- По технологии
- По назначению
- По свойству
- По материалу
Технология 3D печати развивается с каждым годом и находит все большее применение в различных сферах. Основные преимущества данной технологии: возможность быстрого и точного создания деталей, экономия материалов, возможность создания сложных геометрических форм и экспериментов с материалами.
Крупноформатная 3D печать находит применение во многих отраслях. В архитектуре и строительстве она позволяет создавать модели зданий и макеты определенных районов, что помогает в визуализации проектов и позволяет экономить время и ресурсы при строительстве. В медицине 3D печать используется для создания протезов, дентальных и ортопедических изделий, что позволяет улучшить качество жизни пациентов. В промышленности крупноформатная 3D печать применяется для создания прототипов, запасных деталей и инструментов.
Крупноформатная 3D печать открывает новые горизонты возможностей и меняет представление о том, что может быть создано с помощью печати. Будущее за крупноформатной 3D печатью – технологией, способной революционизировать различные отрасли и упростить процессы производства.
Крупноформатная 3D печать является одной из вариаций технологии 3D печати. От традиционной 3D печати она отличается большим размером печатаемых объектов. В ней используются специальные принтеры, которые имеют большую рабочую площадь и способны создавать объекты с габаритами до нескольких метров. Процесс печати происходит с использованием модели, разделенной на слои.
Крупноформатная 3D печать представляет собой технологию, которая позволяет создавать трехмерные объекты больших размеров. С помощью данной технологии можно изготавливать продукты различной формы и сложности, в том числе и печатать цельные детали, а не делить на несколько десятков долей и печатать на принтерах маленьких размеров. В основном, технологии у таких принтеров всё те же, что и у маленьких, всё те же FDM, SLA, SLM и другие, за исключением некоторых особенных крупноформатных принтеров – строительных, печатающих бетонными и другими смесями, либо других уникальных.
Основная идея технологии заключается в добавлении материала на поверхность пошагово до получения трехмерного объекта. Для этого используется специальный принтер, который оснащен большой платформой и экструдером, способными работать с различными материалами, такими как пластик, металл или композитные материалы.
Процесс печати начинается с создания цифровой модели объекта с помощью специального программного обеспечения. Затем модель разбивается на слои для последующей печати. Принтер плавит материал, который постепенно наносится на платформу и затвердевает. Таким образом, слой за слоем формируется трехмерный объект.
Моделирование является основным этапом в процессе крупноформатной 3D печати. Данная технология позволяет создавать трехмерные модели объектов, которые затем могут быть распечатаны с использованием специального оборудования.
Процесс моделирования может быть выполнен с помощью различных программных продуктов, таких как AutoCAD, SolidWorks, Blender и другие. Эти программы позволяют создавать сложные геометрические формы, применять текстуры, изменять размеры и масштабы объектов. Важно, чтобы объект не был листовым (пустым внутри).
После создания 3D модели необходимо подготовить печатный файл, который будет содержать информацию о геометрии объекта, его размерах и других характеристиках. Печатный файл может быть создан в формате STL, OBJ или других форматах, в зависимости от требований используемого оборудования и слайсеров, режущих деталь на слои.
Для создания печатного файла необходимо выполнить следующие шаги:
Важно отметить, что при создании печатных файлов необходимо учитывать особенности используемой технологии и материала печати. Некоторые материалы могут ограничивать возможности печати сложных форм или требовать дополнительных настроек.
От выбора материала для крупноформатной 3D печать может зависеть множество особенностей изделия на выходе — качество деталей, их характеристики (прочность, растяжение, упругость и прочие), цвет и даже глянцевость поверхности. Мы советуем вам выбирать материалы исходя из требований к желаемому результату, а не наоборот (выбирать материал, а потом подгонять под него изделие — не лучший выход):
Благодаря широкому диапазону рабочих температур и способности нагревать платформу до нескольких сотен градусов, крупноформатные 3D-принтеры могут печатать практически любым материалом, будь то PLA, ABS, TPU, нейлон или поликарбонат, а также появляется возможность использовать композитные смеси больших размеров и бетонные смеси, но требует это всё куда больше энергии, чем при работе с менее габаритными принтерами.
У крупноформатной 3D печати существуют различные особенности и ключевые аспекты, которые необходимо рассматривать при мыслях о покупке принтера в целом, чтобы не уйти в большой минус или даже было место для размещения того самого принтера, основные из которых это:
Технология крупноформатной 3D печати нашла широкое применение во многих отраслях. Например, в архитектуре и строительстве, она используется для создания моделей зданий и сооружений, а также для изготовления деталей, необходимых для ремонта и реконструкции.
