрении аддитивного производства при разработке и создании поршней для двигателя Porsche 911 GT2 RS. Для этого компания Porsche использовала решения для 3D-печати металла от производителя Trumpf. Оборудование основано на процессе плавления в лазерном порошковом слое с использованием алюминиевого порошка. Porsche объясняет, что 3D-печать позволила разработать поршни, на 10% легче, но такие же прочные, с охлаждающим каналом, который невозможно было бы разработать с помощью обычных методов.Этот канал снижает температуру поршня на 20 ° C, повышая безопасность и производительность двигателя.

Новый SEAT Advanced Center

SEAT — еще одна автомобильная компания, которая в этом году инвестировала в решения для 3D-печати для своего производственного центра. Теперь у них есть девять машин, включая HP Multi Jet Fusion, SLS, 6 FDM 3D-принтеров и решение PolyJet. Благодаря разнообразию этих технологий SEAT может производить детали с большим количеством деталей, с важными механическими свойствами и расширенными функциональными возможностями.Машины работают 24 часа в сутки и производят в среднем 50 деталей в день. Испанский производитель автомобилей утверждает, что 80% деталей — это прототипы, используемые для более быстрой разработки автомобилей, а остальные — это инструменты и компоненты для настройки.

Ганит Гольдштейн и Stratasys в индустрии моды

В этом году в индустрии моды Ганит Гольдштейн работал с транснациональной компанией Stratasys над созданием индивидуальной коллекции, сочетающей ручные методы работы с прямой 3D-печатью на ткани.С помощью этой техники дизайнер разработала платье в японском стиле. С помощью технологии PolyJet цифровые дизайны были напечатаны в 3D непосредственно на прочных тканях ярких цветов, создавая яркий эффект, когда одежда находится в движении. Работа была частью так называемого Re-FREAM, совместного исследовательского проекта, финансируемого Европейским Союзом. Не пропустите его оригинальный дизайн!

3D-печать методом подэкструзии

В конце октября Джек Форман, аспирант Массачусетского технологического института, разработал новый тип ткани, используя одну из наиболее распространенных проблем 3D-печати — недостаточную экструзию.Это явление возникает, когда в детали недостаточно экструдированной нити. Управляя этим дефектом, Форману удалось создать DefeXtiles, разновидность ткани, напоминающей тюль, которая может иметь более или менее сложные формы и геометрии. С помощью этого метода он пришел к созданию интерактивных моделей, юбок, кружев, волана для бадминтона и т. Д. Вы можете узнать больше об этом текстиле и возможностях, которые он предлагает, в видео ниже.

Смоляные микророботы для медицины

Наш последний видеоролик за 2020 год посвящен микророботам аддитивного производства.Эти устройства настолько малы, что могут перемещаться по нашим кровеносным сосудам и доставлять лекарства к определенным частям тела. Многие исследователи годами преследовали эту цель, пока ученым из Швейцарского федерального технологического института (ETH) в Цюрихе, наконец, не удалось добиться успеха. Этот успех стал результатом новой технологии производства, подкрепленной опытом профессора Сальвадора Пане из ETH, который несколько лет работал со стереолитографией. Эта высокоточная технология 3D-печати позволяет создавать сложные объекты на микрометрическом уровне.Ученые смогли напечатать металл и пластик с такой точностью, что эти два материала переплетаются так же тесно, как звенья цепи.

Что вы думаете о нашей подборке лучших видеороликов о 3D-печати 2020 года? Сообщите нам об этом в комментариях ниже или на наших страницах в Facebook и Twitter! Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку новостей, последние новости о 3D-печати прямо на ваш почтовый ящик!

Что такое 3D-печать? Как это работает?

3D-печать предоставила несколько полезных решений для строительства, медицины, пищевой и авиакосмической промышленности.

Примеры 3D-печати

3D-печать проникла почти во все отрасли и предлагает инновационные решения проблем во всем мире. Вот несколько интересных примеров того, как 3D-печать меняет будущее:

Еда, напечатанная на 3D-принтере

Еда, напечатанная на 3D-принтере, кажется чем-то необычным или слишком хороша, чтобы быть правдой. На самом деле, если его можно протереть, его можно смело печатать. Как что-то из научно-фантастического шоу, 3D-принтеры накладывают пюре на настоящие ингредиенты, такие как курица и морковь, чтобы воссоздать продукты, которые мы знаем и любим.Еда, напечатанная на 3D-принтере, полностью безопасна для употребления, если принтер полностью очищен и работает должным образом. Тем не менее, вы можете заказать еду заранее. 3D-принтеры для еды по-прежнему относительно медленны. Например, для печати детализированного кусочка шоколада требуется около 15-20 минут. Тем не менее, мы видели, как принтеры изготавливают все, от гамбургеров до пиццы и даже пряничных домиков, используя эту умопомрачительную технологию.

Вот как выглядит первый дом, напечатанный на 3D-принтере, выставленный на продажу с сайта CNBC Television

3D Printed Houses

Некоммерческие организации и города по всему миру обращаются к 3D-печати, чтобы решить глобальный кризис бездомных.New Story, некоммерческая организация, занимающаяся улучшением жилищных условий, прямо сейчас печатает дома. Используя принтер длиной 33 фута, New Story может создать дом площадью 500 квадратных футов со стенами, окнами и двумя спальнями всего за 24 часа. На данный момент New Story создала мини-кварталы с 3D-печатью в Мексике, Гаити, Сальвадоре и Боливии, причем более 2000 домов напечатаны на 100%.

Органы и протезы, напечатанные на 3D-принтере

В ближайшем будущем мы увидим, как 3D-принтеры будут создавать рабочие органы для тех, кто ждет трансплантации.Вместо традиционного процесса донорства органов врачи и инженеры объединяются для разработки новой волны медицинских технологий, которые могут создавать сердца, почки и печень с нуля. В этом процессе органы сначала моделируются в 3D с использованием точных характеристик тела реципиента, затем слой за слоем распечатывается комбинация живых клеток и полимерного геля (более известного как биочерня), чтобы создать живой человеческий орган. Эта революционная технология способна изменить известную нам медицинскую отрасль и сократить чрезвычайно большое количество пациентов в списке ожидания донорства органов в США.

