Ein 3D-Drucker ist ein Druckgerät, das 3D-Objekte Schicht für Schicht aus einer digitalen Probe erstellt. Wie ein 3D-Drucker funktioniert, hängt davon ab, welche Technologie darin implementiert ist: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet oder Bindepulver durch Klebstoffe. Am beliebtesten ist die FDM-Drucktechnologie, die in preiswerten Haushalts-3D-Druckern verwendet wird.
3D-Druck ist eine der revolutionärsten Technologien unserer Zeit. Mit 3D-Druckern können Sie Schuhe, Kleidung, Möbel, Musikinstrumente, Fahrzeuge, Lebensmittel, Häuser und sogar lebende menschliche Organe und Gewebe drucken.
3D-Drucker Konstruktion
Ein 3D-Drucker mit FDM-Drucktechnologie besteht aus einem Metallgehäuse (Rahmen), einem Fach zum Befestigen einer Filamentspule, einem Extruder und einem Desktop. Single-Extruder-3D-Drucker können einfarbige Objekte drucken, Multi-Extruder-Drucker mehrfarbig. Je mehr Extruder ein Drucker hat, desto teurer ist er. Elektronisches Füll- und Heiz- und Kühlsystem sind unter dem Druckergehäuse versteckt. Einige Modelle verfügen über LCD-Displays zur Anzeige aktueller Druckinformationen und USB-Anschlüsse.
Verbrauchsmaterialien für den 3D-Druck
Ein typischer 3D-Drucker mit FDM-Drucktechnologie arbeitet mit dünnen Polymerfilamenten mit Durchmessern von 1, 75 mm und 3 mm. Solche Filamente werden meistens aus PLA- oder ABS-Kunststoff hergestellt, es gibt aber auch kombinierte Materialien mit Zusatz von Holzfasern, Nanopulvern, biologisch abbaubaren Partikeln, phosphorisierenden Pigmenten und anderen Komponenten. Die Garne werden in Spulen mit einem Gewicht von 0,5 kg bis 1,5 kg geliefert. Eine Spule mit Polymerfilamenten wird in ein spezielles Fach des 3D-Druckers gelegt und das Ende des Filaments in die Extruderdüse geführt.
3D-Modellierung eines Objekts
Bevor Sie ein 3D-Objekt in 3D drucken können, müssen Sie eine digitale Version davon in einem 3D-Modellierungsprogramm erstellen. Sie können fertige Muster verwenden, die im Internet verfügbar sind, oder 3D-Modelle selbst für den Druck vorbereiten. Das vorbereitete Modell wird in ein spezielles Programm zur Generierung von G-Code geladen, das das Objekt in dünne horizontale Schichten aufteilt und eine für den Drucker verständliche Befehlskette bildet. Das fertige Objekt wird zum Druck gesendet.
Schichtweise Bildung eines Objekts
Ein 3D-Drucker mit FDM-Drucktechnologie formt physikalische Objekte Schicht für Schicht und drückt einen dünnen Strom geschmolzenen Materials auf die Arbeitsplattform. Der Drucker bewegt den Extruder exakt nach dem digitalen Modell, sodass das gedruckte physische Objekt vollständig seinem virtuellen Prototyp entspricht. Am häufigsten bewegt sich der Extruder des Druckers, aus dem der weiche Kunststoff herausgedrückt wird, während der Arbeit auf einer festen Arbeitsplattform, aber es gibt Geräte, bei denen sowohl der Extruder als auch die Arbeitsplattform fahrbar sind. Der Druckvorgang beginnt mit der untersten Schicht, danach trägt der Drucker die nächste Schicht über der ersten auf. Geschmolzener Kunststoff, der in den Arbeitsbereich gelangt, kühlt und härtet sehr schnell.
3D-Druck von Stützstrukturen und Objektveredelung
Um zu verhindern, dass sich das Objekt beim Drucken verformt, druckt der 3D-Drucker Stützstrukturen (auch bekannt als Stützstrukturen, Stützstrukturen). Solche Strukturen werden nicht immer gedruckt, sondern nur, wenn es Lücken oder überhängende Teile in der Objektstruktur gibt. Stellen Sie sich vor, Sie möchten einen Plastikpilz auf einen dünnen Stiel drucken. Mit der Basis des Beins ruht es auf der Tischplatte, hier ist keine Unterstützung erforderlich, aber für die Kanten der Kappe, die in der Luft zu hängen scheinen, ist eine solche Unterstützung einfach erforderlich. Nach dem Bedrucken lassen sich die Stützstrukturen einfach per Hand entfernen oder mit einer scharfen Klinge oder einem Messer schneiden.
