Drukarka 3D: wielki potencjał do drukowania masowego

Drukarki 3D lub drukarki 3D to urządzenia do produkcji modeli wolumetrycznych. Urządzenia o wąskiej specjalizacji mają nieograniczone możliwości i są obecnie wykorzystywane w każdej dziedzinie współczesnego życia ludzkiego. Kilka lat temu drukarki 3D stały się dostępne do użytku domowego, przy okazji pokrywając część małej firmy.

Historia wyglądu

Historia stworzenia takiej techniki zrodziła się w połowie lat 80. ubiegłego wieku, ale słaby rozwój technologii komputerowej „zamroził” aktywne wprowadzanie druku trójwymiarowego w życiu codziennym i produkcji.

Namacalne drukarki 3D otrzymane dopiero w 2005 r., Wraz z poprawą możliwości komputera. Następnie publiczności zaprezentowano pierwszą trójwymiarową drukarkę, która drukowane w kolorze. Następnie technologia przeszła wiele zmian, opracowano nowoczesne oprogramowanie do zarządzania procesem drukowania. W rezultacie jednostka funkcjonalna stała się dostępna dla użytkowników, zdolnych do „drukowania” obudów telefonów lub nowych drukarek 3D.

Pierwsza drukarka 3D

Jak to działa

Ogólna zasada działania trójwymiarowej drukarki w teorii jest prosta i prosta. Program do modelowania 3D tworzy obiekt lub jego część (duże modele są podzielone na kilka elementów). Następnie plik jest wysyłany do przetwarzania przez wyspecjalizowany program (w celu wygenerowania kodu G), po czym technik wchodzi do pliku. Kod G dzieli model cyfrowy na setki poziomych ścieżek, określając trajektorię karetki drukującej. Stopiony materiał jest nakładany na warstwę bazową po warstwie, tworząc całkowicie namacalny obiekt.

Schematyczne przedstawienie drukarki 3D

W sumie do druku trójwymiarowego wykorzystuje się siedem głównych technologii, ale większość z nich została wykorzystana tylko do celów przemysłowych. W amatorskim „drukowaniu plastikowym” i małych firmach opracowano stosunkowo niewielkie i niedrogie urządzenia.

• Technologia Fused Osadzanie Modelowanie (inaczej drukarki FDM) otrzymały najbardziej masywną dystrybucję do modelowania trójwymiarowego i gotowania. Materiał jest ogrzewany i podawany na platformę przez dyszę głowicy drukującej. Obiekt „rośnie” w płaszczyźnie, a jego rozmiar jest ograniczony parametrami platformy.

• Technologia Polyjet Opracowany w 2000 r. I dziś własnością Stratasys. Tworzenie obiektów trójwymiarowych wytwarzanych przez polimeryzację fotopolimeru pod wpływem promieniowania UV. Fotopolimer jest drogim i delikatnym tworzywem sztucznym, dlatego takie drukarki praktycznie nie są używane w życiu codziennym, ale dzięki precyzyjnemu modelowaniu ziarnistości urządzenia stosowane są w medycynie i przemyśle (do tworzenia prototypów).

Wszystko na temat tego, jak nowoczesne drukarki do trójwymiarowego „plastikowego druku” można nauczyć się na przykład z wideo tematycznego, tego. Często pokazują również, jak aparat działa z różnymi materiałami do produkcji przedmiotu.

Zarządzanie procesem drukowania

Z reguły użytkownik musi wprowadzić wiele ustawień bezpośrednio przed rozpoczęciem drukowania.

1. Sprzęt jest podłączony do komputera za pomocą kabla USB.
2. Kalibracja ruchu dyszy względem platformy.
3. Ustawianie i sterowanie ogrzewaniem platformy i dyszy.
4. Monitorowanie stosunku temperatur.
5. Zarządzanie procesem drukowania (wytłaczarka) - ustawianie prędkości podawania materiału, wymiana plastikowych szpul.

Kontrola nad drukowaniem odbywa się za pomocą komputera. Aby stworzyć obiekt od pomysłu do wyniku, użytkownik potrzebuje specjalnego Oprogramowanie do modelowania 3D i aparatura kontrolna.

Nowoczesne technologie nie pozwalają jeszcze na stworzenie drukarki, gdzie wszystkie operacje wykonywane są poprzez naciśnięcie kilku klawiszy, dlatego konieczne jest opanowanie wielu konkretnych programów i podstaw modelowania.

