Створення великих об’єктів за допомогою 3D-друку: можливості та підходи

3D-друк, відомий також як адитивне виробництво, дозволяє формувати об’єкти, накладаючи матеріали шар за шаром. Ця технологія набула популярності завдяки численним відео та публікаціям у соціальних мережах, де демонструють креативні проекти: від іграшок і взуття до прототипів складних пристроїв. 3D-друк розширює межі творчості, дозволяючи втілювати найсміливіші ідеї.

Раніше 3D-принтери були обмежені створенням невеликих об’єктів, але сучасні моделі відкривають можливості для друку великих виробів, як-от меблі, декоративні елементи чи посуд. Ця стаття розкриває особливості великомасштабного 3D-друку та пояснює, як оптимально використовувати принтер для створення амбітних проектів.

Широкоформатний 3D-друк від Easy3DPrint

Команда Easy3DPrint працює у сфері 3D-друку, надаючи послуги з виготовлення об’єктів різної складності, зокрема великих статуй і артоб’єктів. Наша компанія базується в Україні та має офіси в Харкові, Києві, Дніпрі, Одесі та інших містах. Ми пропонуємо повний цикл послуг – від розробки цифрових моделей до виробництва готових виробів.

Для друку великогабаритних об’єктів ми використовуємо сучасні 3D-принтери з технологіями FDM, SLA та LCD. Наше обладнання дозволяє створювати вироби розміром до 600×600×900 мм із висотою шару 0,1–0,3 мм, що забезпечує точність і деталізацію. Наприклад, ми виготовляємо великі статуї, декоративні елементи та артоб’єкти, які застосовуються в мистецтві, дизайні чи рекламі. Такі проекти часто потребують сегментації моделей, їхнього друку частинами та подальшого з’єднання з урахуванням усіх технічних вимог.

Окрім друку великих об’єктів, ми пропонуємо низку інших послуг. Ми займаємося 3D-моделюванням, створюючи цифрові моделі на основі креслень, ескізів чи фізичних зразків. Наші фахівці також проводять 3D-сканування, що дозволяє точно відтворити реальні об’єкти в цифровому форматі. 

Ще одна наша послуга – лиття в силіконові форми, яке включає створення майстер-моделей і виготовлення виробів із поліуретану. Ми також продаємо 3D-принтери, пластики (PLA, ABS, PETG, Nylon тощо), смоли та аксесуари, допомагаючи клієнтам вибрати обладнання для їхніх потреб.

Щоб замовити наші послуги чи товари, зв’яжіться з нами за телефоном +38 (093) 990-19-73. Для оформлення замовлення на 3D-друк можна надіслати файл у форматі STL або OBJ, і ми розрахуємо вартість проекту. Доставка товарів і готових виробів здійснюється по всій Україні, включаючи Київ, Харків, Одесу, Львів та інші міста. 

Вибір відповідного 3D-принтера

Для друку великих об’єктів потрібен принтер із просторим робочим об’ємом і високою продуктивністю. Однак розмір — це лише один із факторів. Важливо врахувати низку характеристик, щоб забезпечити якісний результат.

Ключові характеристики принтера

Обираючи 3D-принтер для великих проектів, слід звернути увагу на такі параметри:

• Робочий об’єм: Розмір робочої зони визначає максимальні габарити об’єкта. Для великих виробів потрібен принтер із площею щонайменше 300×300×300 мм, що забезпечує достатньо простору для друку об’єктів і підтримуючих структур.
• Точність друку: Для відтворення дрібних деталей необхідна висока роздільна здатність. Важливо перевірити параметри товщини шару, щоб принтер відповідав вимогам вашого проекту.
• Сумісність із матеріалами: Різні принтери підтримують такі матеріали, як PLA, ABS, PETG чи нейлон. Якщо плануєте працювати з екзотичними філаментами, переконайтеся, що принтер їх підтримує.
• Багатокольоровий друк: Для створення яскравих об’єктів обирайте принтери з можливістю одночасного використання кількох матеріалів або системою автоматичної зміни філаменту, як-от Creality Filament System (CFS).
• Швидкість друку: Висока швидкість важлива для великих проектів. Принтери з продуктивністю 600 мм/с і потоком матеріалу до 40 мм³/с значно скорочують час роботи.
• Надійність: Обирайте принтер із міцною конструкцією та мінімальними вимогами до обслуговування, щоб забезпечити стабільну роботу впродовж тривалого часу.

