Новости

Previous Next

Что внутри 3D принтера?

 

Так из чего же состоит 3D принтер? Уточним: рассматривать будем самый распространённый в бытовом плане 3D принтер – принтер по технологии FDM.

 

Итак, мы имеем: 

Каркас принтера – несущая часть, на которой держатся все узлы. Может сильно различаться от типа кинематики и устройства принтера. Бывает открытым либо закрытым. От жесткости каркаса зависит точность и скорость печати, удобство работы с принтером и его обслуживание.

Электроника – платы, провода для управления принтером. Чаще всего совмещены с панелью управления (3), однако конкретно на примере закреплены отдельно. Содержит в своем составе микроконтроллер, драйвера питания для управления двигателями, схемы управления нагревателями стола и печатной головы, схемы управления кулерами и т.д.

Панель управления принтером – плата с дисплеем и кнопками. Составляющая часть электроники принтера. Может быть представлена физическим модулем (обычный экран с энкодером либо же сенсорная панель) или программой при дистанционном управлении (облачный сервер печати).

Стол для печати – на нём и создаётся сама модель. Может быть подогреваемым (для лучшего сцепления модели с поверхностью стола). Часто представляет собой «бутерброд» из несущей пластины с системой нагрева и подложки (стекло, лист с pei и пр.) на которую непосредственно происходит прилипание материала.

Оси, моторы, зубчатые ремни – с помощью них происходит перемещение печатающего элемента. В качестве осей могут выступать как недорогие шпильки с резьбой из ближайшего строительного магазина, так и прецизионная шарико-винтовая передача для станков ЧПУ. Моторы используются шаговые для обеспечения контроля величины и угла поворота. 

Крепление для катушки с пластиком. В зависимости от конструкции может располагаться снаружи или внутри принтера. Возможно размещение катушки вне принтера: на стене, столе и т.д.

Печатающий элемент (или голова) – состоит из экструдера и нагревательного элемента. Экструдер с помощью шестерёнок внутри затягивает пластиковую нить с катушки и обеспечивает ее подачу в нагревательного элемент. Может быть разнообразной формы и устройства, но в самом простом виде представляет собой мотор с установленным на валу зубчатым колесом и прижимное устройство

 

В состав нагревательного элемент входят следующие компоненты: 

- Радиатор, кулер охлаждения и термобарьер – служат для создания резкого температурного перехода между соплом и трубкой подачи (тефлоновая трубка).

- нагреватель с термистором – непосредственно участвуют в расплавлении материала

- сопло – выступает дозатором расплавленного материала

Разумеется, перечислены далеко не все части 3D принтера, только самые основные. Ещё есть соединители валов моторов и винтовых осей, крепежные элементы зубчатых ремней, платы коммутации проводов электронных компонентов, концевые датчики, всевозможные болты и гайки и т.д. Все они непосредственно не влияют на печать, и их замена на более качественные не позволит совершить рывок в возможностях 3D принтера. Но тем не менее без них не обойтись.

 

Как же всё это в итоге работает? Подготовленное задание поступает в блок электроники, где контроллер на основании кинематики принтера приступает к управлению процессом печати. Происходит предварительный нагрев стола и нагревательного блока, а также происходит «парковка» печатной головы в нулевые координаты посредством моторов и концевых датчиков. Далее начинается непосредственно процесс печати – экструдер захватывает и подает в необходимых количествах материал в нагревательный блок. Контроллер перемещает печатную голову по необходимым координатам, управляя драйверами моторов. Выдавливаемая из сопла нить прилипает к столу и постепенно «обрисовывает» один слой. Так, слой за слоем создается будущий продукт.

 

Справка:

Бийский Центр Молодёжного Инновационного Творчества «Политех» (ЦМИТ «Политех») создан 23 ноября 2015 года в рамках целевой федеральной программы Министерства экономического развития РФ при софинансировании Правительства Алтайского края.

Основные цели работы ЦМИТ «Политех» – вовлечение как можно большего количества молодых людей в научно-техническое творчество с использование современного оборудования быстрого прототипирования, для проверки ими своих технических идей, ранняя профориентация, создание материально-технической основы для вдохновения, способствование формированию духа изобретательности и инновационного предпринимательства.

В ЦМИТ «Политех» работают кружки: Первая Техническая Школа, робототехника, программирование на С++, программирование web-приложений, инновационное моделирование. За год ЦМИТ посещают более 500 школьников.

Подробнее о деятельности ЦМИТ «Политех»: 

http://cmit22.ru/

https://vk.com/cmit_politeh

https://www.facebook.com/cmit.politeh

https://www.instagram.com/cmit.politeh/

https://www.youtube.com/channel/UC3gdzkyOzGmSIn4BSsEaGOQ