Моделирование методом наплавления: различия между версиями

м
удаление ненужных служебных символов, см. ВП:РДБ, removed: ­ (16)
м (обновление, исправление. Добавил ссылки, дополнил описание генерации g-code)
м (удаление ненужных служебных символов, см. ВП:РДБ, removed: ­ (16))
Технология FDM подразумевает создание трехмерных объектов за счет нанесения последовательных слоев материала, повторяющих контуры цифровой модели. Как правило, в качестве материалов для печати выступают термопластики, поставляемые в виде катушек нитей или прутков.
 
Технология FDM была разработана С. Скоттом Крампом в конце 1980-х и вышла на коммер­чес­кийкоммерческий рынок в 1990 году.
 
Оригинальный термин «Fused Deposition Modeling» и аббревиатура FDM являются торговыми марками компании «Stratasys». Энтузиасты 3D-печати, участники проекта RepRap, придумали аналогичный термин «Fused Filament Fabrication» («Производство способом наплавления нитей») или FFF для использования в обход юридических ограничений. Термины FDM и FFF равнозначны по смыслу и назначению.
 
== История ==
Технология печати методом послойного наплавления (FDM) была разработана С. Скоттом Крампом в конце 1980-х и представлена на рынке компанией «Stratasys», начиная с 1990. На данное время технология получает всё большее распрост­ра­не­ниераспространение среди любителей, создающих принтеры с открытым исходным кодом, а также коммерческих предприятий ввиду истечения срока действия оригинального патента. В свою очередь, широкое распрост­ра­не­ниераспространение технологии привело к существенному снижению цен на 3D-принтеры, использующие данный способ производства.
 
== Процесс ==
[[Файл:FDM_by_Zureks.png|thumb|right|upright=1.5|Экструдер (1) перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях и создаёт модель слой за слоем (2) на платформе (3). ]]
Производственный цикл начинается с обработки трехмерной цифровой модели. Модель в формате [[STL (формат файла)|STL]] делится на слои и ориентируется наиболее подходящим образом для печати. Процесс подготовки модели для печати называется "Slicing", в результате которого генерируется G-code. В нем закладываются все параметры печати, перемещения экструдера, 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.
 
[[Файл:Printing in progress in a 3D printer.webm|thumb|Процесс печати FDM/FFF-принтера]]
 
Экструдер перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях под контролем алгоритмов, аналогичных используемым в станках с числовым программным управлением. Сопло перемещается по траектории, заданной [[система автоматизированного проектирования|системой автомати­зи­ро­ван­но­гоавтоматизированного проекти­ро­ва­нияпроектирования]]. Модель строится слой за слоем, снизу вверх. Как правило, экструдер (также называемый «печатающей головкой») приводится в движение шаговыми двигателями или [[сервопривод]]ами. Наиболее популярной системой координат, применяемой в FDM, является [[прямоугольная система координат|прямоугольная]], с осями X, Y и Z. Альтернативой является [[цилиндрическая система координат]], используемая так называемыми «дельта-роботами».
 
Технология FDM отличается высокой гибкостью, но имеет определенные ограничения. Хотя создание нависающих структур возможно при небольших углах наклона, в случае с большими углами необходимо использование искусственных опор, как правило, создающихся в процессе печати и отделяемых от модели по завершении процесса.
 
== 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 объёмы вредных испарений при нагревании<ref name=apress12-3dprint-abs-pla/>. Из этого материала промышленным образом 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|нейлономнейлон]]ом, [[Поликарбонаты|поликарбонатом]], [[Полиэтилен|полиэтиленомполиэтилен]]ом 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.
 
{{Технологии 3D-печати}}
 
[[Категория:Устройства отображения информации]]
[[Категория:Прототипирование]]