Бажано, щоб принтер був оснащений інтелектуальними функціями, такими як автоматичне вирівнювання та налаштування за допомогою ШІ, що полегшує створення великих об’єктів.

Запобігання деформації великих об’єктів

Друк великих деталей часто супроводжується викривленням через нерівномірне охолодження чи неправильні налаштування. Щоб уникнути цього, потрібно оптимізувати параметри принтера, продумати дизайн моделі та контролювати умови друку.

Оптимізація налаштувань

Правильні налаштування принтера відіграють ключову роль у запобіганні деформації. 

Ось кілька рекомендацій:

• Використовуйте підігрів платформи для стабільної температури. Наприклад, для ABS оптимальна температура становить 60–70°C, що покращує адгезію.
• Зменшіть швидкість друку для перших шарів, щоб забезпечити надійне зчеплення з платформою.
• Збільшіть товщину першого шару для міцнішого кріплення моделі.

Ці налаштування допомагають створити міцну основу для друку. Крім того, продуманий дизайн моделі може значно знизити ризик деформації.

Продуманий дизайн

При створенні моделі уникайте гострих кутів, які створюють напруження та сприяють викривленню. Натомість використовуйте заокруглені форми та плавні переходи. Розташуйте модель так, щоб її найбільша поверхня контактувала з платформою – це зменшує ймовірність відшарування.

Контроль умов друку

Середовище, у якому працює принтер, суттєво впливає на якість друку. Сквозняки чи коливання температури можуть спричинити деформацію. Використовуйте захисний кожух, щоб підтримувати стабільну температуру в камері. Це особливо важливо для матеріалів, чутливих до швидкого охолодження.

Технології для друку великих об’єктів

Створення масштабних об’єктів на звичайному 3D-принтері можливе завдяки спеціальним технікам і програмному забезпеченню. Розділення моделей на менші частини та їх подальше з’єднання дозволяє обходити обмеження розміру робочої зони.

Пошук готових моделей

Першим кроком для економії часу є пошук уже розділених моделей у вільному доступі. Багато дизайнерів, інженерів і архітекторів діляться «нарізаними» версіями своїх проектів, знаючи про обмеження більшості 3D-принтерів. Такі моделі зазвичай являють собою архіви з кількома STL-файлами, кожен із яких відповідає розмірам стандартної робочої камери.

Ось переваги використання готових розділених моделей:

• Економія часу на підготовку та обробку моделі.
• Гарантія сумісності з більшістю настільних принтерів.
• Можливість відразу розпочати друк без додаткових налаштувань.

Знаходження таких файлів у мережі значно спрощує процес. Якщо ж потрібної моделі немає, можна самостійно розділити об’єкт за допомогою спеціальних програм.

Програмне забезпечення для широкоформатного 3D-друку

Для роботи з багатокомпонентними моделями використовують програми, які дозволяють розділяти STL-файли на окремі елементи. Це дає змогу друкувати кожну частину окремо, уникаючи обмежень розміру принтера.

Програми для підготовки моделей відіграють важливу роль у широкомасштабному 3D-друці. Creality Print — це зручний слайсер, який підтримує формати STL і OBJ, дозволяючи налаштувати товщину шару, тип філаменту та інші параметри.

Creality Cloud

Для пошуку готових моделей Creality Cloud пропонує понад 500 000 безкоштовних 3D-моделей. Користувачі можуть вибрати модель, відправити її в Creality Print для нарізки та одразу розпочати друк. Це спрощує робочий процес і забезпечує високу якість великих проектів.

