3Д штампа је постала много популарнија технологија, са машинама за штампање које су доступне по скоро свакој цени. Већина људи који желе 3Д штампач вероватно могу пронаћи модел који могу да приуште. Упркос томе, 3Д штампање је и даље толико ново да мало људи зна како функционише. 

Зато је сада право време да одговорите на питање „ Како^(How) функционише 3Д штампа?“. Постоји велика шанса да ћете морати да га употребите на крају!

3Д штампање адитива и сузбијања^{(Additive vs Subtractive 3D Printing)}

Постоје две широке категорије 3Д штампања. 3Д штампачи које можете сами да купите су скоро све „адитивне“ машине. Другим речима, они граде 3Д објекте додавањем материјала (обично у слојевима) док објекат није завршен. 3Д штампачи на које људи помисле када чују „3Д штампач“ су скоро увек адитиви.

Субтрактивно 3Д штампање је веома различито. Овде почињете са фиксном количином материјала, а затим уклањате материјал док не остане само готов објекат. Скулптор који прави статуу од мермера користи методу суптракције. Субтративне машине се обично налазе у великим радионицама и индустријским окружењима. ЦНЦ^(CNC) системи за глодање (компјутерска нумеричка контрола) су вероватно најпознатији пример.

Од сада ћемо се концентрисати само на машине са адитивима, пошто су оне релевантне за просечног потрошача. Само знајте да машине за сузбијање припадају истој проширеној породици 3Д штампача као и она коју можете ставити на сто.

Моделирање фузионог таложења, стереолитографија и селективно ласерско синтеровање^{(Fused Deposition Modelling, Stereolithography and Selective Laser Sintering)}

Три главне методе адитивног 3Д штампања су ФДМ^(FDM) (фусед депоситион моделинг), стереолитографија ( СЛА^(SLA) ) и селективно ласерско синтеровање ( СЛС^(SLS) ).

Да Винци ФДМ штампач^{(The da Vinci FDM Printer)(The da Vinci FDM Printer)}

ФДМ^(FDM) је најчешћи систем потрошачког нивоа. Код ових типова штампача филамент материјала пролази кроз врућу главу за штампање. Глава за штампање је прецизно позиционирана у 3Д-простору и наноси слој материјала према тачно програмираним упутствима. Постоје различити приступи ФДМ-^(FDM) у , али на то ћемо доћи за тренутак.

Нобел СЛА штампач^{(The Nobel SLA Printer) (The Nobel SLA Printer )}

Стереолитографија^{(Stereolithography)} је много ређа у потрошачким системима. Ови штампачи користе ласере за очвршћавање течне смоле у ​​чврсти пластични материјал. Обично се предмет „извлачи“ из посуде са смолом, формирајући слој по слој док се издиже из материјала. Последњих година СЛА штампачи су постали компактнији и приступачнији. Дакле, то је права алтернатива ФДМ^(FDM) штампачима, у зависности од тога на који тип коначног модела се одлучите.

Селективно^(Selective) ласерско синтеровање ( СЛС^(SLS) ) користи моћан ласер за спајање полимерног праха. Прави прах делује као потпорна структура за штампу, тако да ова врста штампе не захтева посебне скеле. СЛС^(SLS) није тип ФДМ^(FDM) који ћете наћи на десктопу. То је за сада још увек индустријска технологија.

Картезијански и Делта роботски штампачи^{(Cartesian & Delta Robot Printers)}

Делта робот штампач^{(A Delta Robot Printer)(A Delta Robot Printer)}

Најчешћи тип ФДМ^(FDM) штампача је картезијански 3Д штампач. Назив се односи на картезијанске координате. То су координате КСИЗ^(XYZ) које смо сви научили у школи. Глава за штампање се може померити на било коју КСИЗ^(XYZ) координату унутар простора за запремину штампања. Математика је једноставна, штампачи су прилично приступачни и квалитет штампе је прецизан. 

