Fff печать: 3D-принтеры FDM и FFF: в чем разница

Технология FDM печати в 3D-принтерах. Плюсы и минусы, сферы применения

Технология FDM или FFF подразумевает создание объектов при помощи послойного нанесения расплавленного материала. FDM дословно расшифровывается — fused deposition modeling или технология послойного наплавления.

Звучит сложно, но на самом деле технология очень проста. По сути, это как клеевой пистолет с термоклеем. С одной стороны проталкивается термопластик или любой другой материал, который плавится от тепла, а потом застывает не теряя свойств. Термопластик проходит через горячее сопло, плавится и сразу застывает. Экструдер и стол приводится в движение шаговыми двигателями, в процессе передвижения оставляя за собой пластик, слой за слоем, снизу вверх, воссоздавая 3D модель.

Аналогом FDM можно назвать технологию MJM. Только в MJM используется воск или фотополимер. На печатающей головке расположено множество небольших сопел (от 96 до 448) через которые подается расплавленный воск, либо капельки фотополимера которые сразу засвечиваются лампой.

В качестве материала для изготовления моделей используется пластиковая нить. Есть 2 диаметра пластиковой нити — 1,75 и 2,85 (3мм). Принтеры, которым нужна 3мм нить, встречаются редко, в основном это Ultimaker и его клоны. Большинство принтеров для печати используют нить 1,75.

Первым материалом для 3D печати была пластиковая нить для сварки с диаметром 3мм, поэтому долгое время этот размер был стандартом для 3D печати.

3D-модель перед печатью подготавливают при помощи программы — слайсера. Слайсер разделяет модель на слои и подготавливает команды для передвижения печатной головы. Нарезанная модель может сохранятся в разных форматах, но по умолчанию используется GCode. Поэтому принтер в принципе является ЧПУ станком.

История

Метод был изобретен С. Скоттом Крампом в конце 1980 года. Патент получен в 1988 год. А уже в 1990 компания Stratasys появляется на рынке с первым промышленным 3D принтером работающим по технологии FDM.  

Скотт Крамп один из основателей компании Stratasys.

Первые 3D принтеры были скорее дорогими промышленными станками предназначенными для крупных компаний. Все начало меняться в 2006 году, после основания проекта RepRap (от англ Replicating Rapid Prototyper — самовоспроизводящийся механизм для быстрого изготовления прототипов).

Первая версия RepRap 3D принтера.

Целью проекта было создания самокопирующегося 3D-принтера. В качестве рамы и направляющих использовались валы. Почти все детали соединялись печатными деталями. Экструдер и стол приводились в движение шаговыми двигателями. Исходный код был открытым. Конечно визуально он был похож на самоделку “из подручных материалов”, но работал. В принтере используется около 50% печатных деталей.

Поскольку термин FDM  был запатентован компанией «Stratasys», энтузиасты 3D-печати и участники проекта RepRap придумали свой термин — FFF. Дословно расшифровывается — fused filament fabrication (производство способом наплавления нитей). Смысл остался тот же, но это помогло избежать юридических проблем. 

По мере развития RepRap стали развиваться проекты на базе OpenSource (открытого исходного кода). Самым ярким представителем движения OpenSource стал MakerBot. Помимо развития своего 3D принтера MakerBot активно развивают сайт Thingiverse. На Thingiverse можно найти огромное количество бесплатных 3D моделей готовых к печати.

Основатели MakerBot Зак Смит и Бре Петтис с финальными прототипами MakerBot Cupcake.

Отдельно стоит выделить компанию Ultimaker. Если в идеологии RepRap принтер должен был воспроизводить сам себя, то Ultimaker пошли другим путем. Они разработали свой принтер из фанерных деталей вырезанных лазером. Это получалось намного быстрее и доступнее изготовления печатных деталей. В 2013 году вышел первый Ultimaker Original. Продавался он в качестве KIT — набора (собери сам). 