3D-печать предлагает несколько дополнительных революционных средств улучшения качества жизни пациентов, делая решения более доступными для поставщиков медицинских услуг: от компонентов для хирургических машин до масок N95 и аппаратов ИВЛ, предназначенных для помощи в борьбе с COVID-19. Пожалуй, наиболее впечатляюще то, что технология 3D-печати даже позволила ускорить производство и обеспечить долговечность протезов при одновременном снижении затрат, как, например, GE Additive произвела более 10000 замен тазобедренного сустава с помощью 3D-печати с 2007 по 2018 год.

3D-печать для аэрокосмической техники

Будет ли будущее космических путешествий зависеть от ракет, напечатанных на 3D-принтере? Так думают такие компании, как Relativity Space в Калифорнии. Компания утверждает, что она может напечатать рабочую ракету на 3D-принтере всего за несколько дней и из 100 раз меньшего количества деталей, чем у обычного шаттла. Первая концептуальная ракета компании, Terran 1, займет всего 60 дней от начала печати до запуска в космос. Ракета будет напечатана на заказ с использованием запатентованного сплава металла, который максимизирует грузоподъемность и минимизирует время сборки.Общая грузоподъемность этой ракеты достигает 1750 кг (примерно вес среднего носорога). Неплохо для того, что вышло из принтера.

3D-печатные материалы не только легче производить быстро и с меньшими затратами, но и 3D-печать также позволяет сократить общее количество деталей, которые необходимо сваривать, а также значительно снизить вес и повысить прочность. Другой известный пример — двигатель LEAP компании GE Aviation, самый продаваемый двигатель в аэрокосмической промышленности, в котором используются топливные форсунки из кобальт-хрома, напечатанные на 3D-принтере, которые весят на 25% меньше и в пять раз прочнее, чем форсунки традиционного производства.

Машины, напечатанные на 3D-принтере

3D-печать

используется в автомобильной промышленности в течение многих лет, что позволяет компаниям сокращать циклы проектирования и производства при одновременном снижении количества необходимых запасов. Запасные части, инструменты, приспособления и приспособления могут производиться по мере необходимости, обеспечивая при этом гибкость, которую невозможно было представить для предыдущих поколений.

Кроме того, 3D-печать дает автолюбителям возможность настраивать свои автомобили или восстанавливать старые автомобили с помощью деталей, которые больше не производятся.Авторемонтные мастерские могут даже использовать 3D-печать, когда сталкиваются с необычными запросами на ремонт.

Потребительские товары с 3D-печатью

Потребительские товары без цифрового или электронного качества сборки, такие как обувь, очки, ювелирные изделия и т. Д., Могут производиться серийно с помощью 3D-печати. В то время как различные другие продукты могут иметь корпус или каркас, изготовленные с помощью 3D-печати, любой предмет, который может быть изготовлен в форме, также может быть изготовлен с помощью 3D-печати.

3D-печать в Windows: все необходимое для начала работы

Источник: Windows Central

Итак, вы решили, что хотите попробовать свои силы в 3D-печати, вы посмотрели все крутые видеоролики на YouTube и готовы забрать свой первый принтер.Но для начала требуется немного больше, чем вы думаете.

Вот обзор того, что вам понадобится, чтобы сразу начать печать и иметь хорошие шансы на то, что эти отпечатки действительно работают.

Компьютер

Источник: Даниэль Рубино / Windows Central

Вам нужен не только компьютер для поиска 3D-моделей и подготовки этих моделей к печати, здесь можно выполнить большую часть внутренней обработки печати. Практически все, от обновления прошивки до запуска принтера в режиме реального времени, можно сделать с хорошего ноутбука или ПК.Это даже не обязательно должен быть лучший ноутбук, просто что-то достаточно мощное, чтобы работать с основными функциями.

VPN-предложения: пожизненная лицензия за 16 долларов, ежемесячные планы за 1 доллар и более

Я бы порекомендовал убедиться, что у вас есть как минимум 4 ГБ ОЗУ и достаточно мощный процессор. На моем Dell XPS 13 работает все мое программное обеспечение для нарезки и программное обеспечение для 3D-дизайна, а на моем MacBook 2011 года изо всех сил пытается подготовить некоторые из более сложных моделей для принтера. Чем новее, тем лучше, но с большинством современных ноутбуков можно справиться с чем угодно.

По возможности избегайте прямого подключения к компьютеру. Использовать SD-карту для копирования ваших моделей на принтер и позволить ему выполнять работу намного лучше, чем использовать ноутбук. Если что-то случится с вашим компьютером во время печати, например, с обновлением или синим экраном смерти (BSOD), вы потенциально можете потерять часы печати.

3D-принтер

Источник: Windows Central

Тип принтера, с которым вы начнете, полностью зависит от вашего бюджета.Если вы хотите войти в мир 3D-печати с минимальными затратами, вы можете приобрести принтер, который требует небольшой работы, чтобы стать идеальным. Иногда это может быть ложной экономией, поскольку вы можете потратить на обновления больше, чем стоило бы купить новое. Если у вас есть немного больше денег, чтобы потратить, покупка лучшего принтера на ранней стадии может сэкономить вам много времени, денег и разочарований.

У нас есть список лучших 3D-принтеров стоимостью менее 1000 долларов, но если вы только начинаете, я бы рассмотрел два — Ender 3 от Creality и Prusa Mini +.

Эндер 3

Ender 3 — невероятно дешевая модель начального уровня для мира 3D-печати. Для этого требуется очень мало настроек, и за этим стоит огромное сообщество. Сообщество важно, потому что для Ender 3 есть много обновлений, которые сделают его электростанцией, и некоторые рекомендации, вероятно, будут хорошей идеей. Самым заметным аргументом в пользу Ender 3 является цена. Вы можете получить рабочий принтер, который будет делать отличные отпечатки всего за 200 долларов. Это отличная отправная точка для хобби.

