19. Этапы аддитивного производства. Подготовка к печати. Печать 3D-модели

1.

Труд/(технология) 9 класс
Этапы аддитивного производства.
Подготовка к печати.
Печать 3D-модели

2.

Технология 3D-печати
Технология 3D-печати – это хорошо спланированный и подготовленный процесс
преобразования виртуальной модели в физический объект. Процесс 3D-печати состоит из
этапов
Этапы 3D-печати
Создать цифровую модель
Экспортировать 3D-модель в Stl -формат
Сгенерировать G-код
Подготовить 3D-принтер к работе
Печать 3D-модели
Финишная обработка модели

3.

Подготовка 3D-принтера к работе
Калибровка рабочей поверхности – это
настройка платформы для того, чтобы
экструдер перемещался параллельно
плоскости стола по осям X и Y. Методы и
последовательность настройки калибровки
различаются в зависимости от модели
принтера.
Проверка проходимости экструдера –
проверяют сопло экструдера. Если принтер
уже пользовался, необходимо очистить сопло
от застывших частиц, так как они будут
мешать проходимости материала.
Наклейка защитной плёнки – для 3Dпринтера с технологией Fdm-печати
требуется наклеить на рабочую платформу
специальную или обычную самоклеющуюся
плёнку для лазерного принтера. Плёнку
приклеивают к платформе, после чего
канцелярским ножом срезаются её края. Если
под плёнкой образуются пузырьки, их
выпускают, проколом иглы. Перед началом
печати плёнку обезжиривают, протерают
спиртом.
Заправка принтера – нить заправляют в
экструдер напрямую с катушки. Для этого
сначала прогревают экструдер. После
подготовки 3D принтера к работе можно
приступить к печати.

4.

1 Этап. Калибровка рабочей поверхности
1. Нагревают стол. Стол 3D-принтера
изготовлен из металлической пластины, при
нагреве металл расширяется.
2. Максимально закручивают калибровочные
болты внизу печатной поверхности. Это
позволит избежать столкновения рабочей
поверхности и сопла в следующем шаге.
3. Настраивают стол и экструдер в нулевое
положение. Поднимают стол максимально
высоко или опускают экструдер максимально
вниз.
4. Перемещают сопло так, чтобы оно
находилось над калибровочным винтом.
5. Размещают щуп между рабочей
поверхностью и соплом. При помощи винта
поднимают и опускают рабочую
поверхность, чтобы щуп оказался плотно
зажат. Повторяют это со всеми
калибровочными болтами стола (их 3 или 4).
6. Перемещают экструдер в центр стола и при
помощи щупа проверяют зазор между столом
и соплом. Если зазор такой же как над
калибровочными болтами, то плоскость
выровнена верно, если зазор отличается, то
повторяют калибровку и ровность печатной
поверхности.

5.

2 Этап. Проверка проходимости экструдера
Проверка проходимости экструдера
Проверяют засорение горячего конца.
Когда горячий конец полностью нагрет,
нужно сжать рычаг экструдера, чтобы
сжать пружину, и убедиться, что
филамент выходит из сопла. Если нет, то
сопло может быть засорено.
Проверяют прижим ведущих
шестерней фидера. Прижим должен
быть сильным для надёжной подачи, но
не избыточным во избежание
деформации прутка. Прижимное
действие регулируется пружинами и
специальным винтом.

6.

3 Этап. Подготовка рабочей платформы 3D-принтера
При подготовке 3D-принтера с технологией
Fdm-печати к работе наклеивают на рабочую
платформу специальную самоклеющуюся
плёнку и загружают в специальный отсек
бобину с полимерными нитями.
Плёнку приклеивают к платформе, после
этого канцелярским ножом обрезают её края.
Если под плёнкой образовались пузырьки, их
выпускают, прокалывая иглой. Перед
началом печати плёнку обезжиривают,
протирают спиртом.

7.