Використання Slic3r

Програма Slic3r конвертує 3D-моделі в G-код, створюючи детальні інструкції для принтера. Якщо модель складається з кількох елементів, Slic3r дозволяє працювати з кожним із них окремо. У спеціальному меню можна налаштувати параметри шарів, видалити непотрібні частини, змінити розміри чи об’єднати кілька об’єктів на одній платформі.

Щоб розділити STL-файл у Slic3r, виконайте такі дії:

• Відкрийте модель і виберіть опцію «Розділити» на панелі інструментів.
• Видаліть зайві елементи або експортуйте потрібні частини як окремі проєкти.
• Налаштуйте параметри друку для кожної частини.

Цей процес дозволяє адаптувати модель до можливостей принтера. Альтернативним інструментом є Autodesk Meshmixer.

Робота з Autodesk Meshmixer

Autodesk Meshmixer спрощує роботу з STL-файлами завдяки інтуїтивному інтерфейсу. Для розділення моделі достатньо скористатися командою «Розділити оболочки», яка дозволяє ізолювати окремі компоненти. Програма підходить для обробки як простих, так і складних об’єктів.

Розділення моделі по площинах – ще один ефективний спосіб підготовки великих об’єктів до друку. Ця функція доступна в багатьох програмах для 3D-моделювання.

Використання Autodesk Meshmixer

У Meshmixer імпортуйте STL-файл і перейдіть до меню «Редагувати». Виберіть опцію «Вирізати площу», щоб налаштувати площину розрізу. Користувач може переміщати площину вздовж осей за допомогою стрілок або намалювати лінію розрізу вручну. Це дозволяє точно розділити модель на частини, які поміщаються в робочу зону принтера.

Робота з Windows 3D Builder

Програма Windows 3D Builder пропонує гнучкі інструменти для розділення моделей. У меню «Редагувати» виберіть опцію розрізу, щоб активувати площину різання. Її можна обертати під будь-яким кутом і переміщати з точністю до міліметра. Це забезпечує високу точність і можливість створення складних розрізів.

Ось ключові переваги розрізу по площинах:

• Гнучкість у виборі кута та позиції розрізу.
• Можливість мінімізувати видимість швів після складання.
• Сумісність із більшістю програм для 3D-моделювання.
• Правильне розташування площини розрізу допомагає зробити шви менш помітними. 

Після друку важливо ретельно обробити деталі для міцного з’єднання.

З’єднання та обробка деталей

Після друку окремих частин настає етап їхнього з’єднання. Від якості цього процесу залежить міцність і зовнішній вигляд готового об’єкта.

Техніки з’єднання

Для міцного з’єднання деталей використовуйте якісний клей, наприклад, епоксидну смолу або горячий клей. Щоб полегшити складання, додайте до моделі отвори діаметром 2 мм для вставлення ниток філаменту, металевих стержнів або болтів. Це особливо корисно для функціональних деталей чи реквізиту.

Ось кілька порад для міцного з’єднання:

• Використовуйте штифти або пазлові з’єднання для точного вирівнювання.
• Застосовуйте металеві кріплення для додаткової міцності.
• Переконайтеся, що клей рівномірно розподілений по поверхні.

Після склеювання деталі потребують ретельної обробки. Шліфування допомагає усунути залишки клею та виправити незначні зміщення.

Постобробка

Для видалення видимих швів і зазорів використовуйте 3D-ручку, заповнюючи дефекти розплавленим філаментом. Якщо планується фарбування, нанесіть шпаклівку або спеціальні наповнювачі, щоб вирівняти поверхню. Шліфування та покриття забезпечують професійний вигляд готового виробу.

Додаткові рекомендації

Робота з великими об’єктами вимагає уважності до деталей. Якщо можливо, шукайте файли у форматах STEP або IGS, які сумісні з більшістю програм САПР. Це спрощує редагування моделей і адаптацію їх до потреб принтера.