Мини +

Mini + от Prusa дороже, чем Ender 3, фактически вдвое дороже, но с точки зрения надежности и качества печати он явно выигрывает. Как я сказал в своем обзоре Prusa Mini, «вам будет трудно увидеть какую-либо разницу между качеством Prusa Mini и его старшим братом Mk3s. Если вам нужны потрясающие отпечатки прямо из коробки, то Mini + — ваш лучший выбор по цене менее 500 долларов. Это также идеальный размер, чтобы сидеть на столе рядом с компьютером и печатать все, что угодно, во время работы.Я люблю это.

Фантастический принтер по отличной цене

Prusa Mini +

Prusa Mini + — это 3D-принтер, который предлагает превосходные возможности печати с ценой на сортировку всех карманов. Если вы новичок в 3D-печати и хотите начать с качества, этот принтер для вас.

Принтеры для смолы

Источник: Windows Central Для 3D-печати смолой

требуется совершенно другой набор 3D-принтеров, материалов и аксессуаров.Здесь мы рассматриваем 3D-печать смолой или филаментом, но, как правило, если вы ищете крошечные детали на небольших моделях, то лучше всего подойдет полимерный принтер. Если вам нужны большие модели, которые могут понести наказание, лучше подойдет принтер FDM. 3D-печать смолой также требует наличия множества необходимых аксессуаров для безопасного и эффективного использования. Когда дело доходит до 3D-принтеров Resin, есть три размера (маленький, средний и большой), но для новичков действительно нужно подумать только о двух.

Малый

Маленькие полимерные 3D-принтеры, такие как Phrozen Mini 4K и Sonic 4K, идеально подходят, если вы ищете принтер начального уровня по разумной цене, который может печатать модели с высокой детализацией, такие как миниатюры для настольных игр или фигурки.Моноэкран на этих новых принтерах делает их чрезвычайно быстрыми, а разрешение 4K обеспечивает фантастическую детализацию модели.

Быстро и доступно

Phrozen Sonic Mini 4K

Отличный принтер для любителей

Phrozen Sonic Mini 4K — отличное место для начала 3D-печати из смолы. Он маленький, дешевый и обеспечивает уровень детализации, которому принтеры FDM завидуют каждый раз.

Средний

Если вы хотите напечатать модели большего размера, например маски или 7-дюймовые фигуры, то принтер среднего размера может вам подойти.Мы рассмотрели Anycubic Mono X и обнаружили, что он превосходен практически во всех аспектах 3D-печати. Если вы хотите заняться 3D-печатью как бизнесом, это отличное место для начала.

Основные материалы

Нить

— это материал, который вы используете для изготовления всего в вашем 3D-принтере FDM. Самым популярным и, пожалуй, самым простым в использовании является PLA, пластик на основе кукурузы, который требует довольно низких температур для печати и его легко шлифовать, грунтовать и красить.Есть много других вариантов нитей, таких как ABS, более прочный пластик с более высокими температурами, и Ninja Flex, гибкая нить, которую можно использовать для таких вещей, как чехлы для телефонов.

Рулоны нити бывают разных размеров, и мне нравится использовать рулоны весом 1 кг или 2,2 фунта, которые можно купить всего за 15 долларов. Множество людей скажут вам, что дешевые вещи никуда не годятся, и могут быть правы, если вы планируете продавать свои отпечатки или не хотите их раскрашивать. Тем не менее, для ваших первых нескольких рулонов, пока вы изучаете веревки, делайте это как можно дешевле.Вы достигнете точки в вашей карьере полиграфиста, когда придет время покупать некоторые из более дорогих материалов, но вы можете найти много отличных волокон с ограниченным бюджетом, если вам нужно.

Внимание! Некоторые волокна при печати являются ядовитыми. На АБС не следует печатать без соответствующей вентиляции в доме, и для того, чтобы действительно хорошо работать, необходимо иметь комнату с контролируемой вентиляцией. Большинство принтеров не поставляются с корпусом, поэтому вам нужно будет построить его, чтобы правильно печатать ABS. Тем не менее, ABS — действительно хороший материал для получения очень гладких отпечатков, поэтому о нем стоит узнать больше.Также убедитесь, что у вас есть нить подходящего размера; 1,75 мм — это норма, но для некоторых принтеров доступно 2,85 мм.

Смола

, очевидно, требуется для 3D-принтеров на основе смолы, но важно отметить, насколько она может быть более токсичной. Хотя вы можете поставить 3D-принтер на смоле рядом с вами на столе, вам нужно обеспечить достаточную вентиляцию, когда в нем есть смола.

Есть много разных типов смолы, которые вы можете использовать в зависимости от типа модели, которую вы делаете.Существуют особо вязкие смолы для практичных отпечатков, смолы, которые подходят для шлифования и покраски, и даже смолы, которые можно использовать в качестве воска для литья металла. Мы собрали лучшую смолу для вашего 3D-принтера SLA / DLP в удобный список, но, за мои деньги, быстрая смола Siraya Tech — это все, что вам нужно каждый день.

Теперь, когда у вас есть ноутбук, принтер и базовый материал, вам нужно начать искать инструменты, которые помогут вам облегчить жизнь. Если вы печатаете смолой, то наш список обязательных аксессуаров направит вас в правильном направлении, но наиболее важными вещами для покупки являются нитриловые перчатки и изопропиловый спирт (IPA).Они сохранят вашу безопасность и сделают ваши отпечатки фантастическими после очистки и отверждения.

Есть также некоторые обязательные аксессуары для 3D-принтеров с волокном, потому что, хотя ваш принтер может поставляться с дешевым скребком и некоторыми ножницами, вам действительно нужны качественные инструменты, такие как скребок Buildtak, чтобы ваша печать была успешной. Некоторые из лучших вещей, которые вы можете купить для своего принтера, можно найти и в вашем местном супермаркете. Такие вещи, как лак для волос Aquanet и клей-карандаш Элмера, легко доступны, и они надежно закрепят отпечаток на кровати.

