Как работают 3д принеры (FDM/FFF) и что это такое
Так как люди на пикабу по результатом поста разделяются на 3 категории: те кто построил свои принтеры и скорее должны рассказывать мне что делать, люди которые не знают о предмете ничего или очень мало но заинтересованы в понимании темы на простом не инженерном уровне и люди которые уверены что пикачу из картошки а какачу вообще держать в квартире не стоит.
В этом посту я хочу рассказать о 3Д принтерах и как они работают. Технологий по которым печатают существует огромное множество но в контексте начинающих людей и использования 3д принтера дома не продовая машину и почки имеет смысл говорить только о самой простой технологии доступной в формате домашних настольных принтеров. Это технология называется FDM(fused deposition modeling) и по сути хотя и звучит это как очень сложный процесс с использованием черной магии и черт знает еще чего, сама технология очень проста.
Принтер это по сути клеевой пистолет:
с одной стороны проталкивается термопластик(а именно любой пластик который плавится от тепла а потом застывает обратно не теряя свойств) проходит через горячее сопло плавится и вытекает с другой стороны чтоб затвердеть уже там и тогда когда нам надо. В случае принтеров сопло подвихно и управляется несколькими точными моторами и автоматически передвигается в процессе остаавляя за собой пластик. Коротко и просто говоря это робо-рука с клеевым пистолетом и выглятит это примерно вот так:
да именно так с ленивым фотошопом.
На самом деле все немного сложнее за счет того что для продуктивной и качественной печати нужна высокая точность движения аппаратуры и достаточно маленькое сопло (в большинстве случаев стандартный диаметр отверстия в сопле 0.4 мм хотя есть сопла с диаметром от 0.2(а может и меньше но я не видел) до 1 мм). все это в купе с качестенным пластиком может создавать очень детализированые объекты и если горизонтальное разрешение варьируется из-за минимальной толщины линии равной диаметру сопла то в вертикальном направлении разрешение может быть очень высоким.
Теперь перейдем к перечислению возможных наворотов на принтере и параметров которые помогают печатать некоторые материалы или влияют на качество печати.
-Платформа для печати может быть как просто пластиной из оргстекла или металла но и бывает с подогревом, что помогает печатать материалы которые более подвержены скручиванию и трребуют более медленного и равномерного охлаждения, такие материалы как например ABS который является очень прочным пластиком из которого делают лего. Принтеры без подогреваемой платформы обычно используются для печати только с помощью PLA пластика котрый имеет много бонусов в виде простоты печати и того что это пластик сдеаный из крахмала а следовательно не токсичный и быстро разлагающийся в природе. Но ткой пластик достаточно хрупкий и не всегда подходит для функциональных вещей.(это очень примерные определения и о материалах для печати я расскажу подробнее в одном из следующих постов.
-Тип мотора экструдера. Прямой мотор непосрелственно на экструдэре и движущийся вместе с ним утежеляет подвижную конструкцию и замедляет скорость печати. Вторая опция это Bowden set-up так называекся конструкция где мотор подающий нить пластика в экструдер и в сопло закреплен на раме машины и не подвижен. так экструдер становится намного легче и может двигаться быстрее но принтеры с таким построением зачастую теряют возможность печатать гибкие и мягкие пластики, хотя тут и есть несколько исключений таких как Ultimaker печатающий намного более толстой нитью которая не заламывается.
-материал и качество сборки конструкции очень важно так как если конструкция шасси принтера слишком хлипкая и гнется и качается точность печати страдает и падает максимально возможная скорость. Так на своем принтере я смог более чем удвоить скорость печати просто затянув кострукцию по плотнее и установив натяжители приводных ремней. самое простое определение это больше железа толще направляющие и массивнее рама всегда даст лучший результат.
-можно еще упомянуть две кострукции I3 и дельта
вот так выглядит более распространенная кострукция I3 к которой привыкло большинство печатающего люда
а вот так выглядят более экзотичные и футуристичные дельты
раздница между ними не очень очевидна так как и те и другие могут достигать и отличных и ужасных результатов. Мое не авторитетное мнение на этот счет состоит в том что и3 намого более простая провереннная и надежная конструкция а следовательно легче поддается ремонту и модификациям. На стороне дэльты потенциально более быстрая печать но сложность конструкции вызыват проблемы с самостоятельной починкой.
Вот по сути и все что нужно знать начинающему про примтеры прежде чем начать углубляться в сферу.
Из следующих постов в планах: материалы для 3д печати, полезный софт и ресурсы а также как полезен принтер в повседневной жизни и хозяйстве (спойлеры пока не факт) а также для малого бизнеса и инженеров и изобретателей.
Да знаю с постом запоздал, следующий пост выпущу намного скорее, в течении 3-4 дней.