В сеть были выложены все чертежи и наработки. Это дало возможность любому желающему закупить все нужные компоненты и электронику, заказать в любом месте резку корпуса и некоторых узлов и собрать свой принтер. А уже после сборки можно было на этом же принтере напечатать апгрейды и заменить фанерные детали пластиковыми. 

Достаточно быстро у Ultimaker появилось большое и дружное сообщество. В сети было выложено множество бесплатных 3D моделей различных узлов Ultimaker Original. Появилось множество апгрейдов, убирались многие неприятные “болячки” конструкции.

Фанерный Ultimaker Original

Помимо 3D принтеров Ultimaker, на базе Replicator-G, разработали свой слайсер CURA. Благодаря своей универсальности и доступности CURA стала фаворитом среди слайсеров у 3D мейкеров. Помимо принтеров Ultimaker туда было добавлена куча готовых профилей для других 3D- принтеров. Можно легко настроить CURA для самосборного принтера.

Современная CURA

Было еще много различных проектов — больших и маленьких, но именно проекты RepRap и OpenSource позволили сделать FDM 3D-печать более доступной. Благодаря массовости стали дешевле и доступнее не только сами 3D принтеры, но и расходники к ним.

Можно конечно выделить несколько различий между FDM и FFF технологией. Основное — это наличие подогреваемой камеры, для более стабильной печати. В FFF от нее отказались, чтобы удешевить изготовление 3D принтеров и сделать их более доступными. Позже в некоторых принтерах появился закрытый корпус. Вместе с подогреваемым столом получается пассивная нагревательная камера.

Плюсы и минусы FDM

Самое главное преимущество FDM печати — это доступность. Стоимость домашнего принтера сопоставима со стоимостью смартфона. При очень ограниченном бюджете можно найти OpenSource проекты и собрать принтер самостоятельно.

Большое разнообразие моделей. 

Можно легко подобрать принтер под конкретную задачу. Например Flashforge Adventurer 3, благодаря закрытому корпусу и отсутствию нагревательного стола, станет отличным подарком для ребенка. Anycubic Mega подойдет в качестве домашнего помощника для человека любящего апгрейды и эксперименты. А Raise3D Pro2 подойдет для производственных задач.

Разнообразие материалов для 3D печати. 

Благодаря массовости применения, помимо стандартных ABS и PLA, стали появляться разнообразные пластики. Например, декоративные пластики с имитацией различных материалов.

Декоративные пластики, имитирующие медь и бронзу.

Инженерные — с улучшенными физико-механическими свойствами. С помощью этих материалов можно создавать функциональные изделия и прототипы.

Пример печати функциональных изделий

Или спец. пластики для специфических задач. Например выжигаемые с малой зольностью или выплавляемый воск.

Заготовка, отлитая по выжигаемой 3D модели

Но есть и минусы. 

Низкая точность по сравнению с другими технологиями печати.

Расхождение с 3D-моделью обычно не более 0,1мм. Это значение зависит от механики принтера и от характеристик материала. Для обычных шестеренок и бытовых нужд такой точности вполне достаточно. Но в некоторых отраслях (например ювелирная) точность готовой модели должна быть выше.

Слоистая поверхность. 

На FDM 3D-принтере невозможно получить идеально гладкую поверхность. Слои на модели можно сгладить шлифовкой, шпатлеванием или обработав растворителем.

Слева напечатанная модель на FDM 3D-принтере, а справа-та же модель после обработки.

Сферы применения

Благодаря большому разнообразию принтеров и материалов FDM 3D-печать имеет очень широкий круг применения.

Прототипирование

Самое популярное- это прототипирование. FDM печать позволила гораздо быстрее и проще создавать тестовые модели и механизмы.

От напечатанной 3D-модели до готового изделия

FDM печать позволяет быстро изготовить прототип чего угодно и оперативно внести правки. 

Медицина

В медицине при помощи 3D-принтеров стали создавать удобные, дышащие ортезы для фиксации переломов.

Ортез, напечатанный на 3D-принтере.

