3D-tulostin: suuri mahdollisuus irtotulostukseen

3D-tulostimet tai 3D-tulostimet ovat laitteita volumetristen mallien tuottamiseen. Kapean erikoistumisen laitteilla on rajattomat mahdollisuudet ja niitä käytetään nyt kaikilla nykyaikaisen ihmisen elämän aloilla. Muutama vuosi sitten 3D-tulostimet tulivat saataville kotikäyttöön, jotka kattoivat osittain osan pienyrityksestä.

Ulkoasun historia

Tällaisen tekniikan luomisen historia syntyi viime vuosisadan 80-luvun puolivälistä, mutta tietotekniikan heikko kehitys “jäädytti” aktiivisen kolmiulotteisen painamisen käytön jokapäiväiseen elämään ja tuotantoon.

Käynnistävä 3D-tulostin, joka on saatu vasta vuonna 2005, sekä tietokoneen ominaisuuksien parantaminen. Sitten yleisölle esiteltiin ensimmäinen kolmiulotteinen tulostin värillinen. Tämän jälkeen tekniikka on muuttunut paljon, ja nykyaikainen ohjelmisto on kehitetty tulostusprosessin hallintaan. Tämän seurauksena käyttäjien käyttöön tuli toiminnallinen yksikkö, joka pystyi "tulostamaan" puhelinkoteloita tai uusia 3D-tulostimia.

Ensimmäinen 3D-tulostin

Miten se toimii

Teoreettinen kolmiulotteisen tulostimen toiminnan yleinen periaate on yksinkertainen ja suoraviivainen. 3D-mallinnusohjelma luo objektin tai sen osan (suuret mallit on jaettu useisiin osiin). Sitten tiedosto lähetetään käsittelyyn erikoistuneella ohjelmalla (G-koodin luomiseksi), jonka jälkeen teknikko syöttää tiedoston. G-koodi jakaa digitaalisen mallin satoihin vaakasuuntaisiin raiteisiin, määrittäen tulostusvaunun reitin. Sulaa materiaalia levitetään pohjakerrokselle kerroksen avulla, jolloin muodostuu täysin konkreettinen kohde.

3D-tulostimen kaavamainen esitys

Kolmiulotteisessa tulostuksessa käytetään yhteensä seitsemää pääteknologiaa, mutta useimmat niistä on käytetty vain teollisiin tarkoituksiin. Amatööri "muovipaino" ja pienyritykset ovat kehittäneet suhteellisen pieniä ja edullisia laitteita.

• tekniikka sulatettu laskeuma mallintaminen (muuten FDM-tulostimet) sai massiivisen jakelun kolmiulotteiseen mallinnukseen ja ruoanlaittoon. Materiaali lämmitetään ja syötetään alustaan ​​tulostuspään suuttimen kautta. Objekti "kasvaa" tasossa ja sen kokoa rajoittaa alustan parametrit.

• tekniikka Polyjet Vuonna 2000 kehitetty ja nykyään Stratasysin omistama. Kolmiulotteisten esineiden luominen, jotka syntyvät fotopolymeerin polymeroinnista UV-säteilyn vaikutuksesta. Fotopolymeeri on kallis ja hauras muovi, joten tällaisia ​​tulostimia ei käytännössä käytetä jokapäiväisessä elämässä, mutta tarkkojen granulaatiomallien ansiosta lääketieteessä ja teollisuudessa käytetään prototyyppejä.

Kaikki siitä, miten modernit tulostimet kolmiulotteiselle "muovipainolle" voidaan oppia esimerkiksi temaattisesta videosta, tästä. Ne osoittavat myös usein, miten laite toimii eri materiaalien kanssa esineen valmistuksessa.

Painoprosessin hallinta

Yleensä käyttäjän on tehtävä useita asetuksia välittömästi ennen tulostuksen alkua.

1. Laitteiden kytkeminen tietokoneeseen USB-kaapelin kautta.
2. Suuttimen liikkeen kalibrointi alustan suhteen.
3. Lavan ja suuttimen lämmityksen asettaminen ja säätäminen.
4. Lämpötilojen suhteen seuranta.
5. Painoprosessin hallinta (ekstruuderi) - materiaalin syöttönopeuden asettaminen, muovikelien vaihto.

Tulostuksen hallinta tapahtuu PC: n kautta. Jos haluat luoda objektin ideasta tulokseen, käyttäjä tarvitsee erityistä 3D-mallinnusohjelmisto ja ohjauslaitteet.

Nykyaikaiset teknologiat eivät vielä salli sellaisen tulostimen luomista, jossa kaikki toiminnot suoritetaan painamalla pari näppäintä, joten on tarpeen hallita paljon erityisiä ohjelmia ja mallinnuksen perusteita.

