Как создается модель для 3D-принтера и запускается печать

Как создается модель для 3D-принтера и запускается печать

Чтобы 3D-принтер смог напечатать какой-либо объект, сначала необходимо создать его цифровую модель в трёхмерном пространстве. Это значит, что предмет нужно нарисовать не только по высоте и ширине, но и по глубине. Для этого существуют специальные программы — CAD-редакторы (от англ. Computer-Aided Design), или по-русски — системы автоматизированного проектирования (САПР). Среди самых популярных — FreeCAD, Tinkercad, Fusion 360 и SolidWorks.

Однако умение работать в таких программах необязательно: в интернете есть множество сайтов с готовыми 3D-моделями — от детских игрушек до запчастей для мебели. Такие файлы можно бесплатно скачать или приобрести. Если нужной модели не нашлось, её всегда можно заказать у 3D-дизайнера.

Слайсинг — подготовка к печати

После создания или загрузки модели её нужно «нарезать» на слои — ведь именно так работает 3D-печать. Этот процесс называется слайсинг (от англ. slice — «резать на куски»). Представьте, что вы хотите распечатать кружку. Слайсер виртуально делит её на множество тонких срезов, как будто это слоёный пирог.

Слайсеры (например, PrusaSlicer, Cura или Simplify3D) создают для принтера специальную инструкцию в виде файла G-code. В этом файле прописано, как принтеру двигать печатающей головкой, с какой скоростью подавать материал, какой должна быть температура сопла и стола, толщина слоев и множество других параметров. Этот файл можно передать принтеру с помощью флешки, SD-карты или USB-кабеля.

Как проходит сам процесс печати

В большинстве домашних 3D-принтеров используется пластиковая нить (филамент), которая подаётся в экструдер — нагревательный элемент, где материал плавится. Через тонкое сопло расплавленный пластик выдавливается на платформу, где быстро застывает. Двигаясь по заданной траектории, печатающая головка формирует первый слой. Затем принтер немного поднимает головку (или опускает платформу) и начинает наносить следующий слой поверх предыдущего.

Процесс повторяется десятки или сотни раз, пока не будет напечатан весь объект. Таким образом предмет формируется слой за слоем.

Чем 3D-печать отличается от традиционного производства

В отличие от традиционных технологий, где материал обрабатывается путём удаления лишнего (так называемые субтрактивные методы), 3D-печать работает наоборот — добавляет материал постепенно. Именно поэтому такие технологии называются аддитивными (от англ. add — «добавлять»). Это открывает огромные возможности в проектировании и производстве — от индивидуальных медицинских имплантатов до деталей для космоса.

Разновидности 3D-принтеров

Существует множество видов 3D-принтеров. Одни работают с расплавленным пластиком (FDM-принтеры), другие используют фотополимерные смолы и лазеры (SLA/DLP), а некоторые — спекают металлический порошок (SLS, DMLS) и применяются в промышленности. Самыми доступными остаются FDM-принтеры, которые можно приобрести даже за 20–30 тысяч рублей. Более дорогие модели оснащены автокалибровкой, сенсорными экранами, закрытыми камерами и фильтрами очистки воздуха.