3D модели

Репозиторий

Большинство принтеров поставляются с SD-картой и несколькими базовыми моделями, которые можно опробовать, но вы можете иметь представление о том, что вы хотите напечатать в первый раз. Вы всегда можете создать свои собственные модели, а пока давайте найдем одну в Интернете.

Thingiverse: Thingiverse — это крупнейшее хранилище бесплатных 3D-моделей в Интернете с сотнями тысяч моделей на выбор. Если у вас была идея, скорее всего, кто-то ее уже придумал.Я даже загрузил быстрый дизайн логотипа Windows Central, который вы могли бы использовать в качестве своего первого отпечатка.
My Mini Factory: My Mini Factory меньше, чем Thingiverse, но каждая модель на нем гарантированно готова к печати. Это означает, что кто-то действительно распечатал все модели, чтобы убедиться, что они будут напечатаны. На My Mini Factory гораздо больше оплачиваемых художников, но, честно говоря, получить некоторые из этих удивительных моделей стоит несколько долларов.
Prusaprinters: Prusa производит два моих любимых принтера, Mini + и Mk3s, а недавно создала сайт для размещения 3D-творений.Он уже создает сильное сообщество, и по нему легко ориентироваться.
Patreon: Хотя Patreon — это не совсем библиотека 3D-моделей, есть несколько фантастических разработчиков 3D-моделей, которые предлагают красивые модели за небольшую ежемесячную плату. Некоторые, такие как Fotis Mint, даже позволяют продавать свои оригинальные модели, если вы зарегистрируетесь на нужную сумму. Я трачу около 30 долларов в месяц на разных моделистов и в среднем на эти деньги в среднем 10-15 новых моделей. Торговаться.

Ломтерезки

Слайсеры — последняя часть головоломки 3D-печати.Программное обеспечение для нарезки превращает файл 3D-модели, обычно в формате .STL или .OBJ, в полезный набор инструкций для вашего принтера для печати в 3D-пространстве. Обычно слайсер создает файл с именем GCode, который вы можете редактировать, чтобы настроить определенные аспекты печати. GCode сообщает принтеру, когда начинать и останавливать, когда возвращать печатающую головку в исходное положение и когда выдавливать нить между двумя точками. Разных слайсеров довольно много, и они становятся лучше с каждым днем.

Simplify 3D: Simplify 3D (S3D) — чрезвычайно мощный слайсер, который можно использовать практически на любом принтере.Один из моих принтеров использует другой вариант кода для печати, называемый .x3g, и поэтому для его работы требуется специальное программное обеспечение, которое включает в себя S3D. S3D имеет отличный пользовательский интерфейс и мощные функции, которые помогут вам создавать лучшие отпечатки. Я бы не стал рекомендовать это прямо сейчас, поскольку у них есть некоторые странные ограничения на количество принтеров, которые вы можете использовать, они медленно обновляются, и его покупка стоит 149 долларов, но то, что он делает, делает очень хорошо.
Cura: Cura от Ultimaker полностью бесплатна и почти так же мощна, как Simplify 3D.Из-за того, что Cura имеет открытый исходный код, вы увидите множество различных версий, распространяемых по всему миру, ваш принтер может даже поставляться с версией на SD-карте. Не используйте никакую другую версию, кроме текущей стабильной, если вы не уверены в своих навыках 3D-печати, поскольку даже одна неправильная настройка может сделать все ваши отпечатки похожими на мусор. Мне нравится Cura, и его пользовательский интерфейс немного проще для понимания, чем S3D, а с постоянным циклом обновления и ценой 0 долларов это хороший выбор для новичка.
PrusaSlicer: PrusaSlicer — еще одно бесплатное предложение, заслуживающее внимательного изучения. Он работает как для FDM, так и для печати смолой и имеет множество удивительных функций, одна из моих любимых — это краска на опорах. Вместо того, чтобы возиться с блокировщиками, вы можете просто нарисовать область, в которой вам нужна поддержка, на PrusaSlicer, чтобы получить необходимую поддержку. Это элегантная система, в которой я действительно разбираюсь. Если вы остановились на Mini + или Mk3s, о которых говорилось ранее в этой статье, то PrusaSlicer — лучший выбор для вас.
Chitubox: Когда дело доходит до печати смолой, нет лучшего слайсера, чем Chitubox. Он предлагает фантастические функции, которые позволяют поддерживать модель и выдавливать ее, готовая к печати смолой. Он даже может подключаться к определенным принтерам по беспроводной сети через ваш компьютер, чтобы сделать передачу файлов простой и приятной. Я использую Chitubox каждый божий день, и мне это нравится.

Мы можем получать комиссию за покупки, используя наши ссылки. Учить больше.

Добро пожаловать в 3D платформу

Примеры использования 3D-печати

Термоформ

Большой объем сборки

3D Platform стремится воплотить в жизнь ваши самые большие идеи.Мы разрабатываем продукты, которые расширяют границы возможностей инноваций, и поэтому мы являемся лидером в производстве широкоформатных промышленных 3D-принтеров. Во многих отраслях промышленности, индустрии развлечений и в академических кругах по-прежнему в полной мере используются преимущества этих широкоформатных принтеров для создания прототипов, серийного производства продукции и построения будущего.

Что такое большое? Наша большая площадь застройки составляет до 1 метра x 1,5 метра x 0,7 метра. Это предлагает более чем на 200 процентов больше пространства для творчества, чем типичный настольный 3D-принтер, и означает, что нашим клиентам не нужно уменьшать масштаб или печатать несколько деталей, требующих сборки.Кроме того, большая площадь сборки может включать быстрые итерации дизайна, чтобы значительно сократить время выхода на рынок.