Печатные ортезы можно зафиксировать гораздо быстрее, чем классический гипсовой повязки. Да и сам процесс менее трудоемкий и грязный.

Создание простых тяговых механических протезов. Особенно это актуально для детей. Ведь дети быстро растут и им нужно часто менять протез. Благодаря FDM печати процесс создания протеза удалось удешевить и ускорить.

Детский тяговой протез

Протезы получаются более легкие и удобные, чем изготовленные классическим методом.

Киноиндустрия

В киноиндустрии FDM печать используется для печати реквизита и элементов костюма, масок, механизмов и других элементов.

Гейша робот из фильма «Призрак в доспехах»

Иногда 3D-печать используется для создания небольших прототипов моделей в уменьшенном масштабе, для более точного расчета пропорций, постановки сцен, света и дальнейшей визуализации.

Хобби

FDM принтеры помогли упростить создание РУ моделей катеров, машинок, самолетов и запчастей для них.

РУ самолет, распечатанный на 3D принтере

Даже появились сайты с моделями радиоуправляемых самолетов, машин, адаптированных под 3D-печать.

Косплееры тоже полюбили 3D-печать благодаря разнообразию материалов и более быстрому и простому изготовлению масок, функциональных элементов, некоторых частей доспехов.

Косплей из фильма «Тихоокеанский рубеж-2»

Раньше приходилось долго и кропотливо подбирать материал, готовить выкройки, тщательно готовить поверхность к грунтовке и покраске. Теперь достаточно смоделировать 3D-модель нужного костюма, его можно даже подогнать под фигуру косплеера и распечатать. Упростилось изготовление сложных, подвижных элементов и деталей механизмов. 

Макетирование

В макетировании 3D-принтер позволил в несколько раз ускорить создание сложных макетов зданий и ландшафта. Раньше многие элементы приходилось кропотливо изготавливать вручную. 

Макет квартала

Трехмерная физическая модель помогает заказчику более полно увидеть будущий объект, по сравнению с цифровой средой. При необходимости можно быстро изменить макет.

Мелкосерийная печать

Если нужна небольшая партия, например брелоков с логотипом компании или штучное изделие — быстрее и дешевле будет отпечатать его на 3D- принтере. 

Мелкая партия запчастей

Изготовление мастер-модели с последующий отливкой — это трудоемкий и дорогой процесс. Если деталь сложной формы с различными выступами и поднутрениями, то отливка может быть невозможна, а 3D-принтер легко справится с этой задачей.

Образование

Использование 3D-принтеров в образовательном процессе позволяет развить у учащихся образное мышление, сделать процесс обучения более наглядным. На бумаге сложно заметить изъяны детали, а создав тестовую деталь можно наглядно увидеть все недостатки. 

Дети собирают 3D-принтер

В робототехнике 3D-принтер позволяет быстро создавать различные механизмы и простых роботов. 

Ребенок собирает робота в кружке робототехники

3D-печать становится популярна для создания наглядных пособий. Например, для слабовидящих или слепых детей. Они “видят” руками, и благодаря напечатанным 3D-моделям могут более полно воспринимать информацию.

Для дома

Дома 3D-принтер может оказаться не просто игрушкой, а полезным инструментом. Например, для ремонта бытовой техники. В некоторых бытовых приборах от нагрузки стираются или ломаются пластиковые шестерни. С помощью 3D-печати можно легко изготовить замену.

Напечатанные и оригинальные шестеренки

Или напечатать предметы интерьера: подставки, вазы, светильники, коробочки для мелочей. Все ограничивается только навыками 3D-моделирования и фантазией.

Итоги

Технология FDM печати, благодаря большому разнообразию 3D принтеров и материалов, очень многогранна. Главное-выбрать правильный инструмент — принтер, подходящий под заданные задачи. 

Несмотря на молодость и активное развитие, FDM уже нашла много областей для применения. Из года в год совершенствуется механика — принтеры становятся более быстрыми и точными. Постоянно обновляется ПО, чтобы начинающему пользователю было комфортно и не приходилось перед запуском принтера читать длинные инструкции, а также разбираться в миллионах настроек.  