Przed rozpoczęciem drukowania operator kalibruje drukarkę, ustawiając ją względem platformy stołu. Podstawowe oprogramowanie drukarki to szereg ustawień domyślnych, a użytkownik wprowadza bardziej precyzyjne ustawienia w zależności od użytego materiału. Tak więc, aby utworzyć elementy objętościowe oparte na ABS lub PLA, ustawia się różne temperatury topnienia. W procesie drukowania operator za pomocą oprogramowania monitoruje pracę. Cały proces tworzenia modelu może trwać od kilku godzin do dni, tutaj kluczowym czynnikiem jest dokładność wykonania: dokładne obiekty ze szczegółowym rysunkiem są dłuższe niż grubsze.

Gdzie mogę zastosować drukarkę 3D

Zakres drukarek 3D jest dość szeroki: od amatorskiego rzemiosła po biznes. Przedsiębiorcy wraz ze studentami wydziałów architektonicznych jako pierwsi zauważyli ogromny potencjał druku z tworzyw sztucznych.

1. Projektowanie i tworzenie trójwymiarowych modeli różnych struktur.
2. Produkcja elementów plastikowych do wyposażenia: pokrowce, koła zębate, uchwyty. Odrębnym kierunkiem była produkcja części samochodów zagranicznych, co jest całkiem naturalne, jeśli oszacujemy ich koszt.
   
   

   Dyski do samochodów

3. Twórz wyjątkowe ekskluzywne pamiątki, akcesoria lub kopie przedmiotów artystycznych. Gips Themis 30 cm od sklepu będzie kosztował więcej, jeśli nie weźmiesz pod uwagę kosztów zakupu drukarki.
   
   

   Kopia rzeźby Michała Anioła

4. Trójwymiarowe skanowanie i tworzenie zbiorczych duplikatów dowolnych obiektów.
5. Najnowsze osiągnięcia - tutaj możesz zaprojektować dowolną nową technologię, sprzęt, meble i tak dalej.
6. Produkcja pełnoprawnych instalacji na wystawy lub inne wydarzenia.

Również modelowanie trójwymiarowe jest stosowane w przemyśle jubilerskim oraz we wszystkich dziedzinach projektowania i inżynierii.

Jeśli wcześniej druk był wykonywany z tworzyw sztucznych, dziś różnorodność materiałów jest imponująca. Producenci wytwarzają różne podstawy, na przykład imitujące naturalne drewno. Ponadto, jako materiał do drukowania, możesz wybrać nie tylko polimery, ale także nylon. Pomysł ten został bardzo szybko odebrany przez projektantów i stworzony w całości kolekcje odzieży.

Zbieracze hazardu w pełni docenią potencjał „plastikowego nadruku”, ponieważ teraz można odtworzyć dowolny obiekt: modele samolotów, słynne postacie, przedmioty sztuki. Rzadkie kolekcje mogą być dość drogie, jako bardzo dobra drukarka domowa, a wybór jest oczywisty.

Aby wziąć lub nie wziąć: zalety i wady sprzętu

Korzystanie z drukowania zbiorczego zapewnia użytkownikom rozbudowane funkcje. Kluczową zaletą technologii jest reprodukcja dowolnego obiektu trójwymiarowego i praktycznie nie ma wyjątków. Wszystko, co może być wykonane z tworzywa sztucznego, można „wydrukować”, niezależnie od tego, czy jest to drogi oryginalny zderzak z zagranicznego samochodu, czy projekt przyszłego centrum handlowego na wystawie architektów. Decydującym czynnikiem będzie rozmiar sprzętu, a dokładniej rozmiar jego pulpitu.

Potencjał „drukowania plastycznego” jest skomplikowany żmudny proces przygotowania i zarządzanie wymagające wysoce specjalistycznej wiedzy. Niedoświadczony użytkownik nie zawsze będzie w stanie zaprojektować nawet prostą figurę geometryczną w 3D-MAX, nie wspominając o własnym portrecie. Aby użyć tej techniki, należy ją opanować, a to zajmie trochę czasu.

Drugą wadą drukarki 3D jest jej wymiary. Na rynku dostępne są również kompaktowe modele, ale ich maksymalne rozmiary są zbyt skromne, chociaż są one odpowiednie do stopniowej produkcji instalacji lub projektów architektonicznych.

Oczywiście nabywanie drukarki 3D jako zabawki jest nieracjonalne, średni koszt tanich modeli segmentów przekracza 30 000 rubli. Zakup będzie korzystny, jeśli sprzęt wykonuje określone zadanie: zarabiać, rozwijać umiejętności, zdobywać wykształcenie, być kreatywnym, pomagać w pracy.

W najbliższej przyszłości możemy spodziewać się nowych rozwiązań w tej dziedzinie. Dzisiaj można już drukować prawdziwy budynek mieszkalny ze zwykłej mieszanki budowlanej. Oczywiście taki sprzęt nie jest dostępny do użytku domowego, ale sam fakt użycia nowych materiałów do drukowania obiecuje metodyczne rozszerzenie możliwości druku trójwymiarowego w domu.