Моделирование методом наплавления: различия между версиями

нет описания правки
(обновление данных)
Нет описания правки
[[Файл:Airwolf 3d Printer.jpg|thumb|right|upright=1.5|FDM принтер производства Airwolf, основанный на RepRap дизайне с открытым
исходным кодом Prusa Mendel.]]
 
'''Моделирование методом послойного наплавления''' ({{lang-en|Fused deposition modeling (FDM)}}) — технология аддитивного производства, широко используемая при создании трехмерных моделей, при прототипировании и в промышленном производстве.
 
Производственный цикл начинается с обработки трехмерной цифровой модели. Модель в формате STL делится на слои и ориентируется наиболее подходящим образом для печати. При необходимости генерируются поддерживающие структуры, необходимые для печати нависающих элементов. Некоторые устройства позволяют использовать разные материалы во время одного производственного цикла. Например, возможна печать модели из одного материала с печатью опор из другого, легкорастворимого материала, что позволяет с легкостью удалять поддерживающие структуры после завершения процесса печати. Альтернативно, возможна печать разными цветами одного и того же вида пластика при создании единой модели.
 
Изделие, или «модель», производится выдавливанием («экструзией») и нанесением микрокапель расплавленного термопластика с формированием последовательных слоев, застывающих сразу после экструдирования.<ref name=slyusarfabber1>
{{cite web
| last = Слюсар
| first = В.И.
| authorlink = Слюсар В.И.
| title = Фаббер-технологии: сам себе конструктор и фабрикант.
| work = Конструктор. – 2002. - № 1.
| date = 2002
|pages = C. 5 - 7.
| url = http://www.slyusar.kiev.ua/SLYUSAR_kn0201.pdf}}
</ref><ref name=slyusarfabber2>
{{cite web
| last = Слюсар
| first = В.И.
| authorlink = Слюсар В.И.
| title = Фаббер-технологии. Новое средство трехмерного моделирования.
| work = Электроника: наука, технология, бизнес. - 2003. - № 5.
| date = 2003
|pages = C. 54 - 60.
| url = http://www.electronics.ru/files/article_pdf/1/article_1269_632.pdf}}
</ref><ref name=slyusarfabber3>
{{cite web
| last = Слюсар
| first = В.И.
| authorlink = Слюсар В.И.
| title = Фабрика в каждый дом.
| work = Вокруг света. – № 1 (2808). - Январь, 2008.
| date = 2008
|pages = C. 96 - 102.
| url = http://www.slyusar.kiev.ua/Yarmarka.pdf}}
</ref>
 
 
Пластиковая нить разматывается с катушки и скармливается в экструдер — устройство, оснащенное механическим приводом для подачи нити, нагревательным элементом для плавки материала и соплом, через которое осуществляется непосредственно экструзия. Нагревательный элемент служит для нагревания сопла, которое в свою очередь плавит пластиковую нить и подает расплавленный материал на строящуюся модель. Как правило, верхняя часть сопла наоборот охлаждается с помощью вентилятора для создания резкого градиента температур, необходимого для обеспечения плавной подачи материала.
 
Моделирование методом послойного наплавления (FDM) применяется для [[Быстрое прототипирование|быстрого прототипирования]] и быстрого производства. Быстрое прототипирование облегчает повторное тестирование с последовательной, пошаговой модернизацией объекта. Быстрое производство служит в качестве недорогой альтернативы стандартным методам при создании мелкосерийных партий.
 
Среди используемых материалов числятся ABS, полифенилсульфон, поликарбонат и полиэфиримид. Эти материалы ценятся за термостойкость. Некоторые варианты полиэфиримида, в частности, обладают высокой огнеупорностью, что делает их пригодными для использования в аэрокосмической отрасли.
 
FDM является одним из наименее дорогих методов печати, что обеспечивает растущую популярность бытовых принтеров, основанных на этой технологии. В быту 3D-принтеры, работающие по технологии FDM, могут применяться для создания самых разных объектов целевого назначения, игрушек, украшений и сувениров.
== Расходные материалы ==
 
FDM-принтеры предназначены для печати [[Термопласты|термопластиками]], которые обычно поставляются в виде тонких нитей, намотанных на катушки. Ассортимент «чистых» пластиков весьма широк. Одним из наиболее популярных материалов является [[Полилактид|полилактид]] или «PLA-пластик». Этот материал изготавливается из кукурузы или сахарного тростника, что обуславливает его нетоксичность и экологичность, но делает его относительно недолговечным. [[АБС-пластик|ABS-пластик]], наоборот, очень долговечен и износоустойчив, хотя и восприимчив к прямому солнечному свету и может выделять небольшие объемы вредных испарений при нагревании. Из этого материала производятся многие пластиковые предметы, которыми мы пользуемся на повседневной основе: корпуса бытовых устройств, сантехника, пластиковые карты, игрушки и т.д.
 
Кроме PLA и ABS возможна печать [[Нейлон|нейлоном]], [[Поликарбонаты|поликарбонатом]], [[Полиэтилен|полиэтиленом]] и многими другими термопластиками, широко распространенными в современной промышленности. Возможно и применение более экзотичных материалов – таких, как поливиниловый спирт, известный как «PVA-пластик». Этот материал растворяется в воде, что делает его весьма полезным при печати моделей сложной геометрической формы.
 
Вовсе необязательно печатать однородными пластиками. Возможно и применение композитных материалов, имитирующих древесину, металлы, камень. Такие материалы используют все те же термопластики, но с примесями непластичных материалов. Так, Laywoo-D3 состоит отчасти из натуральной древесной пыли, что позволяет печатать «деревянные» изделия, включая мебель.
 
Стоит лишь помнить, что связующим элементом в композитных материалах служат термопластики – именно они и определяют пороги прочности, термоустойчивости и другие физические и химические свойства готовых моделей.
 
== Примечания ==
{{примечания}}
 
== См. также ==
== Ссылки ==
 
* [http://3dtoday.ru/wiki/FDM_print/ СайтПортал, посвященный технологиям 3D-печати]
* [https://thre3d.com/how-it-works/material-extrusion/fused-deposition-modeling-fdm|How Fused Deposition Modeling Works]] - Thre3d.com