Међутим, у зависности од тога колико су грануларне координате КСИЗ, закривљене површине можда неће бити тако глатке колико би могле бити, што захтева неке ручне завршне радове.

Делта^(Delta) робот штампачи имају другачији приступ. Глава за штампање је монтирана на три крака који се крећу на три шине. Променом висине сваке руке, глава штампача може да се љуља. Овај дизајн омогућава глави штампача да се окреће у правим кривинама и такође омогућава штампање високих објеката унутар запремине штампања.

У основи, што су шине дуже, то модел може бити виши. Уместо КСИЗ координата, делта робот штампачи користе тригонометрију за израчунавање положаја главе штампача. Крајњи резултат је да они не могу постићи потпуно исту резолуцију штампе као картезијански штампачи.

Да бисте заиста разумели концепт делта робота, морате га видети у акцији. Погледајте овај видео Јоханна Роцхолла^{(Johann Rocholl)} и брзо ћете схватити концепт.

Обратите пажњу^(Notice) на артикулацију на рукама и колико слободно и глатко глава штампача може да се креће.

Материјали за 3Д штампач^{(3D Printer Materials)}

3Д штампачи користе различите материјале, али постоје две пластике које су далеко најчешће у апликацијама за потрошаче: АБС^(ABS) и ПЛА^(PLA) .

АБС^(ABS) ( акрилонитрил бутадиен стирен^{(Acrylonitrile Butadiene Styrene)} ) је потпуно иста пластика од које су направљене ЛЕГО^(LEGO) коцке. Ова пластика је подложна савијању када се хлади и потребан јој је штампач са загрејаним лежиштем за штампање. Прилично је отпоран на ударце, али није нарочито јак. Погодан је за израду прототипних делова, па чак и завршних делова који нису носиви.

ПЛА^(PLA) ( полилактична киселина^{(Polylactic Acid)} ) има ниску тачку топљења, не савија се много, лако се ради са њим и има мање неуспешних отисака. Такође је превише крт за било какву практичну употребу, али је сјајан за креирање глатких, детаљних модела који су намењени само за гледање.

Добра вест је да ће већина потрошачких 3Д штампача радити са оба ова јефтина материјала. Тако да их можете променити према вашим потребама.

Најлонска^(Nylon) нит је још једна опција, а постоје чак и штампачи који користе дрво или метал као материјал. Штампачи следеће генерације такође могу да рукују са више од једног филамента истовремено, омогућавајући мешовите материјале или отиске у више боја.

Типичан процес 3Д штампања^{(The Typical 3D Printing Process)}

Ако никада нисте сами направили 3Д штампање, вероватно вас занима како то заправо функционише из перспективе корисника. Иако коришћење 3Д штампача није тако лако као избацивање 2Д отисака на ласерском или инкјет штампачу, није ни приближно тако тешко као што мислите.

Након подешавања штампача према упутству, уз правилно обављену калибрацију и нивелисање, прво вам је потребан модел за штампање.

Можете да направите сопствени модел користећи нешто попут Збрусх-а или АутоЦАД-^{( Zbrush or AutoCAD)} а, али већина људи ће вероватно преузети модел са сајта на мрежи. Прва станица би дефинитивно требало да буде Тхингиверсе^{(Thingiverse)} , који је вероватно најпознатија колекција модела које су послали корисници. Међутим, постоји много алтернатива^{(alternatives)} .

Након што добијете модел у компатибилном формату, отворићете га у софтверу који сте добили уз штампач. Сви различито изгледају и раде, али је основни концепт исти. Можда ћете такође желети да прво третирате 3Д модел са Месхмикер-ом^(Meshmixer) , који обезбеђује да је 3Д модел чврст и погодан за штампање.

У софтверу за 3Д штампач, ви ћете изабрати величину и квалитет модела и софтвер ће га конвертовати у „кришке“ које представљају сваки слој за штампање. Такође ће израчунати „скеле“ које треба да буду одштампане да би подржале модел док се прави. Ове ствари се могу прекинути када се штампа заврши.

