3D принтер создает объекты на основе виртуальных 3D моделей. Т.е. будущий объект сначала создается на компьютере в специальном 3D редакторе (3D Max, Компас 3D, Solid Works, Maya, Blender и другие). Затем 3D модель обрабатывается программой, которая генерирует G-коды (например Repetier Host). G-коды указывают принтеру траекторию и параметры движения печатающей головки для каждого отдельного слоя.
Построение объекта осуществляется путем перемещения печатающей головки в горизонтальной плоскости вдоль осей X и Y и укладыванием материала послойно. Первый слой материала укладывается на рабочую поверхность 3D-принтера (ее еще называют рабочий стол или рабочая платформа). После завершения первого слоя происходит перемещение по вертикальной оси Z на толщину одного слоя. Сверху укладывается новый слой материала. Далее процесс повторяется до тех пор, пока послойно не будет сформирован нужный объект.
Толщина одного слоя материала имеет принципиальное значение. Чем тоньше слой, тем меньше заметны переходы от слоя к слою, тем меньше шероховатость и тем более детализированным может быть изготовлен объект. Чем толще слой, тем более простые модели можно напечатать. При большей толщине слоя скорость печати выше. Поэтому при печати модели необходимо заранее подобрать подходящее по величине сопло, чтобы найти компромисс между скоростью печати и качеством готового объекта.
Обычно 3D-принтеры позволяют использовать разные сменные печатающие головки, с разным диаметром сопла. Минимальная толщина слоя, которую можно получить на 3D-принтере, называется его разрешением. Чем выше разрешение принтера, тем более качественные, гладкие и детализированные объекты можно на нем напечатать. Разрешение печати конкретной модели зависит не только от самого 3D-принтера, но и от выбранного материала, а также от установок программного обеспечения. Помимо разрешения печати важной характеристикой 3D-принтера является его рабочая зона – это та зона, в которой возможно построение объекта. Максимально допустимый размер создаваемого на 3D-принтере объекта зависит от размеров его рабочего стола и от максимальной высоты, на которую возможно перемещение по оси Z во время печати.
Если модель для печати имеет сложную форму, для печати ее понадобятся дополнительные поддержки. 3D-принтер не может закрепить материал в пустоте в воздухе. При формировании слоев печатающей головкой материал укладывается на горизонтальную поддерживающую поверхность – рабочий стол принтера, или на предыдущий слой материала. В случае, если модель имеет несколько отдельных частей или какие-то части модели выходят за границы нижних слоев, необходимы специальные поддерживающие конструкции. Такие конструкции необходимо удалить с готового объекта после окончания печати.
Зачастую готовая модель после печати подвергается постобработке, удалению поддерживающих конструкций, заусенцев, шлифовке или химической обработке, окрашиванию. Обычно, такая постобработка минимальна.