Появляется различные пластики, помогающие получать более точные и прочные изделия. Или имитирующие различную фактуру и материал. Это позволяет расширить область применения 3D-принтеров, работающих по FDM технологии.

Проектирование модели для 3D-печати FDM/FFF

Приумножьте свой успех

Технология FDM/FFF по праву занимает свое место среди самых распространенных технологий 3D-печати, предоставляя гибкость проектирования и простоту использования, стирая привычные ограничения в дизайне. Тем не менее, для получения наилучшего результата 3D-печати, важно понимать и применять лучшие практики.

Следование успешным методикам 3D-печати по технологии послойного наплавления позволяет обеспечить высокое качество готовой модели и повысить показатель эффективности 3D-печати.

Когда стоит использовать технологию послойного наплавления?

Для начала стоит определить плюсы и минусы 3D-печати методом наплавления нитей (FDM/FFF) и сравнить технологию с другими форматами производства.

FDM 3D-печать VS станков с ЧПУ

Станки с числовым программным управлением производят изделие автоматически, следуя запрограммированным инструкциям. 3D-печать методом послойного наложения превосходит использование ЧПУ по трём ключевым аспектам: быстрая скорость исполнения заказа при небольшом количестве экземпляров, более короткий технологический процесс, упрощенное производство сложных изделий. При использовании технологии FDM серийное производство может потребовать больше времени. Если конечный продукт утвержден и готов G-код, станки с ЧПУ в серийном производстве способны выдавать результат с бОльшим темпом. Тем не менее, организации часто вынуждены держать парк 3D-принтеров, чтобы подстраховывать долгую очередь ЧПУ и одновременно с этим изготавливать изделия. Кроме того, станки с ЧПУ оптимальны для реализации определенных высокоточных прикладных задач, что не относится к применению пластиков, таких как PLA (полилактид) или ABS (акрилонитрилбутадиенстирол).

FDM 3D-печать VS литьевое прессование

В сравнении с литьевым прессованием, 3D-печать имеет одно явное преимущество — низкий порог вхождения как по расходам, так и по теоретической подготовке. Из-за сотен параметров обработки и ограничений в проектировании, литьевое прессование требует высокого уровня компетенции и непосредственного практического опыта. В отличие от литьевого прессования, 3D-печать методом наплавления нитей не требует изготовления и обслуживания литьевой формы, и позволяет быстро и просто модифицировать изделие. Наибольшее преимущество литьевого прессования заключается в быстрой скорости производства большого количества изделий и получении готового продукта с более аккуратной обработкой поверхности.

Ключевые рекомендации по проектированию для FDM 3D-печати

При создании проекта для 3D-печати, необходимо следовать лучшим практикам для получения максимально качественного конечного результата, высокого показателя эффективности печати, сокращения производственных расходов и ускорения цикла разработки продукта.

Определитесь с размером

Готовые 3D-модели не могут превышать размер области построения. Ultimaker S5 с размерами 330 x 240 x 300 мм (13 x 9,4 x 11,8 дюймов) достаточно для реализации почти 80% потребностей клиентов с сохранением высокого уровня точности печати. Если размер конечного изделия слишком большой, рекомендуется использовать принцип модульности (соединить несколько отдельно распечатанных деталей). Используя принцип модульности возможно печатать одновременно две детали на разных машинах. Для соединения таких деталей стоит добавить в модель места крепления или стыковки.

Определитесь с расположением как можно раньше

Как следует из названия технологии FDM/FFF, печать производится последовательно слой за слоем, поэтому определение расположения изделия на ранних этапах позволяет управлять проектировочными решениями, работать с выравниванием текста и изменять отдельные элементы. Механические свойства анизотропны, т.е. изменяются в зависимости от направленности. На рисунке изображен тест на разрыв, который показывает, что нанесение слоев вдоль оси растяжения позволит создать более прочное изделие.

