Материал поддержки: что это такое и для чего необходим

В 3D-моделировании и печати широко используется так называемый материал поддержки (support material). Он выполняет вспомогательные функции, так как без него достаточно сложно, а порой и невозможно, создать сложные модели без потери качества и стабильности. По существу, без такого материала нельзя печатать трехмерные объекты, где могут быть полости, нависающие конструкции, сложная детализация, тонкие стенки или перекрытия, а также другие сложные компоненты.

Таким образом, материал поддержки играет роль временного фундамента для создаваемой модели. Поскольку используется послойный метод построения, то каждый последующий слой ложится на предыдущий. В том случае, если под первым слоем опоры нет, то понадобится материал поддержки. 

Преимущества применения материалов поддержки:

• позволяет печатать более сложные модели;
• обеспечивает высокую точность и стабильность создания достаточно сложных и мелких компонентов;
• сокращает количество ограничений для CAD-файла.

Нужна ли поддержка?

Конечно, очень важно определить нужен ли материал поддержки, а если да, где и как. Однако пользователю не придется ломать над этим голову. Оборудование поставляется вместе с программным обеспечением, одной из задач которого как раз является оценка того, как, где и сколько потребуется материала поддержки. Для этого загружается файл в формате STL. Затем запускается алгоритм, который позволяет определить, что потребуется для создания качественного модели: сколько материала поддержки и где его нужно разместить. 

Типология материалов поддержки

Материал, удаляемый механически

Самый простой и доступный способ - это убрать лишний материал вручную: отломать, спилить и счистить. Поэтому такой метод часто применяется в бюджетных моделях настольных принтеров, основным материалом в которых выступает пластик. Для поддержки также используется пластик, но для облегчения процедуры удаления производитель предусматривает метод более “разреженной” поддержки. Это позволяет ко всему прочему сэкономить на расходных материалах.

Материал, растворяемый в жидкости

В 3D-принтерах uPrint SE применяется метод растворения вспомогательного материала в особой жидкости.  Хотя процесс может занимать около полутора часов, тем не менее, преимуществ у такого метода достаточно много: способность выдержать большие нагрузки и температуры, способность раствориться без ущерба для основного материала.

Материал, выплавляемый нагреванием

Такой тип материала поддержки применяется в принтерах компании 3D Systems (серия ProJet). Поскольку в основе материала поддержки лежит воск, то это позволять выплавить лишнее путем нагревания. Обычно температура плавления материала поддержки не влияет на основной материал модели (как правило, фотополимер и восковые материалы). Это позволяет очищать модель очень деликатно и сохранять точность. 

Материал, вымываемый водой

В фотополимерных технологиях печати, например, в принтерах серии Objet, используется особое гелеподобное вещество, которое можно после печати смыть обычной струей теплой воды. У этого вариант множество преимуществ. Во-первых, упрощается процедура удаления, во-вторых, сохраняется высокая точность модели, а основной материал остается неповрежденным. 

Поддержка для порошковых технологий

Вспомогательным материалом для порошковых технологий печати - CJP, SLS, SLM - служит один и тот же расходник. То есть, он служит и для построения модели, и для поддержки. Особо следует отметить тот факт, что вспомогательный элемент можно использовать снова, когда полученная модель будет очищена. Причем, повторно используемое вещество может выступать как основной материал. Тем самым производители материалов превращают свои технологии в безотходные. 

Видеообзор