Что такое 3D печать FDM
Начать стоит с того, что это одна из наиболее распространенных и простых технологий 3D печати. Именно FDM 3D принтеры являются наиболее бюджетными и доступными во всех планах. Более того, такие приборы некоторые умельцы собирают самостоятельно. В определенном роде такая «кустарная» 3D печать FDM вполне успешна, но несравнима с печатью на специализированном оборудовании.
Итак, что же такое 3D печать FDM? FDM – это аббревиатура ка английскому «Fused Deposition Modeling», что можно перевести как «Моделирование методом наплавления». Собственно, это описание характеризует 3D печать FDM наиболее емко. Но для первой встречи и знакомства с методикой этого недостаточно, потому дальше мы расскажем об этой технологии во всех подробностях.
Как происходит 3D печать FDM
Как и в любой другой методике аддитивного производства суть FDM 3D печати заключается в послойном воспроизведении объемных изделий на основе цифровых данных (3D моделей). В качестве материала в FDM 3D принтерах для этой цели используются специальные нити пластика. Такие нити могут быть диаметром 1,75 мм, либо 2,85 (3) мм.
По сути, 3D печать FDM – это непрерывная подача нити материала в экструдер (печатающую головку), оснащенный нагревательным элементом. Последний предназначен для нагревания сопла, через которое подается материал. На этом этапе происходит плавление пластика и экструзия (выдавливание) его на платформу 3D принтера. Каждый последующий слой выдавливается на предыдущий по заданной траектории, за счет чего и происходит построение изделия. Для более плавной подачи материала, а также быстрого затвердевания слоев, экструдеры оснащаются внешними вентиляторами, создающими резкий перепад температур.
Некоторые 3D принтеры FDM оборудованы подогреваемой платформой, которая позволяет работать с более «капризными» материалами, такими, как ABS пластик. Нередко такие принтеры комплектуются также закрытым корпусом. Также существуют приборы с двойными, и даже тройными экструдерами, которые предоставляют возможность работы с несколькими видами 3D пластика одновременно. Как правило, в таких случаях один материал является основным, а второй вспомогательным. Часто в качестве вспомогательного материала выбирают водорастворимый материал поддержки (PVA пластик).
Этапы FDM 3D печати
Для удобства мы разбили процесс изготовления объектов на последовательные этапы:
- Разработка 3D модели в специальных программах (Autodesk 3DsMAX, ZBrush, Maya, Blender, SolidWorks и т.д.);
- Проверка готовой модели на пригодность к 3D печати, к примеру, в программе NetFabb (3D модель не должна содержать дыр, разорванных граней, инвертированных полигонов и т.д.). Подробнее о подготовке модели в этой статье;
- Загрузка 3D модели в программу-слайсер. На этом этапе выбираются необходимые настройки 3D печати (скорость, температура и т.д.), а также генерируются поддерживающие структуры при наличии нависающих элементов в модели. По завершению подготовительной части программой генерируется управляющий код (G-code) для 3D принтера на основе цифровых данных (модели) и выбранных настроек;
- Передача управляющего кода на 3D принтер. USB-флеш-накопитель или SD-карта с записанным G-code (в продвинутых моделях 3D принтеров также возможна передача файла по беспроводной сети Wi-Fi) подключается к устройству, в меню которого выбирается необходимый файл и запускается печать;
- По завершению 3D печати готовое изделие отсоединяется от стола 3D принтера, очищается от поддержек и лишнего пластика.
Используемые материалы
3D печать FDM может похвастаться большим разнообразием в выборе доступных материалов. Для работы с FDM 3D принтерами оборудовано огромное количество пластика, однако не каждый принтер поддерживает весь спектр материалов, которые предлагает рынок. Этот фактор зависит от температуры плавления конкретного материала и максимальной температуры нагрева сопла устройства. Грубо говоря, приборы, сопло которых не разогревается более чем на 250 ˚С, не смогут печатать материалами с температурой плавления в 280 ˚С.
Если же отбросить это ограничение, то в плане выбора расходных материалов 3D печать FDM смело можно назвать наиболее универсальной технологией аддитивного производства. Пользователи имеют возможность работы с пластиками всех цветов и оттенков, прозрачными, глянцевыми и матовыми полимерами, с гибкими и жесткими инженерными материалами, с металлизированным пластиком, и пластиком, меняющим цвет. Также доступны водорастворимые, флуоресцентные, люминесцентные материалы, пластик с деревянным наполнением и многое другое.
Преимущества технологии FDM
Как вы уже поняли, 3D печать FDM представляет большой интерес как для частных пользователей, так и для коммерческих организаций. Давайте обобщим, в чем же ее преимущества:
- Доступность. Этот вид 3D печати является наиболее доступным в финансовом плане, что объясняет высокую популярность FDM 3D принтеров;
- Большой выбор материалов. Как вы уже поняли, подобрать материал для FDM 3D печати не очень сложно. Более того, такой 3D пластик также является вполне доступным в финансовом плане;
- Функциональность. Не только за счет огромного выбора расходных материалов, но и за счет особенностей самой методики FDM 3Д принтеры могут применяться для самых разнообразных задач, что и делает их чрезвычайно востребованными;
- Соотношение цена/качество. Современные приборы для FDM 3Д печати могут похвастаться отличным качеством воспроизведения объектов (вплоть до 40 микрон!) при относительно невысокой стоимости. Прибавьте сюда остальные преимущества, и поймете причину успеха!
Сферы применения 3D печати FDM
За счет своей универсальности 3D печать FDM может использоваться практически в любых целях. А благодаря возможности постобработки (покраски, шлифовки, вскрытию лаком) готовых изделий сферы ее применения расширяются еще больше.
Давайте рассмотрим их подробно:
- Прототипирование;
- Изготовление функциональных компонентов;
- Мелкосерийное производство;
- Макетирование;
- Создание медицинских моделей;
- Дизайн;
- Архитектурное макетирование;
- Сувенирная продукция;
- Косплей;
- Автотюнинг.
Виды FDM 3D принтеров
3D принтеры для моделирования методом послойного наплавления разделяются по типу системы координат на два типа:
- С прямоугольной системой координат (Оси XYZ);
- С цилиндрической системой координат, или дельта-принтеры.
В нашем магазине представлено множество устройств обоих классов с различными характеристиками, среди которых:
- 3D принтеры KLEMA;
- 3D принтеры CreatBot в ассортименте;
- 3D принтеры Leapfrog;
- 3D принтеры Raise 3D и многие другие.
На этом наша статья подходит к концу. Спасибо за прочтение, и непременно обратите внимание на другие статьи из раздела о видах 3D печати. Более подробно о наличии 3Д принтеров, а также возможности FDM печати уточняйте по телефонам, или электронной почте, указанным в разделе «Наши контакты». Обращайтесь, будем рады сотрудничеству!