Ориентация модели напрямую влияет на расположение выступов и необходимость добавления поддерживающих конструкций. Это, в свою очередь, может влиять на общее время печати, длительность постобработки (из-за наличия поддерживающих элементов) и финишную обработку поверхностей.

Оцените необходимость в поддержке выступов

Изделия, печатающиеся методом наплавления нитей, могут не иметь опор при отсутствии углов более 45 градусов. Этим данная технология отличается от других технологий 3D-печати, которые требуют опору материала при любых углах. Выступы под углом до 45 градусов должны снизу поддерживаться опорными конструкциями.

Соблюдайте рекомендации по поддержке конструкций мостового типа

По общему правилу, для большинства филаментов при использовании технологии FDM, поддержка пролетов длиной менее 10 мм не требуется. Следует отметить, что при использовании активного охлаждения и других оптимизирующих настроек, на 3D-принтере Ultimaker, из Tough PLA удастся распечатать детали длиной до 25 мм.

Обращайте внимание на размер сопла

При проектировании детализированных участков необходимо учитывать высоту, толщину стенок и диаметр сопла. Минимальная допустимая высота слоя должна быть более 0,6 мм, а толщина стенок 0,5 мм. Самый маленький диаметр сопла, с которым работают 3D-принтеры Ultimaker, составляет 0,25 мм. При использовании более крупных сопел с диаметром 0,4 мм или 0,8 мм печать будет выполняться быстрее, однако также увеличатся минимальная высота и толщина слоя.

Учитывайте диаметр отверстий в 3D-модели

Минимальный размер отверстия зависит от используемого материала и настроек, и определяет наименьшее отверстие, которое можно напечатать без последующего заполнения материалом. Эмпирически установлено, что диаметр отверстия, напечатанного на 3D-принтере, не должен быть менее 2 мм. При необходимости получить отверстие точного размера, рекомендуется напечатать отверстие более маленького диаметра, а затем, в процессе постобработки, выполнить дополнительное сверление для расширения отверстия до нужного размера.  При одновременной 3D-печати двух и более изделий необходимо соблюдать между ними расстояние в 0,6 мм для обеспечения подвижности деталей после печати.

Избегайте острых углов

Острые углы возможно смоделировать с использованием систем автоматического проектирования (CAD), однако изделие может искривиться. Увеличение площади соприкосновения с платформой уменьшит вероятность искривления и деформаций.

Минимизируйте эффект «ноги слона»

При печати без основания, первый слой может быть немного шире и больше остальных. Такое явление называется феноменом «ноги слона». Несмотря на то, что этот эффект едва заметен, он снижает допуск функциональных прототипов. Добавляя небольшой скос в 45 градусов (переходный угол) на нижнем краю модели, можно нивелировать данный эффект.

Смотрите бесплатные вебинары на нашем YouTube-канале для более глубокого погружения в FDM 3D-печать.

Технология изготовления плавленых нитей для 3D-печати

Дэвид Роберсон7 Январь 2021

Тенденции

FFF 3D-печать или изготовление плавленых нитей — это процесс аддитивного производства (AM), в котором термопластический материал проталкивается через нагретое сопло для создания слоя объектов по слою.

Что такое 3D-печать FFF?

Несмотря на то, что FFF для настольных ПК возник как запатентованная технология производства в 1980-х годах, настоящий взлет произошел немногим более 10 лет назад, когда истек срок действия патентов, а такие проекты, как инициатива RepRap с открытым исходным кодом, привели к большим инновациям и доступности.

Сегодня технология FFF, как правило, является более дешевым решением по сравнению с другими процессами 3D-печати, как с точки зрения первоначальных инвестиций, так и с точки зрения эксплуатационных расходов. Он также известен своей простотой в понимании и использовании, что делает его идеальным как для занятых инженеров, так и для учащихся начальной школы.

Но за многие годы он оказался настолько надежным, точным и способным производить прочные детали, что большинство ведущих мировых производственных, проектных и образовательных организаций теперь используют его для внедрения инноваций.

