Kaip veikia 3D spausdintuvai

Turinys

• Kaip veikia 3D spausdintuvai
• Programinė įranga
• Gijų
• Rėmas
• Extruderis (dar žinomas kaip spausdinimo galvutė)
• Spausdinimo lova
• Judesys
• Spausdinimas

Panašu, kad 3D spausdintuvai pasaulį ar bent jau naujienas užklumpa audra. Vargu ar savaitė praeis be naujienų apie šiuos prietaisus ir daiktus, kuriuos jie gali spausdinti, pradedant ginklais, saldainiais, pica astronautams ir raketų variklių dalimis, baigiant medicininiais implantais ir net gyvu audiniu. Nors jie naudoja įvairias technologijas ir gali spausdinti naudodamiesi įvairiomis medžiagomis, jie turi bendrą galimybę fotografuoti objektą 3D CAD faile ir iš jo sukurti fizinį objektą. 3D spausdinimo procesas taip pat žinomas kaip priedų gamyba , nes jis sukuria objektą (paprastai sluoksniais), priešingai nei atimami gamybos būdai, kai medžiaga pašalinama, pavyzdžiui, pjaustant, gręžiant ar frezuojant.

Nors šiame straipsnyje dėmesys bus sutelktas į labiausiai paplitusius 3D spausdintuvų tipus - skirtus mėgėjams, dizaineriams ir vartotojams bei galinčius spausdinti plastikinius objektus - pirmiausia apžvelgsime kitus 3D spausdinimo būdus.

Nuo raketinių variklių iki picų iki gyvų ląstelių

Atrankiniu lazeriniu sukepinimu (SLS) naudojamas lazeris plastiko, metalo, keramikos ar stiklo dalelėms sulydyti. Pasibaigus darbui, likusi medžiaga yra perdirbta. Elektronų pluošto lydymui (EBM) ir susijusiam atrankiniam lazerio lydymui (SLM ) naudoti elektronų ir lazerio pluoštai, atitinkamai, lydant metalo miltelius. Titanas dažnai naudojamas kartu su EBM sintetinant medicininius implantus, taip pat orlaivių dalis, o NASA spausdino raketų variklių dalis iš nikelio lydinio, naudodama SLM.

NASA taip pat tiria galimybę atspausdinti gilių patiekalų picas, skirtas misijoms kosmose. 3D maisto spausdintuvai iškloja tešlos, šokolado, sūrio ar kitų maisto produktų tešlą, išspaustą per purkštukus.

3D spausdinimas spausdintuvu nustato gyvų ląstelių, paprastai suspenduotų skystyje arba gelyje, sluoksnius, kad susidarytų kremzlė, kaulas, oda, kraujagyslės ir kitos struktūros. Nors ši technologija turi didelį potencialą, ji vis dar yra eksperimentiniame etape. Nors 3D biografija buvo naudojama širdies ir inkstų ląstelių sluoksniams spausdinti, dirbtiniai organai vis dar yra toli.

Kelių purkštukų modeliavimas yra į rašalą panaši sistema, kuri purškia spalvotą, į klijus panašų rišiklį ant iš eilės miltelių sluoksnių ten, kur bus sukurtas objektas. Tai yra vienas greičiausių metodų ir vienas iš nedaugelio, palaikančių spalvotą spausdinimą.

Kitas būdas skystą polimerą apšviečia iš skaitmeninio šviesos apdorojimo (DLP) projektoriaus, kuris kietina polimerą sluoksniu po sluoksnio, kol objektas bus pastatytas, o likęs skystas polimeras bus nusausintas.

Ateitis plastikoje

Vis dėlto pagrindinis dėmesys šiame straipsnyje skiriamas 3D spausdintuvams, galintiems atspausdinti plastikinius objektus, kuriais prekiaujama mėgėjams, profesionalams ir vartotojams. Jie naudoja metodą, vadinamą lydyto pluošto gaminimu (FFF), kai plastikinis siūlas išlydomas, o po to dedamas sluoksniais, kad būtų sukurtas 3D atspausdintas plastikinis objektas. Šią techniką išpopuliarino „RepRap“ atvirojo kodo 3D spausdinimo judėjimas, o šiandien rinkoje esanti 3D spausdintuvų programinė ir aparatinė įranga yra paremta atviruoju šaltiniu. Nors kai kuriais atvejais modeliai labai skiriasi, pagrindinis jų veikimas yra tas pats.