Для початківців: етапи 3D-друку

Для початківців: етапи 3D-друку

3D-друк – це процес, за допомогою якого тверді об’єкти можуть бути створені з цифрових файлів. Це може бути досягнуто за допомогою різних методів 3D-друку . Більшість цих методів пов’язані зі створенням об’єкта шляхом послідовного наплавлення тонких шарів пластику один на одного.

Нижче ми розкриємо зміст етапів 3D-друку на прикладі найпоширенішої технології FDM (Fused Deposition Modeling), яка передбачає формування об’єктів методом пошарового нанесення розплавленої полімерної нитки.

Етап 1: Створення цифрової моделі

Процес 3D-друку починається з розробки віртуальної 3д моделі майбутнього об’єкта в 3D-редакторі або CAD-програмі (3D Studio Max, AutoCAD, Компас, SolidWorks та ін.). Просту модель може створити будь-який користувач, який має навички роботи з персональним комп’ютером та стандартними пакетами прикладних програм.

На створення віртуальної моделі майбутнього об’єкта потрібно від кількох хвилин до кількох днів, залежно від ступеня складності моделі.

Отримати 3д модель можна також методом 3д сканування.

Етап 2: Експорт 3D-моделі у STL-формат

Коли моделювання закінчено, слід перевести отриманий файл в STL-формат, який розпізнає більшість сучасних 3D-принтерів. Для цього потрібно вибрати в меню пункт «Зберегти як» або «Import/Export», залежно від програми, що використовується.

Перед експортом файлу слід вказати ступінь деталізації моделі або її розбиття на трикутники. Якщо вибрати параметр «Точно», то розбиття вийде щільним, готовий файл займе досить багато місця на жорсткому диску комп’ютера і довше оброблятиметься спеціальним програмним забезпеченням, але на виході користувач отримає об’єкт з високоякісною поверхнею.

Якщо вибрати параметр “Грубо”, то розбиття вийде менш щільним або зовсім нещільним, готовий файл займе на жорсткому диску менше місця і швидше оброблятиметься в спеціальній програмі, але і якість зовнішніх поверхонь буде значно нижчою, ніж при точному розбитті.

Етап 3: Генерування G-коду

STL-файл з майбутнім об’єктом обробляється спеціальною програмою-слайсером, яка переводить його в керуючий G-код для 3D-принтера . Якщо модель не піддати слайсингу, то 3D-принтер не розпізнає її. Серед найпопулярніших слайсингових програм можна відзначити Kisslacer, Slic3r та ін.

Етап 4: Підготовка 3D-принтера до роботи

На етапі підготовки 3D-принтера з технологією FDM-друку до роботи слід наклеїти на робочу платформу спеціальну плівку, що самоклеїться, або нанести клей на платформу і завантажити в спеціальний відсік бобіну з полімерними нитками.

Етап 5: Друк 3D-об’єкта

Найважливішими елементами 3D-принтера є робоча платформа та друкуюча головка. На робочій платформі відбувається формування готового об’єкта. Під час роботи платформа/голова рухається вниз або вверх (в залежності від типу принтер) по осі Z. Друкувальна головка видавлює на робочу платформу розплавлену полімерну нитку, шар за шаром формуючи готовий об’єкт. Голова 3D-принтера рухається по осі X, Y або Х та Z, в залежності від кінематики 3д принтера.

Сам собою процес тривимірної друку досить простий. Друкувальна головка видавлює в робочу зону перший шар розплавленого пластику, після чого платформа опускається вниз на товщину шару і починається формування наступного шару, який накладається поверх попереднього. Після завершення друку кожного шару платформа опускається вниз, так відбувається протягом усього циклу друку, доки на платформі не з’явиться готовий об’єкт.

Етап 6: Фінішна обробка об’єкта

Після завершення друку більшість 3д-моделей мають допоміжні елементи підтримки, які необхідно акуратно видалити кусачками.