Процесс 3D-печати FFF

3D-печать FFF использует

Давайте более подробно рассмотрим применение 3D-печати FFF:

• Производство . 3D-печать FFF широко используется в обрабатывающей промышленности благодаря сокращению сроков выполнения заказов по сравнению с аутсорсингом и широкому спектру инженерных материалов. 3D-принтеры обеспечивают быструю поставку инструментов и запасных частей, чтобы обеспечить максимальное время безотказной работы и производительность на производственной линии. И они используются для гибкого создания деталей для конечного использования, таких как изготовленные на заказ датчики качества или первые партии небольших партий, чтобы ускорить время выхода продукта на рынок

• Прототипирование . Недорогие материалы и короткое время печати делают 3D-печать FFF идеальной для итеративного процесса проектирования. Трехмерные печатные прототипы можно использовать для визуализации концепций или функционального тестирования технических деталей

• Обучение . Доступное и простое в использовании оборудование FFF позволяет использовать различные образовательные приложения — от обучения младших школьников основам STEAM до предоставления производственных лабораторий студентам колледжей и университетов для работы над инженерными проектами и развития навыков для современного рабочего места

Компания Ford сэкономила около 1000 долларов США на каждом инструменте, разработав средства 3D-печати с использованием принтеров Ultimaker.

Материалы FFF

Пластмассовые полимеры являются наиболее используемыми материалами для технологии FFF, многие из которых имеют бесчисленное множество применений.

Композиты, в которых полимер сочетается с волокнами углерода, металла, стекла или других материалов, также широко используются для различных структурных преимуществ, хотя они не могут быть надежно напечатаны на всех 3D-принтерах FFF. Технически также возможно печатать продукты питания и биологические пасты с использованием технологии 3D-печати, хотя обычно это используется в экспериментальных или исследовательских целях.

Еще одна важная категория материалов для принтеров FFF известна как «вспомогательный» материал. Это необходимо, когда ориентация или форма детали не позволяет печатать снизу вверх — например, деталь с большим выступом. Вспомогательные материалы спроектированы таким образом, чтобы их было легко удалить.

Материал для 3D-принтеров FFF обычно продается в виде катушек с нитью, каждая из которых содержит от 250 г до 1 кг материала.

Некоторые 3D-принтеры могут печатать детали из нескольких материалов или цветов

Загрузка нити в принтер Ultimaker S5 Pro Bundle

Если вы думаете о покупке 3D-принтера, всегда проверяйте совместимые материалы.

Для некоторых можно ограничиться использованием двух или трех материалов. Другие принтеры могут заявлять, что работают с любым материалом, но вскоре возникают технические проблемы из-за износа, вызванного печатью абразивных композитных материалов. И некоторые 3D-принтеры FFF ограничены использованием только собственных материалов производителя, в то время как другие предлагают открытую систему нитей (например, Ultimaker), совместимую с продуктами сторонних производителей.

Некоторыми из наиболее распространенных полимеров FFF для 3D-печати являются PLA (полимолочная кислота), который часто используется в качестве материала для «новичков» из-за простоты использования, и ABS (акрилонитрилбутадиенстирол), обладающий некоторыми превосходными механическими свойствами и термостойкость.

Но при наличии на рынке тысяч нитей стоит немного углубиться в их свойства, чтобы понять, сколько приложений возможно с помощью высококачественного 3D-принтера FFF.

Материал	Свойства
PLA (полимолочная кислота)	Превосходное качество поверхности и детализация. Механические и тепловые свойства не подходят для некоторых применений
АБС (акрилонитрилбутадиенстирол)	Прочный, пластичный материал с износостойкостью и термостойкостью
Нейлон (полиамид)	Прочный, но гибкий, с хорошей химической ударопрочностью , стойкость к истиранию
PETG (модифицированный полиэтилентерефталатом гликоль)	Хорошая прочность и износостойкость, химическая стойкость ко многим промышленным жидкостям.
CPE (сополиэстер)	Прочный и гибкий материал с глянцевым покрытием, хорошей ударопрочностью и термостойкостью
ПК (поликарбонат)	Прочный и прочный материал с термостойкостью до 110 °C
5 TPU
(термопластичный полиуретан)	Гибкий материал с резиноподобными свойствами. Обеспечивает высокую ударопрочность и износостойкость
ПП (полипропилен)	Прочный, прочный и устойчивый к усталости. Сохраняет форму после кручения, изгиба или изгиба
ПВА (поливиниловый спирт)	Водорастворимый материал, используемый для создания опор для выступов и полостей

