Iki keleto metų 3D spausdinimas buvo tik brangus pomėgis entuziastams. Tačiau dėl padidėjusios konkurencijos ir plėtros šioje srityje ji greitai tapo kasdienine priemonė inžinieriams, dizaineriams ir net nuolatiniams žmonėms. Šiame vadove bus išsamiai aprašyta viskas, ką reikia žinoti apie 3D spausdinimą ir kaip šios mašinos veikia.
Kas yra 3D spausdinimas?
3D spausdinimas yra faktinių, trijų matmenų objektų, tiesiogiai iš kompiuterio modelio, gamybos būdas. Priešingai nei iškirpdami ką nors iš didelio bloko, 3D spausdinimas konstruoja objektus, pridedant medžiagą sluoksniuose. Tai leidžia individams suprojektuoti bet kokios formos, dydžio ir detalių dalis ir produktus.
Seni 3D spausdintuvai buvo lėti, brangūs ir naudojami tik keli plastikai. Tačiau nuo to laiko pasikeitė laikai, o aparatinė įranga tapo greitesnė, pigesnė ir lankstesnė. Paprasčiau sukurti tikslius brėžinius, greitus prototipus ir mažus važiavimus be milžiniškų įprastų metodų kapitalo išlaidų.
3D spausdinimo technologijų tipai
Yra kelios spausdinimo technologijos, kiekviena siūlo unikalius objektų kūrimo metodus.
1. Lydyto nusodinimo modeliavimas (FDM)
Labiausiai paplitę ir naudojami FDM spausdintuvai, ypač mokyklose ir tarp mėgėjų. Jie stato objektus, kaitindami plastikinius gijas ir priversdami juos per karštą purkštuką, išspauddami plastikinį vieną ploną sluoksnį vienu metu.
2. Stereolitografija (SLA)
Tiksliau, SLA spausdintuvai naudoja lazerį, kad sukietintų skystą dervą į plastiką, vadinamą fotopolimerizacija. Šis metodas sukuria dalis ypač sklandžiais paviršiais ir didele skiriamąja geba, todėl tai yra pageidaujamas papuošalų, dantų modelių ir prototipų pasirinkimas.
3. Selektyvusis lazerio sukepinimas (SLS)
SLS spausdintuvai naudoja lazerį, kad sujungtų mažą kiekį polimerų miltelių į kietus komponentus. Kadangi likusieji milteliai veikia kaip dalies atraminė konstrukcija, kol jis spausdina, SLS gali spausdinti tankias, detalias dalis be papildomų atraminių struktūrų, puikiai tinkančių sudėtingiems dizainams.
Kaip veikia 3D spausdintuvas?
3D spausdintuvas suteikia skaitmeninę idėją į gyvenimą kruopščiai kuriant objektų sluoksnį pagal sluoksnį. Štai paprastas žingsnis po žingsnio žvilgsnis, kaip tai veikia:
- Sukurkite dizainą: Dizaineriai naudoja konkrečią programinę įrangą, vadinamą CAD (kompiuteriniu dizainu), kad sukurtų 3D objekto planą. Tada modelis eksportuojamas į tokį failą kaip STL ar OBJ, kurį gali perskaityti spausdintuvas.
- Paruoškite modelį: Toliau įkelkite modelį į pjaustymo programinę įrangą. Programa supjausto dizainą į plonus, horizontalius sluoksnius ir nustato spausdintuvo instrukcijas, nusprendžiant, koks storas turėtų būti kiekvienas sluoksnis, kur pridėti atramas ir kurią medžiagą naudoti.
- Pradėkite spausdinti: Kai viskas bus paruošta, failas siunčiamas į 3D spausdintuvą. Spausdintuvas atlieka instrukcijų sluoksnį pagal sluoksnį. Jis gali ištirpdyti plastiką, išgydyti skystą dervą lazeriu arba ištirpinti ir suvirinti miltelius su šiluma, kad būtų galima pastatyti objektą palaipsniui.
- Sluoksnių statyba: Spausdintuvas vienu metu išdėsto vieną sluoksnį. Kai vienas sluoksnis bus baigtas, kitas pastatytas tiesiai ant viršaus. Be to, daugumai objektų reikia šiek tiek papildomo darbo, kai bus atliktas spausdinimas. Tai gali apimti skalbimą, kietėjimą po UV spinduliais, atramų pašalinimą, šlifavimą ar dažymą, kad pagerintų stiprumą ar išvaizdą.
3D spausdinimo programos
Daugelis pramonės šakų naudoja 3D spausdinimą, kad gamtų prekes greičiau, mažesnėmis sąnaudomis ir su daugiau pritaikymo, nei leidžia tradiciniai metodai.
- Produkto dizainas ir inžinerija: Dizaineriai ir inžinieriai naudoja 3D spausdinimą, kad greitai išverstų koncepcijas į 3D realybę. Tai padeda jiems išbandyti dizainą ir greičiau pereiti nuo koncepcijos prie galutinio produkto.
- Gamyba: Gamyklos jį naudoja norėdami gaminti individualizuotus įrankius, formas ir komponentus, kurių išlaidos yra mažesnės ir greitesnės gamybos, nelaukdami ir brangių sąrankų.
- Dantų: Odontologai naudoja 3D spausdintuvus, norėdami gaminti vainikėlius, tiltus, laikiklius ir protezus, kurie yra tikslesni ir pagaminti greičiau nei tradiciniai metodai.
- Išsilavinimas: Mokyklos ir universitetai naudoja 3D spausdintuvus, kad mokytų mokslą, inžineriją ir meną, leisdami mokiniams kurti tikrus modelius ir mokytis įgyvendinant praktinius projektus.
- Sveikatos priežiūra: Gydytojai ir medicinos komandos naudoja 3D spausdinimą, kad sukurtų konkrečius paciento modelius, chirurgines priemones ir pasirinktinius medicinos prietaisus, gerindamos priežiūrą taupant laiką.
- Pramogos: Menininkai ir filmų kūrėjai naudojasi 3D spausdinimu, kad sukurtų skulptūras, kostiumus ir rekvizitus filmams, televizijos laidoms ir vaizdo žaidimams.
- Papuošalai: Juvelyrinių dirbinių gamintojai naudoja 3D spausdinimą, kad suprojektuotų ir gamintų individualizuotus auskarus, žiedus ir formas, taupydami laiką ir tikslumą, reikalingą rankų drožybai.
Išvada
Šiandien 3D spausdinimas nebėra tik modelio kūrimo technologija. Tai siūlo novatoriškus sprendimus ir patobulintus dizainus įvairiose srityse, įskaitant mediciną, gamybą ir švietimą. Be to, kai sparnuose laukiama naujų medžiagų ir naujų technikų, 3D spausdinimo ateitis atrodo dar ryškesnė.