Rokasgrāmata 3D drukāšanai iesācējiem

Mēs redzam pasauli trīs dimensijās. Tagad mēs varam drukāt arī trīs dimensijās, pateicoties ražošanas procesam, kas pēdējos gados ir kļuvis plaši izplatīts: 3D drukāšana.

3D printeris izmanto "piedevu ražošanas procesu" (kas nozīmē, ka objekts vienlaikus tiek veidots slānis). Lielākajai daļai 3D printeru ir viena ekstrūdera galva, kas nozīmē, ka, ja vēlaties izmantot vairākas krāsas, varat ir jādrukā savs objekts sadaļās, un pat tad jums būs ierobežots, kā objekts var būt krāsains. Tāpēc visizplatītākie 3D piemēri ir tādi objekti kā zilas krāsas plastmasas Yoda — visizplatītākie ir vienkrāsu printeri. Bet, lai gan visiem patīk drukāt Yoda, realitāte ir tāda, ka mūsdienu 3D printeri tiek izmantoti, lai drukātu visu, sākot no dizaina prototipiem līdz rotaslietām, amatniecībai, izstrādājumu daļām, ķermeņa daļām un pat pārtikai.

Kad stereolitogrāfijas printeri pirmo reizi tika ieviesti astoņdesmito gadu vidū, tie maksāja sešciparu skaitli un bija paredzēti komerciāliem un rūpnieciskiem lietojumiem. Tikai aptuveni 2012. gadā cenas dramatiski kritās, printeriem maksājot 1000 USD pretstatā 20 000 USD. Līdz ar cenu kritumu paplašinājās 3D printeru auditorija: iesaistījās gan ražotāji, gan mākslas un izglītības kopienas, gan dizaineri, kuri meklēja lētu un ātru prototipu izveidi. Paredzams, ka cenas 2016. gadā samazināsies vēl par 6,4 procentiem, liecina tirgus pētnieka ziņojums

Dažādi printeri izmanto dažādas drukāšanas metodes. Patērētāju 3D printeri parasti izmanto vienu no divām galvenajām pieejām.

FFM (kausēta kvēldiega ražošana, saukta arī par kvēldiega uzklāšanas ražošanu vai kausētu kvēldiegu nogulsnēšana) printeri izmanto kustīgu drukas galviņu, lai izveidotu izkusušu plastmasas pavedienu slāņus formā objektu.

SLA (stereolitogrāfijas) printeri sacietē sveķus, izmantojot ultravioleto lāzeru (daži modeļi izmanto digitālās gaismas apstrādes projektorus, taču tie parasti ir mazāk precīzi). SLA printeri parasti ir dārgāki, taču lāzera izšķirtspējas un precizitātes dēļ tie spēj izveidot precīzākus un detalizētākus modeļus.

FFM printeri parasti var padot daudzus materiālus, izmantojot savus ekstrūderus. Izplatītas izvēles iespējas ir ABS, lēts, izturīgs un pārstrādājams materiāls uz naftas bāzes, un PLA (polilakskābe), izturīgs, bioloģiski noārdāms materiāls, kas ir gan termiski kaļams, gan krāsojams, taču to ir arī grūtāk līmēt nekā ABS. Šie materiāli bieži ir dažādās krāsās, taču, tā kā lielākajai daļai printeru ir tikai viena drukas galviņa, jūs parasti visu objektu izdrukāsit vienā krāsā.

SLA printeriem ir ierobežotāka izvēle gan pieejamo materiālu, gan krāsu ziņā. Materiālu izvēle būs atkarīga no tā, vai printeris izmanto ultravioleto lāzeru vai DLP projektoru. Sveķu materiāli var būt stingri vai elastīgi, un tie ir dārgāki nekā plastmasas pavedieni, ko izmanto FFM drukāšanā.

Lai gan izmaksas gan printeriem, gan drukas materiāliem ir ievērojami samazinājušās, 3D printera iegāde joprojām ir ievērojams ieguldījums, sākot no aptuveni 300 USD un strauji pieaugot.

