3დ პრინტერები

3D პრინტერი არის მოწყობილობა, რომელიც ქმნის სამგანზომილებიან ფიზიკურ ობიექტებს ციფრული მოდელის საფუძველზე, მასალის ფენა-ფენა დადების გზით. ტრადიციული წარმოებისგან განსხვავებით, რომელიც მასალას ჭრის და აკლებს, 3D ბეჭდვა არის დანამატებითი (additive) პროცესი.

როგორ მუშაობს იგი

• ციფრული მოდელი: თქვენ ქმნით ან ტვირთავთ 3D ფაილს (ძირითადად STL ან OBJ ფორმატში).

• დაჭრა (Slicing): სპეციალური პროგრამა ციფრულ მოდელს ასობით თხელ, ჰორიზონტალურ ფენად ყოფს.

• ფენების დადება: პრინტერი კითხულობს ამ ფენებს და მასალას ქვემოდან ზემოთ, ეტაპობრივად აშენებს.

3D პრინტერების ძირითადი ტიპები

• FDM (Fused Deposition Modeling): ადნობს პლასტმასის ძაფს (filament) და უშვებს მას საქშენიდან (nozzle). ეს არის ყველაზე ხელმისაწვდომი და პოპულარული ტიპი მოყვარულთათვის.

• SLA (Stereolithography): იყენებს ლაზერს ან შუქპროექტორს თხევადი ფისის (resin) მყარ პლასტმასად აქცევისათვის. გამოირჩევა ძალიან მაღალი დეტალიზაციითა და გლუვი ზედაპირით.

• SLS (Selective Laser Sintering): იყენებს მძლავრ ლაზერს პლასტმასის, ლითონისა თუ კერამიკის ფხვნილის ნაწილაკების შესადუღებლად. ძირითადად გამოიყენება ინდუსტრიულ წარმოებაში.

გამოყენების სფეროები

• პროტოტიპირება: ინჟინრები და დიზაინერები სწრაფად ტესტავენ პროდუქტის კონცეფციებს.

• წარმოება: კომპანიები ამზადებენ სპეციალიზებულ ხელსაწყოებსა და მსუბუქ დეტალებს.

• მედიცინა: ექიმები ბეჭდავენ ინდივიდუალურ პროთეზებს, სტომატოლოგიურ იმპლანტებსა და ანატომიურ მოდელებს ქირურგიული ოპერაციებისთვის.

• განათლება: სტუდენტები და მოსწავლეები პრაქტიკულად სწავლობენ დიზაინს, გეომეტრიასა და ინჟინერიას.

გამოყენებული მასალები

• პლასტმასი: PLA (ადვილად დასაბეჭდი, ბიოდეგრადირებადი), ABS (მყარი, სიცხეგამძლე) და PETG.

• ფისი (Resins): თხევადი ფოტოპოლიმერები, რომლებიც გამოიყენება მაღალი სიზუსტის საიუველირო ან სტომატოლოგიური მოდელებისთვის.

• ლითონები: ტიტანის, უჟანგავი ფოლადისა და ალუმინის ფხვნილები, რომლებიც გამოიყენება აეროკოსმოსურ და ავტოინდუსტრიაში.

FDM (დნობის მეთოდით ბეჭდვა) არქიტექტურები

ამ ტიპის პრინტერები ადნობენ პლასტმასის ძაფს (filament) და უშვებენ მას სპეციალური საქშენიდან (nozzle). ისინი ერთმანეთისგან მოძრაობის მექანიზმითა და კონსტრუქციით განსხვავდებიან.

კარტეზიანული (Cartesian) 3D პრინტერები

• მოძრაობის მექანიზმი: მუშაობს სტანდარტულ X, Y და Z ღერძებზე. როგორც წესი, დასაბეჭდი მაგიდა (bed) მოძრაობს წინ და უკან (Y ღერძი), ხოლო საბეჭდი თავაკი მოძრაობს მარცხნივ-მარჯვნივ (X ღერძი) და ზემოთ-ქვემოთ (Z ღერძი).

• მთავარი პლუსები: მარტივი კონსტრუქცია, ხელმისაწვდომი ფასი, ადვილია შესაკეთებლად და განახლებისთვის (upgrade).

• მინუსები: ვინაიდან მძიმე მაგიდა მუდმივად მოძრაობს, დიდ სიჩქარეებზე ინერციის გამო მცირდება ბეჭდვის ხარისხი და ჩნდება დეფექტები (ე.წ. ghosting).

• მაგალითები: Creality Ender 3 სერია, Prusa MK4.

CoreXY 3D პრინტერები

• მოძრაობის მექანიზმი: იყენებს ორი გრძელი, გადაჯვარედინებული ღვედის (belt) კომპლექსურ სისტემას, რომლებსაც კორპუსზე უძრავად დამაგრებული ორი მოტორი მართავს. ღვედები ერთობლივად აამოძრავებენ მსუბუქ თავაკს X და Y ღერძებზე, ხოლო მძიმე მაგიდა მხოლოდ ვერტიკალურად (Z ღერძზე) მოძრაობს.

• მთავარი პლუსები: ექსტრემალურად სწრაფია, აქვს ძალიან მყარი კუბური ჩარჩო და ფენების უზუსტესი დასმა. ვინაიდან მოტორები და მაგიდა არ ირყევა, პრინტერი სიჩქარისას არ ზიანდება.

