3D принтер DF-Print станок с колпаком и тумбой

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.
 

Основные узлы

Общий вид принтера представлен на Рис.1. Обозначения отдельных элементов конструкции приведены ниже.

Цифрами на рисунке 1 обозначены следующие элементы:

1. Рабочий стол
2. Печатающая головка
3. Трубка подачи материала
4. Кабель печатающей головки
5. Слот SD-карты
6. Рукоятка управления с торцевой кнопкой
7. Калибровочные гайки рабочего стола
8. Жидкокристаллический дисплей (индикатор)
9. Держатель катушки с материалом|

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

Комплект поставки

В комплект поставки, кроме самого 3D принтера, включены:

1. Набор ключей для замены сопла
2. Набор шестигранных ключей
3. Рожковый ключ 17 мм
4. Катушка полиамидной самоклеющейся пленки
5. Металлический шпатель для снятия деталей
6. Пластиковый шпатель для наклейки пленки
7. Набор дополнительных сопел
8. Катушка пластика
9. Узкогубцы
10. Пинцет
11. Руководство по эксплуатации
12. Паспорт изделия
13. SD-карта с программным обеспечение и документацией
14. Сетевой кабель

Технические характеристики