Традиционные настольные 3D-принтеры подходят для создания прототипов деталей, но могут быть дорогостоящими с точки зрения массового производства и сроков вывода на рынок. Напротив, промышленные производители могут настраивать наши широкоформатные 3D-принтеры, предоставляя возможность изготавливать детали почти чистой формы. В результате снижаются затраты и сокращается время вывода на рынок.

Простая 3D-печать большого формата

Пусть вас не пугают слова «промышленная мощь» или «большой формат»! Печать с помощью 3DP может быть такой же простой, как 1 — 2 — 3D! Узнайте, как успешно создать 3D-печать, посмотрев наше видео 1-2-3D Printing.

Создайте свою 3D-модель. Начните с 3D-модели, созданной в программе для 3D-моделирования или загруженной из Интернета. Затем сохраните модель как файл OBJ или STL. Программное обеспечение для обработки 3D-принтера лучше всего распознает эти типы файлов.

Обработайте модель в программе для 3D-печати. Импортируйте файл и задайте несколько стандартных модификаторов модели, таких как количество верхних и нижних слоев, периметры и заполнение. Затем увеличьте прочность коробки заполнения, установив процент заполнения внутренней части на 20 процентов.Если необходимы опоры, их можно добавить, нажав кнопку «создать вспомогательный материал». Нажмите «ОК», чтобы принять настройки процесса и наблюдать за моделью с ее новыми слоями. Наконец, сохраните файл в формате g-кода, который дает принтеру пошаговые инструкции.

Отправить файл на принтер. Нагрейте платформу и не забывайте ставить оси в исходное положение перед каждой печатью. Затем выберите файл с g-кодом. Как только целевая температура экструдера будет достигнута, начнется печать.Следите за первыми несколькими слоями, чтобы убедиться, что печать прилегает к области построения и что нить плавно течет.

Непревзойденная скорость с экструдерами 3DP

Поднимите аддитивное производство на новый уровень с помощью экструдеров конкурентов в 16 раз быстрее. Текущие рыночные экструдеры ограничены с точки зрения их теплоемкости, поэтому они не обладают достаточной способностью быстро плавить и распределять нить. Обычно они имеют среднюю пропускную способность 36 граммов в час.Напротив, наши экструдеры с высокой скоростью потока HFE 900 могут обеспечивать производительность 1350 граммов в час, что приводит к значительному сокращению времени 3D-печати.

Наша гибкая линейка экструдеров позволяет менять форсунки в зависимости от вашего применения и цели. Используйте сопло малого диаметра для тонкого разрешения слоев или сопла большего диаметра для быстрой печати и прочных деталей. В модульных конструкциях можно использовать нити накала от 1,75 до 6 мм и сопла от 0,2 до 5 мм.Кроме того, двойные экструдерные головки с быстрой заменой позволяют получать высококачественные 3D-отпечатки, при этом скорость и количество экструдированного материала регулируются независимо друг от друга.

Надежность с преимуществом открытого рынка

Технология, используемая для коммерческих продуктов, не будет работать для производственных приложений. Поэтому компаниям необходимо отвечать требованиям надежности и производительности, используя проверенные в отрасли механические и электрические компоненты. По этой причине 3DP предлагает технологию системы движения, которая сокращает время цикла и качество конечной детали.

3DP использует энергию глобальной сети ученых-материаловедов, используя решения открытого рынка. На этих открытых рынках квалифицированные специалисты смешивают различные полимеры для достижения конкретных конечных целей для определенных проектов. Кроме того, рынки открытого программного обеспечения могут стимулировать инновации, предоставляя 3D-печатные модели в реальном времени, к которым можно легко получить доступ и поделиться ими. Открытый исходный код и надежность — вот почему ведущие лидеры отрасли обращаются к 3D Platform, чтобы оставаться конкурентоспособными на требовательных рынках.

Достигайте больших успехов с помощью инноваций

Думай БОЛЬШОЙ, Печатай БОЛЬШОЙ, Экономь БОЛЬШОЙ! 3D Platform использует инновации для создания широкоформатных 3D-принтеров, размер которых удовлетворяет любые потребности.Взгляните на будущее 3D-печати!

WorkCenter 500 Series — Этот 3D-принтер очень большого формата не только имеет большую площадь сборки, но и доступен по цене. Сверхбольшой рабочий объем (1400 мм x 2800 мм x 700 мм) обеспечивает гибкость, но без ущерба для качества или производительности. WorkCenter 500 в настоящее время является единственной машиной в категории широкоформатных устройств, которая предоставляет возможность использовать экструдер (ы) гранул или волокна — или и то, и другое!

WorkCell — Наш широкоформатный 3D-принтер с обогреваемым корпусом в настоящее время находится в процессе проектирования! Обогреваемый корпус WorkCell с объемом печати более 1 кубометра позволит пользователям выйти за рамки полимеров, которые обычно печатают в открытой окружающей среде, включая товарные пластмассы, инженерные пластмассы и высококачественные пластмассы.

Как работают 3D-принтеры | Министерство энергетики

На этой неделе мы празднуем запуск новой серии на Energy.gov: Как работает энергия.

Три года назад печать трехмерных объектов дома могла бы звучать как вещь из The Jetsons . Но всего за несколько коротких лет 3D-печать резко выросла, превратившись из нишевой технологии в революционную инновацию, которая захватывает воображение как крупных производителей, так и любителей.

3D-печать может произвести революцию в производстве, позволяя компаниям (и частным лицам) разрабатывать и производить продукты по-новому, а также сокращать отходы материалов, экономить энергию и сокращать время, необходимое для вывода продуктов на рынок.

Что такое 3D-печать?

Технология 3D-печати, впервые изобретенная в 1980-х годах инженером и физиком Чаком Халлом, прошла долгий путь. 3D-печать, также называемая аддитивным производством, — это процесс создания объекта путем нанесения материала по одному крошечному слою за раз.

