Под моделированием методом послойного наплавления (FDM), который был придуман еще в 1990 г., понимается способ быстрого воссоздания трехмерных объектов путем послойного нанесения материала. При этом изделия создаются в соответствии с имеющейся цифровой моделью. Чаще всего для этого используются термопластики (ознакомиться с ассортиментом можно здесь) в виде нитей, смотанных в катушки.
Технология FDM получила широкое распространение среди тех людей, которые занимаются 3D-принтерами из интереса, и среди коммерческих компаний из-за истечения срока действия патента. Это стало причиной значительного уменьшения стоимости 3D-принтеров, где применяется этот метод печати из термопластиков.
Как происходит печать
Создание объемного изделия невозможно без наличия цифровой модели, созданной в формате STL, и ее специальной обработки, во время которой она делится на слои и ориентируется на рабочем столе. Возможна даже печать нависающих частей при условии, что угол их наклона небольшой. При большом угле наклона создаются вспомогательные подпорки, которые делают возможной печать нависающих частей.
Некоторые из 3D-принтеров (можно выбрать по ссылке https://rec3d.ru/shop/3d-printers) способны использовать различные материалы при создании одного и того же изделия. Поэтому опоры могут печататься из такого материала, который легко убирается или растворяется после окончания печати, а сами модели — из другого более прочного материала. Естественно, является возможным изготовление изделия с применением одного и того же материала различных цветов.
Создается изделие при помощи капель расплавленного термопластика, из которых формируются сразу же застывающие слои. Термопластик подается в экструдер (который также называется печатной головкой) при разматывании с катушки. Печатная головка оснащается приводом, подающим нить, соплом и нагревательным элементом.
Пластиковая нить плавится под действием разогретого сопла, в результате чего на печатаемое изделие попадает термопластик. Чтобы обеспечить плавную подачу материала, верхняя часть сопла охлаждается при помощи вентилятора. Экструдер во время работы движется в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что контролируются специальными алгоритмами, а движение сопла контролируется САПР. Построение изделия происходит послойно снизу вверх, а печатная головка при этом двигается под действием сервоприводов.
Существуют 3D-принтеры, при помощи которых производится печать металлами, пищевыми концентратами и даже живыми клетками, но термопластики и композиты являются наиболее дешевыми и практичными. К ним относятся:
- ABS;
- PLA;
- лингин;
- полиамиды;
- полиэфиримид;
- поликарбонаты;
- полифенилсульфон;
- полистирол и др.
Область применения
Печать методом FDM может быть полезной при изготовлении различных объектов (что имеет смысл при производстве небольших партий изделий) и при прототипировании (что ускоряет и облегчает постепенное улучшение объекта). Этот метод печати изделий относится к наименее дорогим, поэтому бытовые 3D-принтеры стремительно набирают популярность.
В бытовых целях 3D-принтеры могут использоваться для печати различной сувенирной продукции, украшений и игрушек. Наличие 3D-принтера у компании, продающей товары через Интернет, позволит изготавливать продукцию непосредственно сразу после ее заказа, что уменьшит стоимость таких изделий и избавит от необходимости их длительного хранения.
