Всеки обект, отпечатан на 3D принтер, започва с 3D модел. Обикновено те се правят в CAD програма, предназначена за работа върху реални 3D модели, като TinkerCAD, Fusion360, която аз най-често използвам, или Sketchup. Това е малко по-различно от създаването на 3D модели за филми или игри, въпреки че със сигурност можете да направите много подробни фигури на тези от традиционния софтуер за 3D моделиране.

Едно предимство на 3D принтера е, че той може да отпечатва почти всичко. Някои модели са толкова сложни, че е невъзможно да се направят с традиционни техники за производство като формоване и именно там 3D принтерите блясват. Те обаче не се използват само за създаване на фантастични геометрични фигури, тъй като обикновено е много по-евтино за отдела по научноизследователска дейност на голямо предприятие да принтира един модел от пластмаса, а не да впрегне цялото производство, за да направи действителната част. Това се нарича прототипиране, изготвяне на груба чернова, която да помогне за тестването на крайното копие, без да се губи ценно време и материали.

Тъй като принтерът не разбира как да вземе сложната 3D мрежа и да я превърне в модел, 3D моделът трябва да бъде декодиран в информация, която машината може да разбере. Този процес се нарича нарязване, тъй като изисква сканиране на всеки слой от модела и указва на принтера как трябва да премества печатащата глава, за да създаде всеки слой на свой ред. Прави се с помощта на „режеща на филийки“, програма, която обработва всичко това като CraftWare или Astroprint. Също така много от програмите за правене на модели имат вградена функция за нарязване.

Програмата създава решетъчна структура вътре в солиден модел, за да му осигури допълнителна стабилност. Това е една област, в която 3D принтерите блестят – те могат да отпечатват много силни материали с наистина ниска плътност, като стратегически създават джобове въздух вътре в модела и го правят много по-лек.

След като принтерът се стартира, ще забележите основния проблем на 3D принтирането: процесът е ужасно бавен. Докато 2D принтерът може да отпечата цяла книга за няколко минути, за повечето 3D модели ще отнеме няколко часа, ако не и дни, за да завършите принтирането. И ако объркате настройките, неправилно конфигурирате фиксатора или каквото и да е друго, можете да загубите целия модел.

Има няколко по-бързи технологии, които правят сензации в индустрията, като Carbon M1. Но тези видове принтери са многократно по-сложни, много по-скъпи и работят само с пластмаса.

Ако не се интересувате от проектирането и принтирането на триизмерни части, със сигурност няма нужда скоро да подменяте скучния си 2D принтер. Принтерите, които повечето потребители купуват, обикновено печатат с пластмаса, въпреки че има екзотични (и скъпи) принтери, използвани в индустрията, които могат да принтират с почти всичко. Има дори 3D принтер, който може да принтира изкуствено месо.

Технологията се движи много бързо и има значително отражение в много индустрии. Със сигурност някой ден ще можете да отпечатате и гурме ястия, годни за консумация.

Все пак, тъй като цените се снижават непрекъснато, това може да бъде забавно хоби – особено ако се опитвате да построите нещо, за което се използват малки пластмасови модели.

***
по How-To Geek

Материалът Как работи 3D принтерът? е публикуван за пръв път на Икономически живот.

3D принтирането е метод за създаване на реални обекти на база виртуални файлове, прилича на нормалното принтиране, но с възможност за принтиране на височина на обекта. Това позволява получаването на почти всяка 3D форма, като ограничението идва само от физичните свойства на пластмасата (най-често се използва вид пластмаса – Поливинил акрилат – PVA), използвана като мастило.

Трудно бихме принтирали 3D обект, който е много по голям в горната си част отколкото в основата. Това е защото стопената пластмаса от тежката горна част ще се стече към основата и ще развали формата. Има много начини за решаване на подобни проблеми, като обръщане на фигурата и принтиране или поддържащи структури, които в последствие се изрязват, което прави практически всяка форма възможна за 3D принтиране.

3D-принтерът е сравнително просто устройство, въпреки сложното му име. Той се състои от основа, 4 мотора(три от тях движат главата във 3-те измерения а четвъртият прибутва пластмаса към топящата глава), загряваща глава и микроконтролер (най-често Arduino).

Микроконтролерът задава команди към 4-те моторчета, регулира температурата на топящата глава и също така декодира инструкциите от странен език, наречен STL или „Standard Triangulating Language“. Посредством този език, множество програми за 3D-моделиране изразяват своите модели чрез прости команди от сорта на:

• Мръдни „Мотор 1“ със 10 стъпки по часовниковата стрелка
• Мръдни „Мотор 2“ със 15 стъпки обратно на часовниковата стрелка

И така нататък, докато не обходят път, изчислен от програмата за създаване на този вид файлове, след начертаването на който главата успява да възпроизведе 3D модела, като пластмасова фигурка.

Предимствата и приложенията на тази технология са многобройни. От правенето на играчки (където за създаването на под 100 000 бройки излиза по-евтино в сравнение със закупуването на калъп за отливане), до високотехнологични обекти, като например машинни компоненти с точна форма.

За обикновения човек 3D принтерът предоставя възможност да се сдобие с евтин начин за себеизразяване, позволявайки му да принтира многобройни готови файлове от сайтове, като https://pinshape.com/, където може да открие както вази с невероятно интересни и сложни форми, така и лампи, инструменти и каквито се сетите други предмети.

За по-креативните препоръчвам програмата Blender, която е безплатна от: https://www.blender.org/ и ви позволява да направите какъвто и да е 3D-обект, готов за принтиране, а за по-практичните: Autodesk – https://www.autodesk.com/products/fusion-360/free-trial, който е безплатен за лична употреба и ще ви позволи да начертаете точни фигури, като клеми, съединителни скоби, интериорни части за кола, копия на счупени части от какъвто и да е пластмасов обект и много други.

Е, какво чакате? Евтините принтери с добра разделителна способност започват от около 300 лева, един килограм PVA струва 30 лева и ще ви стигне за много принтирания, тъй като повечето обекти са кухи отвътре. Тази цена е по джоба на всеки средностатистически българин.

Затова – приятно принтиране!

Материалът 3D принтиране: Мога ли и аз? е публикуван за пръв път на Икономически живот.