Основная идея аддитивного производства может быть найдена в горных образованиях глубоко под землей (капающая вода откладывает тонкие слои минералов, формируя сталактиты и сталагмиты), но более современным примером является обычный настольный принтер. Подобно тому, как струйный принтер добавляет отдельные точки чернил для формирования изображения, 3D-принтер добавляет материал только там, где это необходимо, на основе цифрового файла.

Для сравнения, многие традиционные производственные процессы, которые недавно были названы «субтрактивным производством», требуют вырезания лишних материалов для изготовления желаемой детали.Результат: согласно данным Национальной лаборатории Окриджа Министерства энергетики США, субтрактивное производство может тратить до 30 фунтов материала на каждый фунт полезного материала в некоторых частях.

В некоторых процессах 3D-печати около 98 процентов сырья используется для изготовления готовой детали. Не говоря уже о том, что 3D-печать позволяет производителям создавать новые формы и более легкие детали, которые используют меньше сырья и требуют меньшего количества этапов производства. В свою очередь, это может привести к снижению энергопотребления для 3D-печати — до 50 процентов меньше энергии для определенных процессов по сравнению с традиционными производственными процессами.

Хотя возможности аддитивного производства безграничны, сегодня 3D-печать в основном используется для создания небольших, относительно дорогих компонентов с использованием пластмасс и металлических порошков. Тем не менее, поскольку цены на настольные 3D-принтеры продолжают падать, некоторые новаторы экспериментируют с различными материалами, такими как шоколад и другие продукты питания, воск, керамика и биоматериалы, подобные человеческим клеткам.

Как работает 3D-принтер?

Технологии аддитивного производства бывают разных форм и размеров, но независимо от типа 3D-принтера или материала, который вы используете, процесс 3D-печати следует одним и тем же основным этапам.

Все начинается с создания трехмерного чертежа с использованием программного обеспечения для автоматизированного проектирования (обычно называемого САПР). Создатели ограничены только своим воображением. Например, 3D-принтеры использовались для производства всего, от роботов и протезов до нестандартной обуви и музыкальных инструментов. Национальная лаборатория Ок-Ридж даже сотрудничает с компанией, чтобы создать первый автомобиль, напечатанный на 3D-принтере, с использованием крупномасштабного 3D-принтера, а America Makes — президентский экспериментальный институт производственных инноваций, специализирующийся на 3D-печати — недавно объявил, что предоставляет финансирование для новый недорогой 3D-принтер по металлу.

После создания 3D-чертежа необходимо подготовить принтер. Это включает повторное наполнение сырья (например, пластмассы, металлические порошки или связующие растворы) и подготовку платформы для сборки (в некоторых случаях вам может потребоваться очистить ее или нанести клей, чтобы предотвратить движение и деформацию от тепла во время процесса печати) .

Как только вы нажмете кнопку «Печать», машина автоматически построит желаемый объект. Хотя процессы печати различаются в зависимости от типа технологии 3D-печати, экструзия материала (которая включает в себя ряд различных типов процессов, таких как моделирование методом наплавления) является наиболее распространенным процессом, используемым в настольных 3D-принтерах.

Экструзия материала работает как клеевой пистолет. Печатный материал — обычно пластиковая нить — нагревается до жидкого состояния и выдавливается через сопло для печати. Используя информацию из цифрового файла — дизайн разделен на тонкие двухмерные поперечные сечения, чтобы принтер точно знал, куда положить материал — сопло наносит полимер тонкими слоями, часто толщиной 0,1 миллиметра. Полимер быстро затвердевает, связываясь с нижележащим слоем, прежде чем платформа сборки опустится, а печатающая головка добавит еще один слой.В зависимости от размера и сложности объекта весь процесс может занять от нескольких минут до нескольких дней.

После завершения печати каждый объект требует небольшой постобработки. Это может варьироваться от отклеивания объекта от платформы сборки до удаления поддерживающих структур (временный материал, напечатанный для поддержки выступов на объекте) и удаления излишков порошка.

Типы 3D-принтеров

С годами индустрия 3D-печати резко выросла, создав новые технологии (и новый язык для описания различных процессов аддитивного производства).Чтобы упростить этот язык, ASTM International — международная организация по стандартизации — выпустила в 2012 году стандартную терминологию, в которой технологии аддитивного производства были разделены на семь широких категорий. Ниже приведены краткие сведения о различных типах 3D-печати (с экструзией материала, описанной в предыдущем разделе).

Распыление материала : Как и в стандартном настольном принтере, при струйной печати материал откладывается через головку струйного принтера. В этом процессе обычно используется пластик, который требует света для его затвердевания (так называемый фотополимер), но он также может печатать воски и другие материалы.Хотя с помощью струйной печати можно производить точные детали и включать несколько материалов за счет использования дополнительных сопел для струйных принтеров, машины относительно дороги, а время сборки может быть медленным.
Распыление связующего : При распылении связующего тонкий слой порошка (это может быть что угодно, от пластика или стекла до металла или песка) катится по платформе сборки. Затем головка принтера распыляет связующий раствор (похожий на клей), чтобы соединить порошок только в местах, указанных в цифровом файле.Процесс повторяется до тех пор, пока объект не будет готов к печати, а лишний порошок, который поддерживал объект во время сборки, будет удален и сохранен для дальнейшего использования. Распыление связующего можно использовать для создания относительно больших деталей, но это может быть дорогостоящим, особенно для больших систем.
Плавление в порошковом слое : Плавление в порошковом слое аналогично распылению связующего, за исключением того, что слои порошка соединяются вместе (плавятся или спекаются — процесс, в котором используется тепло или давление для образования твердой массы материала без его плавления) с помощью источника тепла, такого как лазер или электронный луч.Хотя процессы в порошковом слое позволяют производить высококачественные, прочные полимерные и твердые металлические детали, выбор сырья для этого типа аддитивного производства ограничен.
Направленное выделение энергии : Направленное выделение энергии может иметь множество форм, но все они следуют базовому процессу. Проволока или порошковый материал наносится тонкими слоями и расплавляется с использованием источника высокой энергии, такого как лазер. Системы направленного осаждения энергии обычно используются для ремонта существующих деталей и создания очень крупных деталей, но с этой технологией эти детали часто требуют более обширной постобработки.
Ламинирование листов : Системы ламинирования листов связывают тонкие листы материала (обычно бумаги или металла) вместе с помощью клея, низкотемпературных источников тепла или других форм энергии для создания 3D-объекта. Системы ламинирования листов позволяют производителям печатать с использованием материалов, чувствительных к нагреванию, таких как бумага и электроника, и предлагают самые низкие материальные затраты по сравнению с любым аддитивным процессом. Но этот процесс может быть немного менее точным, чем некоторые другие типы систем аддитивного производства.
Фотополимеризация в ванне : Фотополимеризация — самый старый тип 3D-принтеров — использует жидкую смолу, которая отверждается с помощью специальных ламп для создания 3D-объекта. В зависимости от типа принтера, он использует лазер или проектор для запуска химической реакции и упрочнения тонких слоев смолы. Эти процессы позволяют создавать очень точные детали с мелкими деталями, но выбор материалов ограничен, а машины могут быть дорогими.

