Vad är en 3D-skrivare och vad kan den?

Ett av de mest lovande områdena i den moderna världen är skapandet av tredimensionella objekt med 3D-utskrift. Med tryckteknik kan du skapa ganska komplexa och detaljerade produkter. Idag är användning av tredimensionell utskrift möjlig inte bara på produktionsanläggningar utan också hemma, för detta räcker det att köpa en 3D-skrivare.

Vad är en 3D-skrivare?

En tredimensionell skrivare är en enhet som kan bilda objekt baserade på skapade digitala 3D-modeller. Produkter erhålls genom skiktmaterial. Termoplast och fotopolymerharts används som bas, men med utvecklingen av teknik ökar antalet material som används som råmaterial.

Förfarandet för tillverkning av produkter ser ut så här:

1. Processen att skapa en 3D-modell, d.v.s. utveckla en visuell bild av den framtida produkten samtidigt som alla proportioner bibehålls. Modellen skapas med specialiserad programvara.
2. När du har skapat modellen måste du bearbeta filen. Bearbetning består av att konvertera filen till digital kod, som delar upp hela modellen i många parallella lager. Således genereras kommandon för 3D-enheten, som distribuerar materialet för att skapa objektet.
   instagram viewer
3. Det sista steget är 3D-utskrift av produkten, dvs processen för att skapa en produkt genom lagring för lager applicering av material. Processen utförs med ett skrivhuvud (strängsprutmaskin), som rör sig längs axlarna 0Y och 0X, d.v.s. materialet matas endast horisontellt i enlighet med programkoden för skiktet. För att applicera nästa skikt rör sig extrudern längs en vertikal styrning (längs 0Z-axeln) på ett avstånd lika stort som skiktet. Sedan börjar nästa horisontella lager appliceras.

FAQ: Utskriftsprocessen beroende på tillverkningstekniken kan variera, men den allmänna processen för att skapa produkter är lagrad applicering av materialet.

Typer av 3D-skrivare

Enheterna är indelade i enlighet med det unika med tryckprocessen, dvs. från den använda tekniken. De vanligaste tryckningsmetoderna är FDM (Fused Deposition Modelling / Directional Modelling) och SLA (laserstereolitografi / laserstereolitografi)

Riktningsmodelleringsteknologi är en av de första utskriftsmetoderna som dyker upp. Som ett material för tillverkning av föremål används termoplast i form av lindade ekrar eller trådar på en spole. Utskriftsmetoden är som följer:

1. Spolen eller tråden installeras i extrudern. Under verkan av uppvärmningsanordningen börjar materialet smälta och genom kanalen kommer in i arbetsytan.
2. Strängsprutaren rör sig i de givna koordinaterna i enlighet med den digitala koden. Produktionen sker i lager relativt det horisontella planet.
3. Vid tillverkning av komplexa produkter används två material: huvud- och hjälpmedel. Produkten skapas med huvudmaterialet. Hjälpmaterial är avsett att skapa tillfälliga stöd samt fylla produktens ihåliga utrymme. eftersom skrivaren kan inte skriva ut ett objekt i luften utan någon anledning.

FAQ: Hjälpmaterial avlägsnas därefter med hjälp av ett speciellt lösningsmedel eller bryts lätt av.

Produkter tillverkade med FDM-teknik har god mekanisk och kemisk hållfasthet. Sådana egenskaper uppnås genom användning av termoplast av industriell kvalitet. Denna teknik är också lätt och lämpar sig för användning i hushållsförhållanden.

SLA-teknik eller stereolitografi skriver ut produkter med flytande fotopolymerhartser som stelnar under påverkan av en laserkälla. Med denna metod har produkterna hög noggrannhet (upp till 15 mikron). Skriva ut objekt är som följer:

1. Arbetsytan sänks ned i en behållare med fotopolymervätska till ett djup av ett skikt;
2. En energikälla (laser) skär ut objektets form vid objektets givna koordinater;
3. Polymerisationsprocessen fortsätter som ett resultat av vilket stelnande sker på kontaktplatserna;
4. Proceduren upprepas för varje lager tills objektet tillverkas;
5. Efter tillverkningen nedsänks modellen i en behållare med en speciell lösning för rengöring från hjälpelement;
6. Det sista steget är ultraviolett bestrålning för att påskynda produktbildningen.

Stereolitografi är en av de mest avancerade teknologierna, men behöver dyra material. Det finns också mindre kända typer av utskrift:

SlS (selektiv lasersintring) principen att skapa ett objekt är att tillhandahålla ett tunt lager av material i form av pulver, som sintras av lasern, till arbetsområdet. De viktigaste fördelarna med denna metod är bristen på behov av användning av hjälpelement, men kräver ytterligare värmebehandling. Det tillhandahåller inte för hushållsbruk.

EBM (elektronstrålsmältning). Tekniken liknar selektiv lasersintring, men produkten skapas i vakuum och kräver inte ytterligare värmebehandling.

Tredimensionell utskrift inkluderar en 3D-penna. Principen för dess drift liknar FDM-tekniken, men har ett mer miniatyrligt utseende och används för att skapa ritningar med en tredimensionell effekt.

Vad kan en 3D-skrivare göra?

Tredimensionell utskrift används idag inom nästan alla livsområden. Det finns exempel på att skapa kulinariska rätter med 3D-tryck. Delar av komplexitet skapas för mer komplexa strukturer i alla branscher. Men det mest relevanta och nödvändiga området är fortfarande medicin.

Flera företag utvecklar organiska simulatorer som nästan kan ersätta naturliga tyger. 3D-utskrift hjälper också till i den gemensamma protetikmiljön. Den vanligaste användningen av tredimensionell tillverkning var inom tandvård. Förutom proteser används även skrivare för att tillverka orgelmodeller. Möjligheterna till tredimensionell utskrift ökar varje dag och blir mer tillgängliga.

3D-skrivare hjälper inte bara människor utan också djur. Ett av de berömda fallen är skapandet av ett skal för en sköldpadda som skadades i en skogsbrand. Således räddade den nya snäckan djurets liv, och det finns många sådana fall. Ett annat unikt fall är ett protesben för en elefant. Det unika med fallet ligger i det faktum att proteser för en elefant praktiskt taget inte görs på grund av djurets stora vikt.

Med modern tryckteknik kan du skapa till och med hela byggnaden. Under byggandet av ett litet hus (37 kvm) tillbringade forskarna bara 24 timmar, och det visade sig vara halva priset jämfört med den vanliga metoden.