Са свим тим припремним радом иза себе, штампање може да почне. У зависности од подешавања квалитета, можда ћете морати дуго чекати! Штампа високог квалитета варира од неколико сати до неколико дана. Срећом^(Thankfully) , неки 3Д штампачи вам омогућавају да даљински пратите напредак штампања путем апликације.

Када се штампа заврши, уклоните је из кревета, а затим га ослободите од скеле. У многим случајевима ћете морати да завршите модел користећи брусни папир и посебне алате за сечење да бисте уклонили несавршености. Неки људи чак и фарбају своје моделе! Једина права граница је ваша креативност.

Ако жудите да купите 3Д штампач, ово су наши најбољи избори^{(best picks)} , а ако имате ограничен буџет, ово су опције које су погодније за џеп.

HDG Explains : How Does 3D Printing Work?

3D printing has bеcome a much more mainstream technology, with printing machines avaіlable at just about every price point. Most people who want a 3D printer can probably find a model they cаn afford. Dеspite this, 3D printing is still so new that few рeople know how it works. 

This is why now is a good time to answer the question “How does 3D printing work?”. There’s a very good chance you’ll have to use one eventually!

Additive vs Subtractive 3D Printing

There are two broad categories of 3D printing. The 3D printers that you can buy yourself are almost all “additive” machines. In other words, they build 3D objects by adding material (usually in layers) until the object is complete. The 3D printers people think of when they hear “3D printer” is almost always of the additive variety.

Subtractive 3D printing is very different. Here you start with a fixed amount of material and then remove material until only the finished object is left. A sculptor making a statue out of marble is using a subtractive method. Subtractive machines are usually found in large workshops and industrial settings. CNC milling (computer numerical control) systems are probably the best-known example.

We’ll only be concentrating on additive machines from here on out, since they’re relevant to the average consumer. Just know that subtractive machines belong to the same extended family of 3D printers as the one you might put on a desk.

Fused Deposition Modelling, Stereolithography and Selective Laser Sintering

The three main methods of additive 3D printing are FDM (fused deposition modelling), stereolithography (SLA) and selective laser sintering (SLS).

The da Vinci FDM Printer

FDM is the most common consumer-grade system. With these types of printers a filament of material is passed through a hot print head. The print head is precisely positioned in 3D-space and deposits a layer of material according to exact programmed instructions. There are different approaches to FDM, but we’ll get to that in a moment.

The Nobel SLA Printer 

Stereolithography is much less common in consumer systems. These printers use lasers to cure a liquid resin into a solid plastic material. Usually, the object is “pulled” from a vat of resin, forming layer by layer as it rises from the material. In recent years SLA printers have become more compact and affordable. So it’s a real alternative to FDM printers, depending on what type of final model you settle on.

Selective laser sintering (SLS) uses a powerful laser to fuse a polymer powder. The actual powder acts as a support structure for the print, so this type of printing doesn’t need special scaffolding. SLS is not a type of FDM you’ll find on the desktop. It’s still an industrial technology for now.

Cartesian & Delta Robot Printers

A Delta Robot Printer

The most common type of FDM printer is the cartesian 3D printer. The name refers to cartesian coordinates. That’s the XYZ coordinates we all learned in school. The print head can be moved to any XYZ coordinate within the print volume space. The math is simple, the printers are pretty affordable and print quality is precise. 

However, depending on how granular the XYZ coordinates are, curved surfaces might not be as smooth as they could be, requiring some manual finishing work.

Delta robot printers take a different approach. The print head is mounted to three arms that run on three rails. By varying the height of each arm, the print head can swing. This design allows for the print head to swing in true curves and also allows for tall objects to be printed within the print volume.

Basically, the longer the rails are, the taller the model can be. Rather than XYZ coordinates, delta robot printers use trigonometry to calculate print head position. The end result is that they can’t reach quite the same print resolution as cartesian printers.