Создание страны производителей

Хотя 3D-печать не нова, недавние достижения в этой технологии (наряду с ростом популярности таких сайтов, как Esty и Kickstarter) вызвали возрождение творческого производства — где любой, кто имеет доступ к принтер является производителем, и настройка продукта практически не ограничена.

3D-принтеры и другие производственные технологии превращают потребителей в творцов — или производителей вещей. Это движение, часто называемое Движением Создателей, помогает стимулировать инновации и создавать совершенно новый способ ведения бизнеса. Продукты больше не нужно производить массово — они могут изготавливаться небольшими партиями, распечатываться на месте или адаптироваться к индивидуальным потребностям.

Этот новый образ мышления проникает и в класс через доступ к 3D-принтерам.Студенты не ограничиваются придумыванием крутых, новых идей — они могут воплотить их в жизнь, и это вдохновляет их на изучение STEM (науки, технологии, инженерии и математики). Чтобы познакомить студентов с аддитивным производством и его потенциалом, Министерство энергетики, Национальная лаборатория Ок-Ридж и компания America Makes пожертвовали почти 450 3D-принтеров командам, участвующим в конкурсе FIRST Robotics в этом году.

Подъем Движения Создателей, охваченный как молодыми, так и старыми, представляет огромные возможности для Соединенных Штатов.Он может создать основу для новых продуктов и процессов, которые помогут оживить американское производство. Чтобы отметить этот потенциал, президент Обама организовал в Белом доме первую ярмарку Maker Faire, которая позволила новаторам и предпринимателям всех возрастов показать, что они сделали, и поделиться тем, чему они научились.

Будущее 3D-печати

Аддитивное производство не только влияет на движение производителей, но и меняет способы ведения бизнеса компаниями и федеральными агентствами.

Компании обращаются к аддитивному производству, чтобы создавать детали, которые раньше были невозможны. Многие указывают на то, что компания GE использует 3D-принтеры для создания топливных форсунок для нового реактивного двигателя, которые прочнее и легче обычных деталей. а федеральные агентства изучают способы использования этой технологии для более эффективного выполнения своих задач.Министерство здравоохранения и социальных служб США создало биржу 3D-печати NIH, чтобы лучше делиться биомедицинскими моделями для 3D-печати среди медицинского сообщества, в то время как НАСА изучает, как 3D-печать работает в космосе.

Тем не менее, это только верхушка айсберга, когда речь идет о потенциале аддитивного производства. Для производителей аддитивное производство позволит создать широкий спектр новых продуктов, которые могут повысить конкурентоспособность отрасли, снизить энергопотребление в отрасли и способствовать развитию экономики экологически чистой энергии.

От помощи в финансировании America Makes, государственно-частного партнерства, призванного сделать США лидером в области 3D-печати, до создания производственного демонстрационного центра в лаборатории Oak Ridge Lab, Министерство энергетики предоставляет компаниям доступ к технологиям 3D-печати и обучает их. — и будущие инженеры — о возможностях технологии. Чтобы обеспечить развитие технологий, национальные лаборатории Департамента сотрудничают с промышленностью для создания новой технологии 3D-печати.Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора недавно объявила о сотрудничестве по разработке новых материалов, оборудования и программного обеспечения для 3D-печати, а Национальная лаборатория Ок-Ридж сотрудничает с целью разработки новой коммерческой системы аддитивного производства, которая в 200-500 раз быстрее и может печатать пластиковые компоненты в 10 раз больше, чем современные коммерческие 3D-принтеры.

По мере того, как цены падают, а технология становится быстрее и точнее, 3D-печать готова изменить отношение компаний и потребителей к производству — во многом так же, как первые компьютеры привели к быстрому доступу к знаниям, которые мы сейчас берем. как должное.

Чтобы узнать больше о 3D-печати Министерства энергетики, посетите веб-сайт Advanced Manufacturing Office.

3D-печать для чайников: как они работают? | The Independent

Кажется, что все, от Белого дома до Amazon.com, сейчас говорят о 3D-печати, но что именно? Вот краткое руководство по поводу того, о чем идет речь…

Что такое 3D-принтер?

3D-принтеры — это новое поколение машин, которые могут изготавливать повседневные вещи.Они замечательны тем, что могут изготавливать разные виды предметов из разных материалов на одной машине.

3D-принтер может изготавливать практически все, от керамических чашек до пластиковых игрушек, металлических деталей машин, керамических ваз, модных шоколадных тортов или даже (скоро в скором времени) частей человеческого тела.

Они заменяют традиционные фабричные производственные линии одной машиной, точно так же, как домашние струйные принтеры заменяют бутылки с чернилами, печатный станок, горячее железо и сушилку.

Почему это называется печатью?

Если вы внимательно посмотрите (в микроскоп) на страницу с текстом на домашнем принтере, вы увидите, что буквы не просто окрашивают бумагу, они на самом деле немного сидят на поверхности страницы. .