Для тих, хто працює над унікальними проектами, важливо перевірити сумісність форматів із використовуваним програмним забезпеченням. Деякі програми можуть не розпізнавати певні типи файлів, що ускладнює обробку.

Найбільші об’єкти, які можна створити за допомогою 3D-принтера

Від гігантських динозаврів і повнорозмірних човнів до космічних ракет і житлових будинків – сучасні технології 3D-друку не мають обмежень у розмірах. Ця інноваційна галузь відкриває нові горизонти для створення масштабних об’єктів, які вражають уяву.

Великомасштабний 3D-друк поєднує різноманітні технології, матеріали та сфери застосування. Поняття “великий” може варіюватися, але будинки, судна чи меблі точно відповідають цьому критерію. Такі об’єкти стають дедалі популярнішими, адже компанії, дизайнери та митці використовують 3D-принтери для реалізації амбітних проектів. Вони або купують власні великі принтери, або звертаються до спеціалізованих сервісів 3D-друку.

Декорації, реквізит і вивіски

Великомасштабний 3D-друк став справжнім проривом для музеїв, парків розваг, організаторів виставок і дизайнерів декорацій. Ця технологія дозволяє швидко й економно створювати великі об’єкти без необхідності залучати скульпторів чи художників. Достатньо лише цифрової моделі, створеної в САПР. Матеріали для друку варіюються від легкої піни до міцного нейлону з вуглецевим волокном.

Ось деякі переваги 3D-друку для вивісок і реквізиту:

• Швидке створення складних форм без ручної роботи.
• Широкий вибір матеріалів для різних потреб.
• Можливість цілодобового друку без нагляду.

Ці переваги роблять 3D-друк незамінним у створенні унікальних об’єктів. Водночас музеї та організатори виставок активно використовують технологію для масштабних інсталяцій.

Будівлі, мости та архітектура

3D-друк революціонізує будівельну галузь, дозволяючи створювати будинки, мости та архітектурні елементи швидше й економніше.

Двоповерхові будинки

У Х’юстоні (США) звели перший повністю 3D-надрукований двоповерховий будинок площею 4000 кв. футів. Проект реалізували компанії Hannah і Cive за допомогою принтера Cobod Bod2 від Peri. Будівництво тривало два роки, а активний друк зайняв 330 годин.

Архітектурні елементи

3D-принтери використовують для створення фасадів, історичних акцентів і навіть підлог. Компанія Branch Technology створила лунну поверхню для Космічного центру США, надрукувавши панелі з високою точністю на основі цифрових сканів.

Промислові та металеві деталі

3D-друк металу відкриває нові можливості для промисловості, дозволяючи створювати великі й легкі деталі.

Ракета Terran 1

Компанія Relativity Space надрукувала ракету Terran 1 висотою 35,2 метра на принтері Stargate. Ця конструкція витримала навантаження під час запуску, довівши надійність технології.

Морський гвинт

Морський гвинт, надрукований за технологією WAAM, замінює традиційну ковку. Це дозволяє створювати деталі на місці з меншою кількістю матеріалів.

Деталь шасі літака

Компанія SLM Solutions надрукувала деталь шасі розміром 455×295×805 мм із титану. Вона на 15% легша за ковану й виготовлена за кілька днів замість місяців.

3D-друк також застосовують для створення піщаних форм для лиття. Принтер VX4000 від Voxeljet дозволяє друкувати величезні форми, скорочуючи час виробництва.

Висновок

3D-друк великих об’єктів, які перевищують розміри робочої зони принтера, цілком можливий завдяки сучасним технікам і програмам. Пошук готових розділених моделей, використання Slic3r, Meshmixer або Windows 3D Builder для розрізу, а також ретельна постобробка дозволяють створювати масштабні вироби навіть на стандартних настільних принтерах. Продумане з’єднання деталей і якісна обробка забезпечують міцність і естетичний вигляд. З правильним підходом будь-який 3D-принтер стане інструментом для втілення амбітних ідей.

Поширені запитання