Kako funkcionira 3D pisač? Proizvodi na 3D pisaču

Pojava 3D pisača na tržištu označila je novo doba. Ako su rani proizvodi razvijeni na temelju visokih tehnologija u domaćinstvu omogućili su rješavanje uobičajenih problema, onda je u slučaju 3D ispisa predložen novi način korištenja uređaja. Naravno, to je novo samo za prosječnog korisnika, jer su slične tehnologije već dugo korištene u industriji i proizvodnim poduzećima. Ali u svakom slučaju, tiskanje na 3D pisaču znatno širi mogućnosti potrošača čiji razvoj, kao što pokazuje praksa, nisu svi spremni. To je uglavnom zbog složenosti tehnološke implementacije uređaja, kao i nijansi njihova djelovanja.

Ali najzanimljivija pitanja odnose se na prednosti takvih pisača. Koje proizvode vam omogućuje stvaranje ovog uređaja? Za koje se svrhe mogu koristiti njezini proizvodi? A kako funkcionira 3D pisač? To su važna pitanja jer je trodimenzionalni tisak još uvijek skupo zadovoljstvo. Stoga je neophodno nabaviti odgovarajuću opremu radi znatiželje, blago rečeno. U najmanju ruku, valja više pažljivije pogledati u radne procese tiskanja i saznati od čega se mogu očekivati ​​koristi od njih.

Što je 3D pisač?

Ovaj uređaj za trodimenzionalni ispis, pomoću kojeg možete generirati trodimenzionalne objekte koji dupliciraju unaprijed pripremljeni virtualni model objekta. U usporedbi s tradicionalnim pisačima koji emitiraju elektronički tekst na papir, 3D uređaji pružaju izlaz trodimenzionalnih podataka, tj. Stvaraju objekte s realnim fizičkim parametrima. Zapravo, kako biste razumjeli kako 3D pisač radi, trebali biste razmotriti faze stvaranja čvrstih predmeta s njom.

Načelo djelovanja općenito

Rad počinje stvaranjem virtualnog predloška na računalu pomoću posebnog programa. Zatim softver obrađuje model kako bi ga odvojio u slojeve. Nakon toga dolazi do rada tehnički dio pisača, sloj po sloju koji tvori masu kompozitnog praha za daljnju izradu predmeta. Kako je posebna komora ispunjena materijalom, os pisača raspodjeljuje masu duž radne površine. Nakon formiranja svakog sloja, glava uređaja nameće ljepljivu podlogu. Ovaj se postupak ponavlja sve dok se ne izvodi objekt koji se razvio u programu za ispis. Važno je uzeti u obzir da se proizvodnja na 3D pisaču može izvesti korištenjem različitih tehnologija. U skladu s tim, mijenja se tehnika tiskanja i svojstva korištene građe, kao i pristupi provedbi softvera zadatka.

Brza tehnologija izrade prototipa

Unatoč razlikama u nijansi proizvodnog procesa, gotovo svi uređaji za 3D ispis rade na principu brzog prototipa. U skladu s ovim konceptom, proizvodnja se provodi brzo stvaranjem eksperimentalnih modela za preliminarnu demonstraciju mogućnosti budućeg proizvoda. Tehnologija je osmišljena još 1980-ih s ciljem stvaranja uzoraka i praznina. Danas je ova metoda poznata kao proizvodnja aditiva, čije razumijevanje daje odgovor na pitanje kako 3D pisač radi i što razlikuje njegovu funkciju od tradicionalnih pristupa stvaranju objekata. Dakle, ako je u procesu mljevenja, okretanja i EDM Uklanjanje materijala događa i kovanje, prešanje i utiskivanja mijenjati oblik izratka, proizvodnja aditiva uključuje porast težine materijala kroz nagomilavanje slojeva. Drugim riječima, 3D pisač mijenja fazno stanje tvari u određenim granicama prostora. Do danas, trodimenzionalni tisak je razvijena u nekoliko pravaca, među kojima su tehnologija stereolitografija (STL), metode primjene termoplastike (FDM) i lasersko sinteriranje (SLS).

