3D-printer on printimisseade, mis loob 3D-esemeid kiht-kihilt digitaalsest proovist. 3D-printeri töö sõltub sellest, millist tehnoloogiat selles rakendatakse: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet või Binding pulber liimainete abil. Kõige populaarsem on FDM-i trükitehnoloogia, mida kasutatakse odavate kodumajapidamiste 3D-printerites.
3D-printimine on üks meie aja revolutsioonilisemaid tehnoloogiaid. 3D-printeritega saate printida kingi, rõivaid, mööblit, muusikariistu, sõidukeid, toitu, kodusid ja isegi elusaid inimese elundeid ja kudesid.
3D printeri ehitus
FDM-printimistehnoloogiaga 3D-printer koosneb metallist korpusest (raam), kambrist hõõgniidi pooli kinnitamiseks, ekstruuderist ja töölauast. Ühe ekstruuderi 3D-printerid saavad printida ühevärvilisi objekte, mitme ekstruuderi printerid mitmevärvilisi. Mida rohkem on printeril ekstruudereid, seda kallim see on. Elektrooniline täitmis- ning kütte- ja jahutussüsteem on peidetud printeri korpuse alla. Mõnes mudelis on LCD-ekraan praeguse prinditeabe ja USB-porti kuvamiseks.
Kulumaterjalid 3D-printimiseks
Tüüpiline 3D-printer, millel on FDM-trükitehnoloogia, kasutab tööks õhukesi polümeerfilamente läbimõõduga 1, 75 mm ja 3 mm. Sellised niidid on enamasti valmistatud PLA- või ABS-plastikust, kuid on ka kombineeritud materjale, millele on lisatud puitkiude, nanopulbreid, biolagunevaid osakesi, fosforiseerivaid pigmente ja muid komponente. Lõngad tarnitakse poolidena kaaluga 0,5–1,5 kg. Polümeerfilamentide pool asetatakse 3D-printeri spetsiaalsesse kambrisse ja hõõgniidi ots juhitakse ekstruuderi düüsisse.
Objekti 3D-modelleerimine
Enne 3D-objekti 3D-printimist peate selle 3D-modelleerimisprogrammis looma selle digitaalse versiooni. Võite kasutada valmis näidiseid, mis on Internetis saadaval, või valmistada 3D-mudeleid ise printimiseks. Ettevalmistatud mudel laaditakse G-koodi genereerimise spetsiaalsesse programmi, mis jagab objekti õhukesteks horisontaalseteks kihtideks ja moodustab printerile arusaadava käskude ahela. Valmis objekt saadetakse printimiseks.
Objekti kiht-kihi kaupa moodustamine
FDM-printimistehnoloogiaga 3D-printer moodustab kihtide kaupa füüsilised objektid, pigistades tööplatvormile õhukese sulavoolu. Printer liigutab ekstruuderit täpselt vastavalt digitaalsele mudelile, nii et trükitud füüsiline objekt vastab täielikult selle virtuaalsele prototüübile. Kõige sagedamini liigub printeri ekstruuder, millest pehme plast välja pigistatakse, töötades fikseeritud tööplatvormil, kuid on seadmeid, milles nii ekstruuder kui ka tööplatvorm on liikuvad. Trükiprotsess algab alumisest kihist, pärast mida rakendab printer järgmise kihi esimese peale. Tööpiirkonda sattunud sulanud plastik jahtub ja kõveneb väga kiiresti.
Tugistruktuuride 3D-printimine ja esemete viimistlus
Objekti deformeerumise vältimiseks printimise ajal prindib 3D-printer printerile tugistruktuurid (aka tugistruktuurid, tugistruktuurid). Selliseid struktuure ei trükita alati, vaid ainult siis, kui objektistruktuuris on tühimikke või üleulatuvaid osi. Kujutage ette, et soovite õhukesele varrele printida plastikust seene. Jala alusega toetub see töölauale, siin pole tuge vaja, kuid korki servade jaoks, mis tunduvad õhus rippuvat, on selline tugi lihtsalt vajalik. Pärast printimist saab tugistruktuure käsitsi hõlpsasti eemaldada või terava tera või noaga lõigata.