Существующие на сегодняшний день крупногабаритные 3D принтеры, отличаются конструкциями и методами возведения стен. Наиболее часто встречаются принтеры портальной конструкции, двух- и четырех- опорной конструкции, на базе руки-манипулятора или циркульной конструкции. Оборудование позволяет создавать малые архитектурные формы и элементы сооружений для последующей их сборки на месте, либо позволяют печатать здание целиком на строительной площадке. Высота и размеры печатаемого здания зависят от технических характеристик используемого принтера.
На примере строительного принтера опишем процесс его работы:
— Экструдер выдавливает быстротвердеющую бетонную смесь с различными добавками.
— Каждый последующий слой наносится поверх предыдущего, благодаря чему образуется вертикальная конструкция.
— Бетонные слои, находящиеся снизу, таким образом, уплотняются, тем самым растёт их способность выдерживать следующие слои, а значит, и весь вес конструкции.
— Для упрочнения конструкции производится ее армирование, которое может быть как вертикальным, так и горизонтальным.
— Укладка горизонтального армпояса производится между слоями, вертикальную арматуру устанавливают по окончании затвердевания состава, а затем заливают бетоном.
В августе 2014 года компания Totalkustom напечатала замок за 2 месяца. Скорость печати составляла всего 50 см за 8 часов, а полные габариты замка – 3х5х3.5 м. Башни печатались отдельно, а сам замок – цельная конструкция. Это был один из первых публично освещенных примеров 3D печати таких масштабов.
Начиная с 2016 года различные компании по всему миру продолжают печатать, доказывая невозможное и создавая уникальные композиции по вкусу заказчика. На примерах можно увидеть прототипы домов в Техасе и Мексике. Такие дома отличаются изогнутыми стенами, равномерностью слоев, плоской крышей, и бьют самые разные рекорды Гиннеса.
В промышленном производстве крупноформатная 3D печать может использоваться для создания прототипов изделий. Благодаря быстрой и точной печати, производители могут быстро получить физическую модель своего продукта для тестирования и оптимизации его дизайна. Также 3D печать может быть использована для производства запасных частей и индивидуальных компонентов, что позволяет сократить затраты на хранение больших запасов и обеспечить более гибкое производство.
В медицине крупноформатная 3D печать применяется для создания моделей органов и тканей, а также для производства индивидуальных медицинских протезов. Модели органов и тканей позволяют врачам более точно планировать операции и тренироваться перед сложными вмешательствами. Индивидуальные медицинские протезы, например, ортезы или протезы конечностей, могут быть созданы с учетом анатомических особенностей пациента, что обеспечивает более комфортное и эффективное их использование.
Крупноформатная 3D печать предоставляет художникам и дизайнерам новые возможности для реализации своих идей. Они могут создавать сложные и уникальные формы и структуры, которые ранее были невозможны. Кроме того, 3D печать позволяет создавать детали с высокой степенью детализации и текстуры, что придает работам более реалистичный вид. В производстве мебели, крупноформатная 3D печать позволяет создавать оригинальные дизайнерские изделия и прототипы, а также детали, которые трудно получить с помощью традиционных методов производства.
3D печать также может быть использована для создания украшений, моделей для кино- и телевизионной индустрии, а также для различных архитектурных инсталляций.
Прогресс в сфере крупноформатной 3D печати явно не стоит на месте, постоянно внедряются новые методики, создаются различные материалы, в том числе из переработанного сырья, разрабатывается высокотехнологичное оборудование. За короткий промежуток времени технология заинтересовала большое количество предприятий, которые занимаются разработкой оборудования, специальных строительных смесей, библиотек конструкционных решений для проектирования зданий под 3D-печать, а также подготовкой законодательно-нормативной и регуляторной базы.
Мы уверены, что в будущем весь процесс строительства сможет стать полностью автоматизированным, без вмешательства людей не только при печати фундамента и стен, но и при печати перекрытий и крыш, автоматической установки инженерных коммуникаций, дверей и окон. Также, возможно, в будущем мы сможем перейти и к многоэтажному строительству, если появится достойный конкурент кранам, никто иной как 3D строительный кран с подачей материала в огромнейших количествах. Все это уже не является чем-то невозможным и перестало звучат как фантастические мечты о высокотехнологическом будущем. Нужно лишь дать время для естественного хода эволюции технологии 3D печати.
