Сегодня 3D принтер уже перестал быть чем-то необычным. Изделия, выполненные на этом агрегате, можно встретить практически везде: чехлы для смартфонов, компрессоры для газовых турбин, крючки и пр. на 3D принтере можно создавать любые изделия из самых разных материалов.
Конструкция 3D принтера состоит з следующих элементов:
- Корпус;
- Направляющие, закрепленные на корпусе;
- Печатающая головка. Она движется по направляющим;
- Шаговые двигатели, способствующие движению печатающей головки;
- Рабочий стол. На нем выращивается изделие;
- Электроника, которая управляет всеми процессами.
Принцип действия агрегата схож с картезианским роботом. Движения возможны в трехмерной плоскости по осям X Y Z. Движение обеспечивается шаговыми двигателями, выполняющими работу аккуратно и высокоточно. Управление действиями осуществляется контроллером.
Изделие формируется путем выдавливания расплавленного пластика и укладка его слой за слоем. Печатающая головка получает пластик от экструдера, в который вставляется нить, которая нагревается и выдавливается в еще более тонкую нить для формирования детали. Конструкция экструдера постоянно совершенствуется, но ее состав пока остается неизменным: привод нити и термальная головка. На самой термальной головке имеется дополнительный нагревательный элементе, поддерживающий температуру нити для сохранения ее гибкости.
На головке дополнительно устанавливается датчик температуры, чтобы контролировать нагрев нити. На экструдер поступает нить диаметром от 1,75 до 3 мм, из печатающей головки выходит расплавленная нить диаметром от 0,35 до 0,5 мм.
Платформа, на которой размещается будущая деталь, имеет размеры в зависимости от модели агрегата. Это может быть и 100 кв.мм и 200 кв.мм. Во многих 3D принтерах платформа оборудована дополнительным подогревом.
Привод или линейный двигатель отвечает за точность изготовления детали и скорость процесса. Движение осуществляется по гладким точным стержням, установленным по направлению каждой оси. По стержням двигаются шариковые подшипники.
Для ограничения движения принтера используются фиксаторы, которые сигнализируют агрегату, что он подошел к краю платформы и необходимо движение в обратную сторону.
