3D Принтер DF-Print

Печатающая головка выполнена по Direct системе с механизмом подачи, расположенным непосредственно на портале станка.
Для плавления пластика используется британский «Хотенд» E3D v6, доказавший свою надежность и позволяющий печатать при температурах до 300°C. Печатающая головка оснащена турбо-кулером для обдува зоны печати, что необходимо для достижения высокой точности изготавливаемых деталей.

Принципы работы:
3D-принтер – это устройство, использующее метод послойного создания физического объекта на основе цифровой модели изделия.
Технология изготовления деталей путем трехмерной печати на сегодняшний день является одной из самых распространенных и применяется в мелкосерийном производстве, исследовательских лабораториях, учебных заведениях, дизайн-студиях и др.

Основным элементом устройства помимо нагреваемой рабочей платформы, на которой формируется деталь, является экструзионная печатающая головка, движение которой по направляющим и обеспечивает «наращивание» детали слоями расплавленного пластика (технология Fused Filament Fabrication – «производство способом наплавления нитей».).

Таким образом, каждый слой изделия формируется путём выдавливания на нагреваемую для лучшего прилипания платформу через нагретое сопло головки (фильеру) рабочего материала – тонкой пластиковой нити, иначе называемой филаментом. Затем платформа опускается на толщину одного слоя и процесс повторяется.

Управление движением печатающей головки и платформы осуществляется с помощью встроенного микроконтроллера, выдающего управляющие команды для установки текущих координат головки. Этот же контроллер управляет и температурой нагрева как головки, так и платформы, на которой послойно формируется изделие.

Отметим, что одной из наиболее важных характеристик принтера является точность позиционирования головки, от которой зависит и точность печати в целом. Поэтому перед печатью необходимо настроить принтер, в частности, задать положение нулевой точки.
А так как качество печати зависит и от точности расположения рабочей платформы, то ее плоскость также должна быть выставлена строго горизонтально. Поэтому операция по настройке платформы должна выполняться регулярно в рамках сервисного обслуживания оборудования.

Материалы для печати:
Существует достаточно много материалов, которые изучались на предмет применимости для 3D-печати, и в настоящее время доминирующую роль занимают пластмассы ABS, PLA и SBS.
Все они – термопластики, т. е. они становятся мягкими и пластичными при нагревании и затвердевают при охлаждении.
Подверженность плавлению и обработке – именно то свойство пластмассы, которое абсолютно необходимо в области 3D-печати.

Печать ABS:
Материал ABS (сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола) относится к группе инженерных пластиков и характеризуется эластичностью, влагостойкостью, способностью выдерживать сильные механические воздействия. Он является ударопрочным материалом и в значительной мере превосходит аналоги в плане механической прочности и жёсткости.
Среди других положительных качеств можно отметить тот факт, что ABS-пластик выдерживает температуру до 100 C°.
Важно и то, что материал хорошо «держит» заданные размеры, не обладая большой усадкой.
Готовые объекты имеют красивую блестящую поверхность.

Если говорить о физико-химических свойствах, то следует упомянуть его стойкость к щелочам, кислотам, жирам и бензину.
Тем не менее, он отлично растворяется в эфире, бензоле, ацетоне, этилхлориде, этиленхлориде и некоторых других растворителях.
Основной недостаток этого пластика – чувствительность к воздействию атмосферных осадков и ультрафиолетовых лучей.
Также этот пластик характеризуется невысокими электроизоляционными свойствами (в отличие, например, от полистирола).

Следует отметить, что ABS-пластик и его композиции широко применяются в приборостроении, автомобильной промышленности, для производства товаров народного потребления.
На его основе выпускаются различные пластиковые детали интерьера и внешней отделки автомобилей, например, панели, каркасы, щитки, детали салона, колпаки колес, решетки радиатора, бампер, облицовка дверей. Он применяется в качестве конструкционного материала для корпусов электроинструментов, бытовых электроприборов, холодильников, телевизоров, при производстве CD и DVD-дисков.
Из товаров народного потребления отметим сантехнические изделия, спортивные товары, садово-огородный инвентарь, канцелярские принадлежности, детские товары и игрушки и др.

ABS предпочитают применять в инженерных и профессиональных приложениях по причине его прочности, пластичности, легкости в обработке и высокой термостойкости. Нагретый ABS, как и любой пластик на основе нефтепродуктов, обладает неприятным для многих людей запахом. Однако необходимость наличия подогретой подложки делает его почти неприменимым для удовлетворительного качества печати на некоторых принтерах.
В отличие от них при работе с принтером DF-Print пластик ABS используется широко, поскольку у него нагреваемая платформа является одним из главных элементов конструкции.

Печать PLA:
Второй из упомянутых материалов, пластик PLA или полилактид, является самым экологически чистым расходным материалом.
Это биоразлагаемый, биосовместимый и термопластичный материал, сырьем для производства которого служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник.
Этот пластик используется для производства изделий с коротким сроком службы, например, в пищевой промышленности (упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине.
Часто этот материал используется для изготовления детских игрушек, поскольку не является токсичным. Однако серьезным недостатком полиактида является его недолговечность и постепенное разложение, особенно во влажной среде. Тем не менее в условиях невысоких влажности и температуры (до 50 С°) изделие из PLA может эксплуатироваться до 20 лет.

Для PLA имеется широкая гамма доступных цветов, степеней прозрачности, а кроме того, получающаяся глянцевая поверхность делает этот пластик привлекательным для изготовления арт-объектов и хозяйственной утвари.
Многие имеют в виду растительное происхождение этого пластика и предпочитают его полусладкий запах запаху ABS.
При правильном режиме охлаждения максимальная скорость печати PLA выше, слои тоньше, углы острее.
Если добавить к этому прочность получаемых деталей, то становится понятна популярность PLA среди энтузиастов-любителей 3D-печати и в школах.

Печать SBS:
Прочность, пластичность и термостойкость SBS-пластика (стиролбутадиен-стирол) характеризуют материал, которому часто отдается предпочтение в инженерных и механических приложениях.
Модуль упругости гораздо меньше, чем у ABS, т. е. напечатанные детали получаются более гибкими, а нить, в отличие от ABS и PLA (который является наиболее хрупким из рассматриваемых материалов) не ломается.
Материал прозрачен (93% светопропускания), а его окрашивание дает очень красивый эффект.
SBS идеально подходит для печати плафонов светильников, прототипов прозрачной посуды, бутылок и т. д.

SBS – новый и очень перспективный материал для 3D-печати.
Своими свойствами он превосходит традиционные ABS или PLA.
Если давать общую оценку для рассмотренных материалов, то SBS встанет на первое место как универсальный, не капризный, удобный и красивый материал.

Технология 3D- печати непрерывно развивается, появляются и сообщения о новых материалах, таких как карбон, бетон и даже шоколад.
Исследователи вплотную приступили и к решению проблемы замены живых тканей человеческого тела искусственными, напечатанными на принтере.