Теоретически, если вы напечатаете одну и ту же страницу несколько тысяч раз, в конечном итоге чернила наложат друг на друга достаточно слоев, чтобы создать твердую трехмерную модель каждой буквы. Идея создания физической формы из крошечных слоев — вот как работали первые 3D-принтеры.

Как работают 3D-принтеры?

Вы начинаете с проектирования 3D-объекта на обычном домашнем ПК, подключаете его к 3D-принтеру, нажимаете «печать», а затем садитесь и смотрите. Процесс немного похож на приготовление буханки нарезанного хлеба, но в обратном порядке. Представьте, что вы выпекаете каждый отдельный ломтик хлеба, а затем склеиваете их вместе в целую буханку (в отличие от приготовления целого хлеба, а затем нарезания его, как это делает пекарь). Это в основном то, что делает 3D-принтер.

В процессе 3D-печати весь объект превращается в тысячи крошечных кусочков, а затем создается снизу вверх, фрагмент за фрагментом.Эти крошечные слои слипаются, образуя твердый объект. Каждый слой может быть очень сложным, что означает, что 3D-принтеры могут создавать движущиеся части, такие как шарниры и колеса, как части одного и того же объекта. Вы можете напечатать весь велосипед — руль, седло, раму, колеса, тормоза, педали и цепь — в собранном виде, без использования каких-либо инструментов. Вопрос просто в том, чтобы оставить пробелы в нужных местах.

Какие возможности?

Вы когда-нибудь ломали что-то, но обнаруживали, что оно больше не продается и вы не можете его заменить? 3D-печать означает, что вы можете просто распечатать новую.Этот мир, в котором можно сделать практически все, что угодно, очень отличается от того, в котором мы живем сегодня. Это мир, в котором не нужны грузовики для доставки товаров или склады для их хранения, где ничего не бывает на складе и где меньше отходов, упаковки и загрязнения.

Это также мир, в котором предметы повседневного обихода изготавливаются по индивидуальному заказу и в соответствии с вашими требованиями. Это означает, что мебель создана для вашего дома, обувь — по ноге, дверные ручки — по руке, блюда — напечатаны по вашему вкусу одним нажатием кнопки.Даже лекарства, кости, органы и кожа, предназначенные для лечения ваших травм.

Вы можете получить некоторые из этих вещей сейчас, если вы богаты, но 3D-печать обеспечивает доступное производство на заказ для масс. Если это звучит как чистая фантазия, попробуйте поискать в Google «персонализированные 3D-печатные продукты» и убедитесь в этом сами. В конце концов, идея делать покупки в супермаркете на iPad была похожа на что-то из «Звездного пути» 20 лет назад.

Какие ограничения?

Хотя покупка 3D-принтера намного дешевле, чем создание фабрики, стоимость каждой единицы, которую вы производите, выше, поэтому экономичность 3D-печати еще не превосходит традиционное массовое производство.Он также не может сравниться с гладкой поверхностью промышленных машин, а также предлагать разнообразие материалов или широкий диапазон размеров, доступных в промышленных процессах.

Учебник по 3d принтеру

Медицина

Видео-материалы о 3D принтерах и станках с ЧПУ

Всё о 3D-принтере в стоматологии: особенности, применение, технологии

Технологии 3D-печати и принтеры лаборатории 3DLab

Оборудование для 3D-печати

Критерии выбора

Технологии 3D-печати

1.

Что печатает студия 3DLab с помощью лазерной стереолитографии?

2. Метод наплавления нити (Fused deposition modeling, FDM)

Что печатает студия 3DLab с помощью FDM технологии?

3. Цветная струйная 3D-печать (Color Jet Printing, CJP)

Что печатает студия 3DLab с помощью CJP технологии?

Материалы для 3D-печати

1. Фотополимерная смола

2. PLA-пластик

3.

Электронный учебник «Школьный 3d принтер «Альфа»

Медицина

3д печать | Тюмень | Студия 3D печати

Мы производим :​

— Запчасти из пластика любой сложности

— Статуи, бюсты, барельефы

— Детализированные макеты застройки

— Создание одной (тестовой) детали для последующего тиражирования

— Единичные и необходимые ( до 100 штук) предметы из пластика

— Рекламные материалы из пластика

— Создание отдельных частей скелета ( для медицинских образовательных учереждений)

— И многое другое…при наличии у вас заказа из пластика или полиуритана, звоните мы расскажем способ изготовления.

Материалы для 3D печати

HIPS полистирол с высокой ударостойкостью​

ABS акрилонитрил-бутадиенстирол ​

Обзор 3D принтера Zenit 3D от компании 3Dtool / Хабр

Внешний вид

Экран управления

Рабочий стол

Кинематика

Экструдер

Программное обеспечение

Печать

Подводя итоги, давайте выделим преимущества 3D принтера Zenit:

Как работают 3D-принтеры?

От ручных прототипов к быстрому прототипированию

Как работает 3D-принтер?

Q: Какие «чернила» используются в 3D-принтере? A: Пластик!

Преимущества и недостатки

Приложения

Медицина

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Визуализация

Персонализированные товары

Будущее 3D-печати

Лучшие видеоролики для 3D-печати 2020 года

Что такое 3D-печать? Как это работает?

Примеры 3D-печати

Еда, напечатанная на 3D-принтере

3D Printed Houses

Органы и протезы, напечатанные на 3D-принтере

3D-печать для аэрокосмической техники

Машины, напечатанные на 3D-принтере

Потребительские товары с 3D-печатью

3D-печать в Windows: все необходимое для начала работы

Компьютер

3D-принтер

Эндер 3

Мини +

Фантастический принтер по отличной цене

Prusa Mini +

Принтеры для смолы

Малый

Быстро и доступно

Phrozen Sonic Mini 4K

Средний

Основные материалы

Нить

Смола

3D модели

Репозиторий

Ломтерезки

Мы производим :

HIPS полистирол с высокой ударостойкостью

ABS акрилонитрил-бутадиенстирол