Printarea 3D construiește un obiect adăugând material strat peste strat, după un model digital. Spre deosebire de frezare sau strunjire, unde se îndepărtează material dintr-un bloc, aici se pune material doar acolo unde e nevoie. De aceea se pot face forme greu sau imposibil de obținut altfel: goluri interioare, structuri organice, piese unicat fără matriță.
Cum funcționează o imprimantă FDM
Cele mai răspândite imprimante sunt cele FDM (Fused Deposition Modeling). Un filament de plastic, de obicei cu diametrul de 1,75 mm, este împins printr-o duză încălzită la 190–250 °C. Duza, cu un orificiu de regulă de 0,4 mm, se mișcă după un traseu calculat și depune plasticul topit, care se solidifică aproape instantaneu.
După ce un strat e gata, masa coboară (sau duza urcă) cu înălțimea unui strat — între 0,1 și 0,3 mm — și se depune următorul. Un obiect de 10 cm înălțime are, așadar, între 330 și 1.000 de straturi.
De la idee la obiect: cei patru pași
- Modelul 3D. Se proiectează într-un program de modelare sau se descarcă un model existent. Rezultatul e un fișier STL sau 3MF.
- Feliarea (slicing). Un program numit slicer împarte modelul în straturi și calculează traseul duzei, viteza, temperatura și cantitatea de material.
- Printarea. Imprimanta execută instrucțiunile. Pentru un obiect decorativ de mărimea unei căni, asta înseamnă de obicei câteva ore.
- Finisarea. Se îndepărtează suporturile, se curăță marginile și, dacă e cazul, se șlefuiește, se grunduiește sau se vopsește.
Ce înseamnă umplutura (infill)
Un obiect printat nu este, de regulă, plin. În interior are o rețea — umplutura — de 10–30%, care îi dă rigiditate fără să consume material și timp inutil. Pereții exteriori (perimetrele) sunt cei care dau aspectul și o mare parte din rezistență. Pentru piese care trebuie să suporte efort se măresc numărul de perimetre și procentul de umplutură.
Suporturi și unghiuri
Plasticul topit nu poate fi depus „în aer”. Porțiunile care ies în consolă la un unghi mai mare de aproximativ 45° față de verticală au nevoie de suporturi — structuri temporare, îndepărtate după print. Suporturile lasă urme pe suprafața pe care s-au sprijinit, de aceea orientarea piesei pe masa imprimantei se alege astfel încât fețele vizibile să rămână curate.
Ce se vede și ce nu se vede la un obiect printat
- Liniile de strat. La FDM, straturile se văd ca niște linii fine orizontale. Cu straturi mai subțiri sunt mai discrete, dar printul durează mai mult.
- Rezistența diferă pe direcții. O piesă e mai rezistentă de-a lungul straturilor decât între ele. Contează la cârlige, suporturi sau cleme, nu la obiectele decorative.
- Detaliile foarte fine. Elementele mai subțiri de 0,4–0,5 mm (grosimea unui traseu de duză) nu pot fi redate la FDM. Pentru miniaturi și bijuterii se folosește printarea cu rășină.
Când merită printarea 3D
Printarea 3D e potrivită pentru unicate și serii mici: cadouri personalizate, obiecte decorative, machete, prototipuri, piese de schimb greu de găsit, organizatoare făcute pe măsură. Pentru mii de bucăți identice, injecția în matriță rămâne mai ieftină pe bucată, dar matrița costă mult și durează săptămâni.
Întrebări frecvente
Cât durează să printezi un obiect?
De la sub o oră (un breloc) la peste o zi (o vază mare sau o machetă). Timpul depinde în principal de volum, înălțimea stratului și numărul de perimetre.
Obiectele printate sunt fragile?
Nu, dacă sunt proiectate și printate corect. Un obiect decorativ din PLA este rigid și suportă manevrarea obișnuită. Pentru piese care preiau efort sau căldură se aleg alte materiale — vezi ghidul despre materiale.
Pot primi un obiect într-o culoare anume?
Da, filamentele există în zeci de culori și finisaje (mat, lucios, mătăsos, cu aspect de lemn sau marmură). Culoarea exactă depinde de ce filament este disponibil la momentul comenzii.