Ennen tulostuksen aloittamista operaattori kalibroi tulostimen ja asettaa sen pöydälle. Tulostimen perusohjelmisto on sarja oletusasetuksia, ja käyttäjä tekee tarkempia asetuksia käytetyn materiaalin mukaan. ABS- tai PLA-pohjaisten volumetristen elementtien luomiseksi asetetaan erilaiset sulamispisteet. Tulostuksen aikana operaattori valvoo ohjelmiston kautta työtä. Mallin luomisen koko prosessi voi kestää useita tunteja päiviin, tässä keskeinen tekijä on suorituksen tarkkuus: tarkkoja piirustuksia sisältävät tarkat objektit tehdään kauemmin kuin karkeammat.

Mistä voin käyttää 3D-tulostinta

3D-tulostimien laajuus on melko leveä: amatööri-käsityöstä liiketoimintaan. Yrittäjät yhdessä arkkitehtuurin osastojen opiskelijoiden kanssa huomasivat ensimmäisen kerran muovipainon valtavan potentiaalin.

1. Eri rakenteiden kolmiulotteisten mallien suunnittelu ja luominen.
2. Muoviosien valmistus laitteisiin: kannet, vaihteet, kahvat. Erillinen suunta oli ulkomaisten autojen osien valmistus, mikä on aivan luonnollista, jos arvioimme niiden kustannukset.
   
   

   Autojen pyörät

3. Luo ainutlaatuisia ainutlaatuisia matkamuistoja, tarvikkeita tai kopioita taideteoksista. Kipsi Themis 30 cm myymälästä maksaa enemmän, jos et ota huomioon tulostimen kustannuksia.
   
   

   Kopio Michelangelon veistoksesta

4. Kolmiulotteinen skannaus ja kaikkien esineiden päällekkäisten kopioiden tuotanto.
5. Viimeisimmät tapahtumat - tässä voit sisällyttää uuden teknologian, laitteiden, kalusteiden jne. Suunnittelun.
6. Täydellisten laitteiden tuotanto näyttelyihin tai muihin tapahtumiin.

Myös kolmiulotteista mallinnusta käytetään korutekniikassa ja kaikilla suunnittelun ja suunnittelun aloilla.

Jos aiemmin tulostettiin muovilla, nykyisin materiaalien monipuolisuus on vaikuttava. Valmistajat valmistavat erilaisia ​​alustoja, esimerkiksi jäljittelemällä luonnon puuta. Lisäksi tulostusmateriaalina voit valita paitsi polymeerejä myös nailonia. Suunnittelijat ottivat tämän ajatuksen nopeasti vastaan ​​ja loivat kokonaisuuden vaatekokoelmat.

Rahapelien keräilijät arvostavat täysin "muovitulostuksen" mahdollisuuksia, koska nyt voit luoda minkä tahansa kohteen: lentokoneiden mallit, kuuluisat hahmot, taideteokset. Harvinaiset keräilyesineet voivat olla melko kalliita, erittäin hyvä kotitulostin, ja valinta on ilmeinen.

Ottaa tai olla ottamatta: laitteiden etuja ja haittoja

Massiivisen tulostuksen käyttö tarjoaa käyttäjille laajoja ominaisuuksia. Teknologian keskeinen etu on minkä tahansa kolmiulotteisen objektin toistaminen, eikä siinä ole käytännössä mitään poikkeuksia. Kaikesta muovista valmistettavasta voidaan "tulostaa", onko se kallis alkuperäinen puskuri ulkomaisesta autosta tai tulevan kauppakeskuksen projekti arkkitehtinäyttelyssä. Ratkaiseva tekijä on laitteiden koko ja tarkemmin sen työpöydän koko.

"Muovipainon" mahdollisuudet ovat monimutkaisia työlästä valmisteluprosessia ja johtaminen edellyttävät hyvin erikoistunutta tietoa. Kokematon käyttäjä ei aina pysty suunnittelemaan edes yksinkertaista geometrista kuvaa 3D-MAXissa, puhumattakaan omasta muotokuvastaan. Jotta tekniikkaa voidaan käyttää, se täytyy hallita, ja tämä vie jonkin aikaa.

3D-tulostimen toinen haittapuoli on sen mitat. Kompaktit mallit ovat saatavilla myös markkinoilla, mutta niiden suurin tulostuskoko on liian vaatimaton, vaikka ne ovatkin hyvin sopivia laitosten tai arkkitehtuuriprojektien vaiheittaiseen tuotantoon.

Tietysti on järjetöntä hankkia 3D-tulostin leluiksi, halpojen segmenttimallien keskimääräiset kustannukset ylittävät 30 000 ruplaa. Ostaminen on hyödyllistä, jos laite suorittaa tietyn tehtävän: voittoa, ammattitaidon kehittämistä, koulutusta, luovuutta, työntekoa.

Lähitulevaisuudessa voimme odottaa uutta kehitystä tällä alalla. Nykyään on mahdollista tulostaa todellinen asuinrakennus tavallisesta rakennusseoksesta. Luonnollisesti tällaisia ​​laitteita ei ole saatavilla kotikäyttöön, mutta juuri se, että uusia painomateriaaleja käytetään, lupaa kolmiulotteisen painamisen mahdollisuuksien menetelmällistä laajentamista kotona.