В приведенной выше таблице перечислены основные полимеры, которые можно использовать для профессиональной печати 3д принтер. Хотите найти подходящий композитный материал для ваших приложений 3D-печати? Посмотрите наш вебинар о композитах для 3D-печати.

3D-принтеры FFF

Хотя все 3D-принтеры FFF построены по одному и тому же процессу, их возможности сильно различаются.

Одно из самых больших различий может заключаться в совместимости материалов (см. раздел выше), при этом аппаратное обеспечение особенно важно для определения того, какие композиты можно печатать.

Размер — еще одно ключевое отличие 3D-принтеров FFF. Пространство для печати (которое ограничивает размер одного отпечатка или пакета) называется объемом сборки или конвертом сборки. Это может значительно варьироваться — от 10 см (3,9дюймов) места для печати по осям X, Y и Z, примерно до 1 метра (39 дюймов) по одному или нескольким из этих размеров в самых больших единицах. Обратите внимание, что жесткая, стабильная платформа сборки помогает процессу FFF, поэтому широкоформатные принтеры обычно означают компромисс в отношении качества.

Пример различных размеров и конфигураций, возможных для 3D-принтеров FFF.0003

• Рабочий стол или платформа . Поверхность, на которую экструдируется материал, а затем охлаждается для формирования печатной детали. Обычно изготавливается из стекла или металла. Профессиональный стандартный 3D-принтер должен иметь рабочую пластину с подогревом, что позволяет использовать больше материалов

• Сопло . Сопло выдавливает расплавленный материал. Он размещен в печатающей головке и позиционируется с помощью портала, приводимого в действие шаговыми двигателями. Количество сопел в принтере определяет, сколько материалов можно комбинировать в одном отпечатке — обычно одно или два (так называемая одинарная или двойная экструзия)

• Питатель . Механизм подачи нити с катушки в принтер

• Дисплей . Интерфейс, через который принтер управляется

• Возможности подключения . Многие 3D-принтеры предлагают подключение к локальной сети или облаку для удаленной работы

• Контроль среды . В то время как некоторые 3D-принтеры FFF представляют собой не более чем открытые платформы, ограждение рабочей камеры и дополнительный контроль среды (например, комплект Ultimaker S5 Pro) обеспечивают как качество печати, так и преимущества безопасности

• Транспортировка материалов . Нить загружается и хранится в 3D-принтерах FFF разными способами. Это может варьироваться от базовых принтеров, где катушка должна располагаться отдельно, до профессиональных решений, которые предлагают фронтальную загрузку и автоматическое переключение катушек, когда заканчивается нить.

  Наконец, важно упомянуть программное обеспечение. Если у вас нет всех 3D-отпечатков, которые вам когда-либо понадобятся, на USB-накопителе, вы не сможете многого добиться без подходящего программного обеспечения.

  В 3D-печати программное обеспечение играет две важные роли. Во-первых, программа «нарезки», такая как Ultimaker Cura, необходима для подготовки файла дизайна (например, STL) к печати. Загрузите файл в это программное обеспечение, выберите нужные параметры печати (например, быструю или дополнительную детализацию), и оно «разрежет» его на слои, а затем создаст формат файла, понятный принтеру.