To really understand the delta robot concept, you need to see it in action. Have a look at this video by Johann Rocholl and you’ll quickly get the concept.

Notice the articulation on the arms and how freely and smoothly the print head can move.

3D Printer Materials

3D printers use a variety of materials, but there are two plastics that are by far the most common in consumer-grade applications: ABS and PLA.

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) is exactly the same plastic that LEGO bricks are made of. This plastic is susceptible to warping when cooling down and needs a printer with a heated print bed. It’s quite impact resistant, but not particularly strong. It’s suitable for making prototype parts and even final parts that aren’t load-bearing.

PLA (Polylactic Acid) has a low melting point, doesn’t warp much, is easy to work with and has fewer failed prints. It’s also far too brittle for any practical use, but it is brilliant for creating smooth, detailed models that are only meant to be looked at.

The good news is that most consumer 3D printers will work with both of these inexpensive materials. So you can change them out as your needs require.

Nylon filament is another option and there are even printers that use wood or metal as a material. Next-generation printers can also handle more than one filament at a time, allowing for mixed material or multi-color prints.

The Typical 3D Printing Process

If you’ve never made a 3D print yourself, you’re probably curious about how it actually works from a user perspective. While using a 3D printer isn’t as easy as knocking out 2D prints on a laser or inkjet printer, it’s not nearly as difficult as you might think.

After setting up the printer according to the manual, with calibration and levelling done correctly, you first need a model to print.

You can make your own model, using something like Zbrush or AutoCAD, but most people are likely to download a model from an online site. The first stop should definitely be Thingiverse, which is quite possibly the most famous collection of user-submitted models. However, there are many alternatives.

After getting a model in a compatible format, you’ll open it up in the software that came with your printer. They all look and work differently, but the basic concept is the same. You may also want to first treat a 3D model with Meshmixer, which ensures that a 3D model is solid and suitable for printing.

In the 3D printer software, you’ll pick the size and quality of the model and the software will convert it into “slices” representing each print layer. It will also calculate the “scaffolding” that has to be printed to support the model while it’s being made. This stuff can be broken off when the print is done.

With all that prep work behind you, the print can begin. Depending on the quality settings, you might be in for a long wait! High quality prints vary from a few hours to a few days. Thankfully, some 3D printers let you monitor the progress of your print remotely via an app.

Once the print is done, you’ll remove it from the bed and then break it free of the scaffolding. In many cases you’ll have to finish the model using sandpaper and special cutting tools to remove imperfections. Some people even paint their models! The only real limit is your creativity.

If you’re itching to buy a 3D printer, these are our best picks and if you’re on a budget, these are more pocket friendly options.

Related posts

• ХДГ објашњава: Шта је ЦАПТЦХА и како функционише?

• ХДГ објашњава: Како функционише ГПС?

• ХДГ објашњава: Како функционише проширена стварност?

• ХДГ објашњава: Шта су СФТП и ФТП?

• ХДГ објашњава: Шта је рачунарски сервер?

• ХДГ објашњава: Шта је БИОС?

• ХДГ објашњава: Шта је АПИ?

• ХДГ објашњава: Шта је ГПУ?

• Направите резервну копију слике система Виндовс 10

• ХДГ објашњава: Шта је Тхундерболт?

• Зашто већина нових телефона одбацује прикључак за слушалице

• ХДГ објашњава: Шта је ЈаваСцрипт и за шта се користи на мрежи?

• ХДГ објашњава: Шта је УНИКС?

• 12 Цхромебоок савета и трикова

• 5 бесплатних програма за потпуно брисање чврстог диска

• Хаковање избора 101: Да ли је безбедно гласати електронским путем?

• Врхунски водич за решавање проблема са закаченим системом Виндовс 7

• ХДГ објашњава: Шта је РФИД и за шта се може користити?

• ХДГ објашњава: Шта је Кеилоггер и како да га уклоним са свог рачунара?

• 5 цоол ствари које можете учинити са старим РАМ-ом