Устройство 3д принтера

3D принтеры – это механизмы, печатающие трехмерные модели на основе цифрового макета, созданного при помощи специального программного обеспечения. Принцип работы принтеров заключается в последовательном добавлении тонких горизонтальных слоев рабочего материала. Наиболее распространенными являются трехмерные принтеры, печатающие пластиком.

Устройство 3д принтера включает в себя следующие элементы:

1. Экструдер (печатающая головка);
2. Рабочая площадка, на которую помещается печатаемая модель;
3. Механизмы движения рабочей области и головки;
4. Корпус агрегата;
5. Панель управления.

Экструдер – это особый механизм, работающий по следующей технологии: с одной стороны в него подается нить из пластика, с другой – выходит расплавленный рабочий материал. Механизм подачи материала состоит из мотора и системы шестеренок. Материал плавится благодаря нагревателю. Для контроля над температурой нагрева материала имеется термостат.

Движение экструдера для создания объекта на рабочей площадке выполняется при помощи его перемещения по двум осям. При этом площадка также движется по заданной траектории.

Панель управления состоит из микроконтроллера, дополнительной платы для взаимосвязи мотора котроллером, термостатом и нагревательным элементом.

Корпус 3D принтера должен быть жестким и крепким для обеспечения сохранности геометрии механизма, устойчивости его к колебаниям и воздействиям окружающей среды.

Сначала экструдер помещается над рабочей площадкой на расстоянии, равном толщине первого слоя изделия. Материал нагревается и плавится в печатающей головке. Затем выходит через сопло на площадку. В процессе создания модели экструдер перемещается горизонтально над рабочей областью, формируя первый слой модели. Окончив первый слой, площадка опускается на расстояние, равное толщине второго слоя, и действия повторяются. Второй и последующие слои материала укладываются друг на друга, создавая объемную фигурку.

Чтобы моделька получилась точной, необходимо заранее загрузить инструкции в контроллер. Инструкции настраивают правильную последовательность движений экструдера и рабочей площадки. Инструкций составляется на персональном компьютере при помощи специализированного программного обеспечения. Эта программа также создает инструкции для создания нависающих частей, необходимых во время создания модели. Нависающие части впоследствии удаляются с объекта за ненадобностью. Они нужны для того, чтобы модель не деформировалась в процессе печати.