3D-принтер.
Устройство принтера
Лазерные 3D-моделирующие устройства В процессе работы лазерного 3D-моделирующие устройства на рабочий стол послойно наносится жидкий фотополимер. После нанесения каждого слоя, в тех местах, где фотополимер должен отвердеть, поверхность фотополимера засвечивается лазерным лучом. Таким образом объект наращивается послойно. После завершения формирования последнего слоя достаточно извлечь… Читать ещё >
3D-принтер. Устройство принтера (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
3D-принтер — оборудование, предназначенное для воспроизведения цифровых данных (3D-модели) в виде твердотельной модели объекта, готовой детали или изделия. Воспроизведение объекта производится послойно, путём создания и интеграции отдельных сечений.
Технологии воспроизведения трехмерных объектов (аддитивные технологии) является антиподом 3D-фрезерной обработки (субтрактивные технологии).
Ключевым отличием является то, что при субтрактивной технологии от заготовки отнимается все лишнее, а при аддитивной технологии происходит обратный процесс — наращивание тела предмета.
Сравнительная таблица достоинств и недостатков этих технологий.
Технологическая задача. | Аддитивная технология. | Субтрактивная технология. |
Получение изделия произвольной формы. | Возможно, кроме этого, возможно получить деталь во внутренней полости другой детали или сложную форму внутренней полости. | Возможно. |
Материал получаемого изделия. | Разнообразные полимеры, в том числе фотополимеры, гипс, материалы порошковой металлургии, металлы и др. | Практически любой материал, за исключением чрезмерно крошащихся (некоторые виды резины) или наматывающихся на фрезу (ткань). |
Точность формы изделия, качество поверхностей. | Обычно невысокая, определяется совокупностью равномерности нанесения слоёв материала и механическими деформациями материала в процессе работы, поверхности изделия могут имеют существенную шерховатость. | Очень высокая. Возможно выведение поверхностей, с гранями, почти зеркальной чистоты, однако есть существенные трудности с прорезанием внутренних углов, минимальный радиус скругления которых ограничивается минимальным диаметром фрезы. |
Возможность одновременного нанесения изображения на изделие, в процессе получения формы. | Возможно, при совмещении техпроцесса с технологией струйной 3D-печати. | Невозможно. |
Скорость получения изделия. | Зависит от общего объёма изделия и требований к качеству. | Зависит от объёма срезаемого материала, от физических свойств материала заготовки, требований к качеству изделия, качества используемых фрез. |
Возможность дальнейшей обработки получаемого изделия. | Зависит от материала изделия. Если требуется качественная покраска, шероховатые поверхности следует доработать. | Зависит от материала изделия. |
Требования к внешней среде, условия эксплуатации, влияние на среду эксплуатации. | Аналогичны требованиям к эксплуатации офисного или промышленного оборудования в помещении. Некоторые материалы, применяемые при аддитивной технологии, не переносят высокую влажность окружающей среды (гипсовый порошок твердеет). Оптика лазерных устройств адиитивного производства не переносит работы в помещении с повышенной запыленностью. | Качество обработки слабо зависит от условий внешней среды (за исключением экстремально низких температур, при которых в подшипниках густеет смазка, или экстремально высоких, при которых перегревается управляющая электроника). Фрезерная обработка создаёт повышенный уровень шума, повышает запыленность помещения, отличается значительным потреблением электроэнергии. Офисные помещения и небольшие мастерские малопригодны для установки фрезера. |
3D-струйные моделирующие устройства Струйное моделирующее устройство конструкцией очень схоже с обычным струйным принтером. Ключевое отличие — наличие механизма послойного нанесения полимеризуемого или твердеющего материала на поверхность каждого рабочего слоя. В процессе работы, на каждый вновь сформированный слой наносится полимеризуемый или твердеющий материал. После нанесения каждого слоя струйная печатающая головка, в тех участках, где полимеризуемый или твердеющий материал должен затвердеть, наносит полимеризующую добавку или иной активатор твердения. Цикл повторяется до завершения формирования твёрдого тела внутри массива не полимеризованного порошкового материала. Часто в качестве рабочего материала применяют гипс, который твердеет при контакте с обычными, дешевыми водными чернилами для струйной печати.
Лазерные 3D-моделирующие устройства В процессе работы лазерного 3D-моделирующие устройства на рабочий стол послойно наносится жидкий фотополимер. После нанесения каждого слоя, в тех местах, где фотополимер должен отвердеть, поверхность фотополимера засвечивается лазерным лучом. Таким образом объект наращивается послойно. После завершения формирования последнего слоя достаточно извлечь затвердевший объект из жидкого фотополимера.
Кроме этого, существуют лазерные 3D-моделирующие устройства, в которых вместо фотополимера используется металлический или полимерный порошок, который при формировании каждого нового слоя спекается лазером до твёрдого состояния. Технологии лазерного спекания могут отличаться типом и мощностью применяемого лазерного излучателя.
3D-моделирующие устройства, основанные на экструзии пластика В таких устройствах, на будущее изделие, методом непрерывной экструзии, наносится расплав полимера в форме струи, диаметром от нескольких десятых миллиметра до нескольких миллиметров. Склеиваясь между собой, слои формируют будущее изделие. Управляет движением экструдера трехкоординатная кинематическая система, сходная с той, что применяется в пишущих или режущих плоттерах или гравировально-фрезерных станках. Известны также специальные экструдерные насадки на обычный фрезерный станок с ЧПУ, преобразующие его в 3D-моделирующее устройство.
3D-принтеры для печати на объёмных объектах (на 3D-объектах) В отличие от традиционных принтеров, тем или иным способом создающих изображение на плоских носителях — на бумаге, пленке или металлической фольге, 3D-принтеры могут наносить изображение на трехмерные (объёмные) объекты, например, на кружки, мобильные телефоны, сувениры, брелки, ручки и другие самые обычные изделия.
В отличие от тампонной печати, 3D-принтер не требует изготовления печатных форм, сведения красок и может оперативно выполнять печать, в том числе и полноцветную, в сколь угодно малых тиражах.
Работа 3D-принтеров, как правило, основана на применении струйной печати, подобно струйным принтерам, только механизм протягивания бумаги заменён на устройство, ориентирующее запечатываемый объект во время печати.
Известны также 3D-принтеры, осуществляющие полноцветную печать на ногтях рук или ног, что с успехом применяется в таком виде маникюра, как нэйл-арт.