Metoda sloja po sloju spajanja termoplasta

Ovo je, možda, najpopularnija tehnika trodimenzionalne proizvodnje. Prevalencija FDM-uređaja olakšava nekoliko čimbenika. Prije svega, relativno jeftina plastika koristi se u radu uređaja. Također je važna jednostavna operacijska tehnika, što je posebno važno za rad s takvom opremom. Tipično, tehnologija 3D pisača ove vrste uključuje rad s termoplastima, od kojih je jedan polilaktid. Među prednostima ovog materijala je ekološka kompatibilnost, budući da je ova plastika dobivena od šećerne trske i kukuruza.

Glavni element samog pisača je ekstruder koji obavlja zadatak glave za ispis. Međutim, u ovom dijelu, nije sve tako jednoznačno, jer element je kompleks pojedinačnih komponenti. Ako uzmemo u obzir izraz "ekstruder" u uobičajenom smislu, na njega se primjenjuje samo dio glave u obliku mehanizma za hranjenje. U oba slučaja, tiskarski podloga hrani plastiku za 3D pisač primjenom rastopljene niti. Pokret mehaničkog dijela osigurava električni motor. Kao rezultat toga, mehanizam usmjerava navoj u grijanu cijev mlaznice koja čini konačni objekt.

Stereolithografska instalacija

Tehnologija laserskog stereolitografije danas se široko koristi u stomatološkoj protetici. Ovo je druga najpopularnija vrsta pisača za 3D ispis. Značajka stereolithografskih uređaja je prijem nenadmašne visoke kvalitete objekata. Takvi rezultati se postižu zbog razlučivanja uređaja, što se može procijeniti pojedinačnim mikronima. Stoga je logično da je rad 3D pisača temelji na laserskim stereolitografija vrlo cijenjena, ne samo od strane stomatologa, ali i zlatara. Softverski dio uređaja na mnogo načina podsjeća na FDM-analoge, ali postoji niz značajki tehnologije. Unatoč činjenici da je načelo tiska se zove laser stereolitografija, sve je funkcija takve opreme na temelju LED UV projektore.

Modeli projektora su pouzdani od laserskih i oni su jeftiniji po cijeni. Ne trebaju osjetljiva zrcala, koja osiguravaju odstupanje zraka, što pojednostavljuje dizajn. Istovremeno tiskanje na 3D pisaču s projektorima karakterizira visoka učinkovitost. Ova prednost se postiže zbog činjenice da ne postoji dosljedna, ali cjelovita iluzija konture sloja.

Laser sinteriranje

Druga vrsta primjene laserske metode. U ovom slučaju se koristi plastika od svjetlo-legure. Moćni laser privlači plastičnu podlogu poprečni presjek objekta, što dovodi do taljenja i sinteriranja materijala. To se događa sa svakim slojem sve dok se ne pripremi kompletan model koji je program za 3D pisač pripremio kao obradak. Ostatke plastičnog praha potresaju se iz rezultirajućeg objekta na kraju radnog procesa. Bitan nedostatak takvih uređaja je stvaranje objekata s poroznom površinom. S druge strane, to ne utječe na snagu proizvoda. Štoviše, modeli koji dolaze iz takvih pisača su najviše izdržljivi. Sam instalacija ima složen dizajn i kao posljedicu toga visoki trošak. U ovom slučaju, a proizvodni proces traje dosta vremena u usporedbi s drugim vrstama 3D pisača. Kao što je navedeno od strane korisnika, brzina oblikovanja modela je nekoliko centimetara po satu.

expendables

Glavni materijal za izradu modela pomoću 3D ispisa je termoplastičan. Uz već spomenute vrste, vrijedi spomenuti plastiku za 3D-pisač u formatu ABS i PLA. Također se koriste najlon, polikarbonat, polietilen i druge vrste koje se također koriste u industriji. Istodobno, neka postrojenja omogućuju miješanje materijala, kao i uporabu pomoćnih tvari koje poboljšavaju kvalitativne karakteristike budućeg proizvoda. Na primjer, u tu svrhu, polivinil alkohol, koji je, u suštini, isti tip PVA plastike. Rastvarajući ga u vodi, korisnik može stvoriti složene geometrijske oblike.

