3D printeris ir drukas ierīce, kas no digitālā parauga izveido 3D objektus slānis pa slānim. 3D printera darbība ir atkarīga no tā, kura tehnoloģija tajā tiek ieviesta: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet vai Binding pulveris ar līmēm. Vispopulārākā ir FDM drukāšanas tehnoloģija, ko izmanto lētos sadzīves 3D printeros.
3D druka ir viena no revolucionārākajām mūsu laika tehnoloģijām. Izmantojot 3D printerus, varat izdrukāt apavus, apģērbu, mēbeles, mūzikas instrumentus, transportlīdzekļus, pārtiku, mājas un pat dzīvus cilvēka orgānus un audus.
3D printera konstrukcija
3D printeris ar FDM drukas tehnoloģiju sastāv no metāla korpusa (rāmja), nodalījuma pavedienu spoles nostiprināšanai, ekstrūdera un darbvirsmas. Vienu ekstrūderu 3D printeri var drukāt vienkrāsainus objektus, vairāku ekstrūderu printeri daudzkrāsainus. Jo vairāk printerim ir ekstrūderu, jo tas ir dārgāks. Elektroniskā uzpildes, apkures un dzesēšanas sistēma ir paslēpta zem printera korpusa. Dažos modeļos ir LCD displeji, lai parādītu pašreizējo drukas informāciju un USB porti.
Palīgmateriāli 3D drukāšanai
Tipisks 3D printeris ar FDM drukāšanas tehnoloģiju darbam izmanto plānus polimēru pavedienus ar diametru 1, 75 mm un 3 mm. Šādi pavedieni visbiežāk tiek izgatavoti no PLA vai ABS plastmasas, taču ir arī kombinēti materiāli, pievienojot kokšķiedras, nanopulverus, bioloģiski noārdāmas daļiņas, fosforizējošus pigmentus un citas sastāvdaļas. Dzijas tiek piegādātas spolēs, kuru svars ir no 0,5 kg līdz 1,5 kg. Polimēru pavedienu spole tiek ievietota 3D printera īpašā nodalījumā, un kvēldiega galu ievada ekstrūdera sprauslā.
Objekta 3D modelēšana
Pirms 3D objekta var izdrukāt 3D formātā, 3D modelēšanas programmā ir jāizveido tā digitālā versija. Varat izmantot gatavus paraugus, kas ir pieejami internetā, vai arī pats sagatavot 3D modeļus drukāšanai. Sagatavotais modelis tiek ielādēts īpašā G koda ģenerēšanas programmā, kas objektu sadala plānos horizontālos slāņos un veido printerim saprotamu komandu ķēdi. Gatavs objekts tiek nosūtīts drukāšanai.
Objekta veidošana slānī pa slānim
3D printeris ar FDM drukāšanas tehnoloģiju slānis pa slānim veido fiziskus objektus, uz darba platformas izspiežot plānu izkausēta materiāla plūsmu. Printeris pārvieto ekstrūderu tieši atbilstoši digitālajam modelim, tāpēc izdrukātais fiziskais objekts pilnībā atbilst tā virtuālajam prototipam. Visbiežāk printera ekstrūderis, no kura tiek izspiesta mīkstā plastmasa, pārvietojas, strādājot uz fiksētas darba platformas, taču ir ierīces, kurās gan ekstrūderis, gan darba platforma ir kustīgas. Drukāšanas process sākas ar apakšējo slāni, pēc kura printeris uzklāj nākamo slāni virs pirmā. Izkausēta plastmasa, nokļūstot darba zonā, ļoti ātri atdziest un sacietē.
Atbalsta konstrukciju 3D apdruka un objektu apdare
Lai objekts nedeformētos drukāšanas laikā, 3D printeris izdrukā atbalsta konstrukcijas (jeb atbalsta struktūras, atbalsta struktūras). Šādas struktūras ne vienmēr tiek drukātas, bet tikai tad, ja objekta struktūrā ir tukšumi vai izvirzītas daļas. Iedomājieties, ka vēlaties uz plāna kāta izdrukāt plastmasas sēni. Ar kājas pamatni tas balstās uz darbvirsmas, šeit atbalsts nav vajadzīgs, bet vāciņa malām, kas, šķiet, karājas gaisā, šāds atbalsts būs vienkārši nepieciešams. Pēc drukāšanas atbalsta konstrukcijas var viegli noņemt ar rokām vai sagriezt ar asu asmeni vai nazi.