• მინუსები: მაღალი საწყისი ფასი, რთული ღვედების სისტემა და შედარებით კომპლექსური სერვისი.

• მაგალითები: Bambu Lab X1-Carbon, Bambu Lab P1S, Voron პროექტები.

დელტა (Delta) 3D პრინტერები

• მოძრაობის მექანიზმი: აქვს უძრავი მრგვალი მაგიდა და სამი ვერტიკალური სვეტი. საბეჭდი თავაკი დაკიდებულია სამ წყვილ მოძრავ მკლავზე. სამივე მკლავის ერთდროული, სინქრონული მოძრაობით განისაზღვრება თავაკის ზუსტი პოზიცია სივრცეში.

• მთავარი პლუსები: გამოირჩევა ძალიან მაღალი სიჩქარით, იდეალურია ვერტიკალურად მაღალი ობიექტების დასაბეჭდად. მაგიდა საერთოდ არ მოძრაობს, რაც პრინტს სტაბილურობას მატებს.

• მინუსები: მექანიკურად რთულია ხელით კალიბრაციისთვის, აქვს შეზღუდული ჰორიზონტალური (სიგანის) სამუშაო არე.

• მაგალითები: FLSUN V400, FLSUN S1.

თხევადი ფისის (Resin) პრინტერები

ეს პრინტერები იყენებენ თხევად ფოტოპოლიმერულ ფისს, რომელიც ულტრაიისფერი (UV) შუქის მოქმედებით მყარდება.

ფისის 3D პრინტერები (SLA / MSLA)

• მოძრაობის მექანიზმი: სპეციალური პლატფორმა ჩადის თხევადი ფისით სავსე ავზში. ავზის ქვემოდან ლაზერის სხივი (SLA) ან მაღალი გარჩევადობის LCD ეკრანი (MSLA) ანათებს კონკრეტულ ფენას და წამებში აფიქსირებს (ამყარებს) მას. შემდეგ პლატფორმა ოდნავ მაღლა იწევს შემდეგი ფენისთვის.

• მთავარი პლუსები: წარმოუდგენლად მაღალი დეტალიზაცია და მიკროსკოპული სიზუსტე. ფენებს შორის გადასვლა თითქმის შეუმჩნეველია, ზედაპირი კი იდეალურად გლუვია.

• მინუსები: დაბეჭდილი მოდელები საჭიროებს შემდგომ დამუშავებას — იზოპროპილის სპირტში (IPA) გარეცხვას და UV ლამპის ქვეშ საბოლოო გამყარებას. თხევადი ფისი ტოქსიკურია, აქვს მკვეთრი სუნი და მოითხოვს ხელთათმანებსა და კარგ ვენტილაციას.

• მაგალითები: Elegoo Saturn სერია, Anycubic Photon სერია.

ფხვნილოვანი (Powder Bed Fusion) პრინტერები

ეს არის ინდუსტრიული კლასის აპარატები, რომლებიც მასალად იყენებენ წვრილ ფხვნილს და მას თერმული ენერგიით ადუღებენ.

ფხვნილოვანი 3D პრინტერები (SLS / DMLS)

• მოძრაობის მექანიზმი: სპეციალური ლილვაკი სამუშაო ზედაპირზე შლის ფხვნილის მიკროსკოპულად თხელ ფენას. მძლავრი ლაზერი გადაუვლის ამ ფენას და ადნობს (ადუღებს) ფხვნილის ნაწილაკებს საჭირო ფორმაზე (SLS პლასტმასისთვის/ნეილონისთვის, DMLS/SLM ლითონებისთვის). შემდეგ პლატფორმა იწევს დაბლა და ლილვაკი ახალ ფენას შლის.

• მთავარი პლუსები: უმაღლესი ინდუსტრიული სიმტკიცე. დიზაინის სრული თავისუფლება, რადგან პრინტერს საერთოდ არ სჭირდება დამჭერი სტრუქტურები (ე.წ. support) — გარშემო არსებული გამოუყენებელი ფხვნილი თავად აკავებს მოდელს ჰაერში.

• მინუსები: კოლოსალურად ძვირადღირებული აპარატურა, დიდი ზომები და რთული პოსტ-პროცესინგი (ფხვნილისგან გასუფთავება სპეციალურ კამერებში).

• მაგალითები: Formlabs Fuse სერია (ნეილონისთვის), EOS-ის ინდუსტრიული მეტალის სისტემები.

Prusa

Elegoo

BambuLab

Creality

Anycubic

SnapMaker

Flashforge

Sovol/Comgrow


Voron

Ratrig

Positron

VzBot

Printers for Ants

Elegoo

Anycubic

HeyGears

Phrozen

Fromlabs

Prusa

Peopoly

UniFormation|

Nova3D

Stratasys

Markforged

Roboze

3D Systems

Intamsys

Aon3D

Omni3D

Minifactory

Apium

Creatbot

3D Systems

Stratasys

Carbon3D

Nexa3D

Formlabs

Uniontech

EnvisionTEC

DWS Systems

Photocentric

VNICI

EOS (Electro Optical Systems)

3D Systems

Formlabs

Farsoon Technologies

Sinterit

Prodways Group

Wematter

Sharebot

Shining3D

XYZprinting