  Подготовка модели к 3D-печати с помощью программного обеспечения Ultimaker Cura

  Затем это задание на печать можно передать на принтер вручную (например, на USB-накопитель) или отправить удаленно по сети или в облако. Именно здесь программное обеспечение может играть роль отправки, постановки в очередь и отслеживания этих заданий на печать. Облачное программное обеспечение, такое как Ultimaker Digital Factory, позволяет использовать технологию FFF следующего поколения, обеспечивая распределенное производство в нескольких местах.

  Посмотрите это видео, чтобы узнать, как один производитель создал «цифровой склад», объединив 3D-принтеры FFF и программное обеспечение.

  Посмотреть видео

  Хотите узнать больше о том, как может выглядеть рабочий процесс 3D-печати?

  Прочтите наш информационный документ «Как спроектировать для 3D-печати FFF», чтобы получить ценные советы по началу работы с принтером FFF, более подробную информацию о роли вспомогательных материалов и советы экспертов по 3D-печати по дизайну для FFF.

  Изучите советы и рекомендации по моделированию, которые мы используем для максимального успеха нашей печати, в том числе:

  • Как ускорить 3D-печать

  • Простые способы использования меньшего количества вспомогательного материала

  • Передовой опыт для более точной печати деталей

  • И многое другое!

  Введение в технологию 3D-печати из плавленых нитей (FFF)

   

  Этот информационный документ познакомит вас с процессом изготовления плавленых нитей (FFF) для пластмасс, в котором слои материала наращиваются для создания твердого объекта.

   

  Загрузите полный технический документ здесь>

  Что означает FFF в 3D-печати?

  Изготовление плавленых нитей (FFF) — это процесс экструзии, при котором объект строится путем нанесения расплавленного материала слой за слоем . Используемые пластмассы соответствуют тем же термопластам, которые можно найти в обычных производственных процессах, таких как АБС и нейлон.

  FFF возглавил распространение настольных 3D-принтеров и в настоящее время является самой распространенной технологией 3D-печати, в основном благодаря необходимы небольшие первоначальные инвестиции, предлагается огромное разнообразие приложений, требуется небольшое количество специальных знаний для успешного использования этой технологии.

  Как работает FFF?

  Как упоминалось выше, FFF представляет собой процесс экструзии расплавленного пластика. Чтобы создать деталь, печатающая головка перемещается по поверхности печати, нанося материал.

  Рабочий процесс выглядит следующим образом:

  • Первый этап состоит из создание 3D-модели с помощью любого программного обеспечения для проектирования, такого как Solidworks или Catia. 3D-модель необходимо экспортировать в формате STL.
  • При подготовке файла модель настраивается с помощью программного обеспечения для нарезки , включая все требования к печати. Эта конфигурация будет содержать выбор материала и размер сопла. Программное обеспечение также разделяет модель на слои, и вы можете настроить качество печати и команды движения.
  • Фаза печати отложение расплавленного пластика .

  Внутренние настольные 3D-принтеры: FFF и SLA

  Наиболее популярными технологиями 3D-печати являются FFF и SLA . SLA – это жидкий фотополимер , селективно отверждаемый УФ-светом .

  Обе технологии имеют свои преимущества и недостатки в зависимости от потребностей вашего бизнеса.

  Профессиональные настольные 3D-принтеры в сравнении с промышленными принтерами и аутсорсингом

  На рынке технологий FFF существуют различные категории принтеров в зависимости от соотношения между ценой и качеством печати.

  Если количество деталей, которые нужно произвести, невелико, а использование планируется спорадическим, есть возможность передать услугу 3D-печати на аутсорсинг через сервисное бюро 3D-печати.

  Если планируется работа над среднесрочным проектом, приобретение 3D-принтеров может значительно снизить затраты. Это приобретение подразумевает первоначальные вложения, но потом цена за деталь становится дешевле примерно в 30 раз.

  Какое решение лучше всего соответствует вашим потребностям

  Важно учитывать такие параметры, как стоимость и время выполнения:

  Внутренние принтеры FFF предлагают наилучшее сочетание затрат и времени выполнения. Однако инвестиции в технологии печати FFF и SLA обеспечат вашей компании полную гибкость при производстве деталей.