4 Этап. Установка бобины с полимерной нитью
На этом этапе загружают в 3Dпринтер бобину с полимерной
нитью выбранного цвета. Самые
популярные виды пластика для 3Dпечати - ABS и PLA. Пластик ABS
формирует непрозрачную
ударопрочную термопластичную
модель. Бобину устанавливают на
подставку, подрезают конец нити,
чтобы он был ровным.
Для печати не используют грязные,
повреждённые или изломанные
нити, они могут повредить
принтер, вывести его из строя.
Конец нити заправляется в
отверстие для подачи и продвигают
вперёд до тех пор, пока он не
упрётся в экструдер. Через
несколько секунд из экструдера
появится мягкая нить
расплавленного пластика. Теперь
приступают к печати.
Пластиковая нить
Катушка с пластиком
Подающие валики
Радиатор
Сопло
Нагревательный блок
Деталь
Стол построения

8.

Понятие «печать 3D-модели»
3D-печать – это процесс, при котором 3Dпринтером создаётся трёхмерная модель путём
нанесения материала слоями, в соответствии с
цифровой 3D-моделью объекта.
Во время печати принтером считывается 3Dпечатный файл, в нём содержатся данные о
трёхмерной модели, принтером наносятся
последовательные слои жидкого,
порошкообразного, бумажного или листового
материала, выстраивается трёхмерная модель из
поперечных сечений.
Для создания трёхмерного объекта
нужна цифровая модель этого объекта в виде
файла, материал, из которого будет изготовлено
изделие, и 3D-принтер при помощи которого
материализуется цифровая модель в реальный
предмет.

9.

Процесс 3D печати
Этапы процесса печати
1. Отправить файл 3D-модели на принтер.
2. Сопло нагревается, экструдер втягивает
нить в горячий конец для подготовки к
моделированию.
3. Головка печати опускается на рабочий
столик и наплавляется филамент.
4. Пластик наносится по одному слою за
раз, по завершению одного слоя,
печатающая головка переместится вверх
по оси Z на маленькое расстояние.
5. Процесс повторится до тех пор, пока
модель не будет готова.

10.

Важные элементы 3D-принтера
Важные элементы 3D-принтера – это
рабочая платформа и печатающая головка.
На рабочей платформе формируется
готовый объект. Во время работы
платформа передвигается вверх и вниз по
оси Z. Печатающая головка выдавливает на
рабочую платформу расплавленную
полимерную нить и слой за слоем
формируется готовая модель. Печатающая
головка 3D-принтера двигается по
горизонтали и вертикали (оси X, Y).
Для печати трёхмерной модели, принтеру
потребуется несколько часов, это будет
зависеть от сложности изделия.
У каждой модели 3D-принтеров есть свои
особенности функционирования, но
базовые принципы – неизменны.
Процесс трёхмерной печати является
простым. Печатающей головкой
выдавливается в рабочую зону первый слой
расплавленного пластика, после этого
платформа опускается вниз на толщину
слоя и начинает формировать следующий
слой, он накладывается поверх
предыдущего. После завершения печати
каждого слоя платформа опускается вниз,
это действие происходит на протяжении
всего цикла печати, пока на платформе не
будет готовая модель.

11.

Финишная обработка объекта
Когда у объекта есть нависающие элементы,
выступы, консоли, то 3D-принтер во время
печати использовал поддерживающие
конструкции.
После окончания печати, поддерживающие
конструкции удаляют. Если поддержки
напечатаны из того же материала, что и
основная модель, то их удаление будет
сложным. Отрезание или отламывание таких
конструкций портит поверхность объекта. В
современных принтерах используют
дополнительные восковые материалы, их
легко удалить при финишной обработке, они
не оставляют следов на поверхности изделия.
Для наложения слоёв расплавленного
пластика принтеру необходима основа, это
рабочая платформа или предыдущие слои
материала, потому что он не может печатать
в пустоте. Чтобы напечатать нависающие
детали, 3D-принтером используется
поддерживающая конструкция.

12.

Интерактивное задание
«Этапы 3D-печати»
Кликните по картинке.
Откроется интерактивное
задание.

13.

Инструкция
Составьте верную последовательность этапов 3D-печати. Для проверки выполнения задания
нажмите на галочку в правом нижнем углу.

14.

Ключ