Iespējams, lielākais izaicinājums ir lietojamība. Printeru iestatīšana un lietošana ir kļuvusi vienkāršāka, taču, lai kaut ko izveidotu, jums ir jāsāk ar kaut ko — konkrēti, 3D modeli.

Ja esat dizaina lietpratējs, iespējams, varēsit izveidot dizainu, izmantojot 3D modelēšanas programmatūru, un eksportēt gatavo digitālo produktu kā STL failu, ko visi 3D printeri izmanto drukāšanai. Tomēr mums, vienkāršiem mirstīgajiem, parasti ir jāizmanto brīvi pieejami STL faili (daudzus bezmaksas failus varat atrast tiešsaistes 3D objektu bibliotēkā, piemēram, Thingiverse), iegādājoties dizainu no dažādiem tiešsaistes veikaliem vai izveidojot savus 3D skenējumus.

Ja plānojat izmantot skenēšanas pats ceļu, varat izmantot 3D tīmekļa kameru, kas pieejama dažos datoros (tostarp veidotājiem draudzīgajā HP Sprout, kurai ir rotējoša platforma, ko izmantot kopā ar iebūvēto 3D skeneri) vai kā atsevišķas ierīces, 3D kameru, piemēram, Microsoft Kinect, vai izmantot trešās puses 3D skenēšanas pakalpojumu.

Pirms paņemat lētu 3D printeri un eksperimentējat 3D pasaulē, apsveriet objektu izmērus, kurus vēlaties izveidot. Ja jūsu mērķis ir drukāt pēdas garus lineālus (kādu iemeslu dēļ), jūs nesasniegsit šo mērķi, ja izvēlētais printeris var apstrādāt tikai objektus, kas ir mazāki par 6 collu augstumu un platumu.

Vēl viena realitātes pārbaude ir drukas ātrums un kvalitāte. Kamēr printeris darbojas, varēsit veikt vienas dienas darbus, un tipiska 4 collu modeļa drukāšanai būs nepieciešamas pat 12 stundas. Tāpat kā parastajiem printeriem, drukas ātrums ir atkarīgs arī no drukas kvalitātes.

Visbeidzot, apsveriet, kāda veida rezultātu vēlaties, nevis tikai tāpēc, ka jums ir jāapsver, kādus materiālus izmantosit, lai izveidotu objektu. Ja vēlaties iegūt ļoti detalizētus objektus, piemēram, rotaslietas vai mēroga modeļus, iegādājieties SLA printeri, jo tie labāk atveido smalkās detaļas. Ja vēlaties zemas izmaksas un ērtu lietošanu, iegādājieties FFM printeri.

Un, lai gan PLA tiek uzskatīts par pārtikas produktiem nekaitīgāku materiālu nekā ABS, neviens no tiem — ekstrudēts caur 3D printeri — nav īsti drošs lietošanai uzturā dažādu iemeslu dēļ. Mūsu padoms: pat nedomājiet par šķīvju, krūzīšu un karotīšu apdrukāšanu.

Ja jums ir ierobežots budžets un vēlaties iet uz kompromisiem, 349 USD M3D Micro 3D printeris ir lieliska sākuma izvēle. Šis FFM modelis radīs objektus, kas ir mazāki par 5 collām, un izmantos dažādus materiālus, tomēr tas ir lēnāks nekā citi modeļi, kurus esam redzējuši.

Entuziastiem ar lielāku budžetu mēs iesakām Aleph Objects 1250 USD vērtībā Lulzbot Mini, kas pārsteidz ar lietošanas vienkāršību un funkciju klāstu. Šis FFM printeris atbalsta drukāšanas objektus, kuru garums nepārsniedz sešas collas, un tas atbalsta iespaidīgu diapazonu kvēldiega materiālu, un tam ir populārā atvērtā pirmkoda Cura 3D pielāgota versija programmatūra.