Najizotrajniji materijal za uporabu u takvim problemima je metal. Da biste dobili takav proizvod, također primijenite 3D modele za ispis na 3D pisaču, a razlike u tehnologiji su smanjene na funkciju glavu za ispis. S njom se primjenjuje vezivno ljepilo na mjesta označena računalnim programom. Dalje na čitavom radnom području glava nanosi se tankim slojem metalnog praha. To jest, metal se ne otapa, kao u slučaju plastika, ali je postavljen i slaganim slojem.

Kontroliranje rada pisača

Za početak, vrijedi spomenuti operacije koje korisnik kontrolira putem računala. To je podešavanje temperature mlaznice i radne platforme, brzine isporuke materijala i rada električnog motora, koji osigurava pozicioniranje glave za ispis. Sve ove akcije su pod kontrolom elektroničkih kontrolera. U pravilu moderni modeli takvih uređaja temelje se na Arduino sustavu s otvorenom arhitekturom. Što se tiče programskog jezika, pisač koristi tzv G-koda, izgrađen na upravljačkih naredbi za ispis opreme. U ovoj fazi možete pregledati softverske sitnice koje omogućuju prijevod 3D modela za ispis na 3D pisaču koji je lako kontrolirati. Odjednom je potrebno reći da takav softver nema izravnu vezu s razvojem grafičkih modela.

softver

Popis glavnih zadataka rezača uključuje postavljanje parametara prema kojima će se ispisivati. Odabir određenog programa određuje se prema vrsti pisača. Na primjer, uređaji RepRap uključuju upotrebu alata za rezanje na otvorenom izvoru. Među njima su Replicator G i Skeinforge. Međutim, postoji mnogo proizvođača koji preporučuju korištenje samo vlastitog softvera od određenih tvrtki. To se posebno odnosi na Cube uređaje tvrtke 3D Systems. Što se tiče modeliranja proizvoda, to je poseban program za 3D pisač dizajniran za 3D dizajn. Obično se CAD uređivači koriste u ove svrhe, što ipak zahtijeva određeno iskustvo s 3D dizajnom.

Koje proizvode mogu dobiti?

Raspon sposobnosti trodimenzionalnih pisača aktivno se širi, što vam omogućuje stvaranje proizvoda za širok raspon tržišnih segmenata. Ako govorimo o izgradnji i arhitekturi, vrlo je cijenjena mogućnost izrade modela, za koje je u stvari razvijen koncept proizvodnje aditiva. U inženjerskoj industriji, također je naširoko koristi 3D pisač. Proizvodi u ovom slučaju mogu biti zastupljeni i kao potrošački proizvodi i pojedinačni elementi za koncepte. Kao što je već spomenuto, visoka preciznost proizvodnih dijelova visoko cijenjena od strane medicinskih radnika. Uz protetiku, u proizvodnji modela i primjeraka organa koristi se 3D pisač.

Unatoč aktivnoj promociji takvog tipa tiskanja, masovni potrošač i dalje je skeptičan u tom smislu. To je dijelom zbog visoke cijene opreme, ali za najveći dio, čak i sofisticirani potrošači novih gadgeta zapravo nisu važni problemi koji se mogu riješiti u domu 3D pisače. Odgovori vlasnika u međuvremenu primjećuju lakoću kojom se mogu riješiti osnovni problemi u svakodnevnom životu. Na primjer, uređaj vam omogućuje da brzo proizvesti stavke nedostaje za ugradnju namještaja, ukrasiti dizajn, izrada igračku za dijete ili originalni kolijevka za telefon. Prema korisnicima, rad s opremom i zahtijeva najmanje troškove potrošnog materijala, dugoročno opravdava sva ulaganja.

zaključak

Uređaji za 3D tisak u sebi su znatiželja i zahtijevaju odvojeni razlog za razumijevanje razlika unutar segmenta. Ali čak i poznavanje općih načela rada 3D pisača omogućuje nam da govorimo o velikom potencijalu potrošača takvih uređaja. Teoretski, uz pomoć takve opreme, može se uspostaviti proizvodnja bez kućnog otpada. Drugo pitanje - što točno napraviti na takvom pisaču? No, svaki korisnik daje odgovor pojedinačno, na temelju njihovih potreba. Za prilično impresivan iznos možete dobiti pravi prijenosnik. U ovoj fazi, njegove sposobnosti vrednuju uglavnom stručnjaci koji koriste 3D tisak kako bi riješili svoje profesionalne probleme.