Was kann man mit einem 3D-Drucker machen? Typen, Zweck und Fähigkeiten von 3D-Druckern

Die Träume von Science Fiction werden wahr: Wir leben in einem Jahrhundert, in dem künstliche Intelligenz keine Fiktion mehr ist, und mit Hilfe eines Druckers können Sie alles im dreidimensionalen Raum nachbilden. Richtig, der Drucker dafür sollte etwas Besonderes sein: mit 3D-Druck. Jetzt sind diese für den Massenverbraucher verfügbar, aber viele von uns verstehen immer noch nicht wirklich, wie das Drucken dreidimensionaler Objekte möglich ist. Informationen dazu, was mit einem 3D-Drucker gemacht werden kann, finden Sie in diesem Artikel.

Was ist das?

Betrachten Sie zunächst, was ein 3D-Drucker ist. Der zweidimensionale Druck auf Papier hat den Höhepunkt seiner Entwicklung erreicht. Der Markt ist voll von verschiedenen Geräten für den Inkjet- und Laserdruck. Jeder kann zu Hause ein Bilddruckstudio eröffnen: Drucker sind so erschwinglich und kompakt. Deshalb hat sich die Menschheit entschieden, weiter zu gehen - in jüngerer Zeit erschienen Drucker, auf denen dreidimensionale Objekte gedruckt werden können. Was ist ein 3D-Drucker?

Dies ist ein Gerät, das die Methode der Überlagerung verwendet. Grundlage ist ein virtuelles Bild im dreidimensionalen Format, das der Drucker Schicht für Schicht erzeugt.

Derzeit gibt es verschiedene Geräte, die unterschiedliche Materialien verwenden können: von Kunststoff bis Metall. Dank der 3D-Druckertechnologie können dreidimensionale Objekte beliebiger Komplexität hergestellt werden. Auch Teile mit beweglichen Teilen werden entsprechend dem vorgesehenen Layout gedruckt. Dies eröffnet einen weiten Spielraum für verschiedene Experimente und vereinfacht das Leben erheblich.

Geschichte der Schöpfung

Obwohl 3D-Technologien erst in den letzten Jahren weit verbreitet waren, erschienen die ersten Modelle solcher Drucker vor vielen Jahren. Charles Hull brachte 1934 als erster einen 3D-Drucker auf den Markt, der ein Objekt unter Verwendung digitaler Daten druckt. 1988 wurde ein kompakteres Modell für den Heimgebrauch mit dem Namen SLA-250 in den Handel gebracht.

Technologie steht nicht still. Wenn die ersten Drucker eher schlampige Modelle druckten, wurden ihre „Nachkommen“ immer genauer. 1993 begann Solidscape mit der Produktion von Tintenstrahldruckern, die sich auf die Herstellung von Kleinteilen mit einer perfekt ebenen Oberfläche konzentrierten.

Dennoch stimuliert die Nachfrage die Produktion, sodass der größte Schritt in der Entwicklung der 3D-Technologie genau im 21. Jahrhundert gemacht wurde. 2005 erschien das erste Gerät, das farbige Objekte drucken konnte.

Was kann auf einem 3D-Drucker gemacht werden? Der dreidimensionale Druck eröffnet derzeit ungeahnte Möglichkeiten: Auf 3D-Geräten kann fast alles gedruckt werden - vom Blutgefäß über dimensionale Möbel bis hin zu Waffen. Industrielle 3D-Drucker können ganze Flugzeuge und Gebäude herstellen, und kompaktere Haushaltsmodelle werden häufig zur Herstellung von Testmodellen und erforderlichen Haushaltsgegenständen verwendet.

Arbeitsprinzip

Wie funktioniert ein 3D-Drucker? Derzeit gibt es viele Modelle auf dem Markt, die unterschiedliche Drucktechniken verwenden. Das Prinzip ist jedoch für alle gleich: Um dreidimensionale Informationen zu verarbeiten, unterteilt der Drucker das digitale Modell in Querschnitte, die dann schichtweise gedruckt werden. Stellen Sie sich einen Papierstapel vor, bei dem ein Blatt eine gedruckte Schicht mit einer individuellen Form ist. Wenn Sie alle Blätter zusammenfügen, erhalten Sie ein dreidimensionales Objekt mit den angegebenen Parametern.

Der Unterschied zwischen den verschiedenen Modellen besteht in der Verwendung unterschiedlicher Druckmaterialien und hervorragenden Methoden zur Herstellung von Schichten. Einer der attraktivsten und bequemsten für normale Benutzer ist der FDM-Druck, bei dem Tropfen geschmolzenen Kunststoffs auf die Oberfläche der Basisplattform gedrückt werden.

Bald können solche 3D-Drucker mit Standardproduktionsmethoden mithalten. Möglicherweise reicht es in naher Zukunft aus, anstelle eines Besuchs im Geschäft die entsprechenden Modelle in den Drucker zu laden und sie zu beziehen, ohne das Gerät zu verlassen.

3D-Drucktechnologie

Welche anderen 3D-Drucktechnologien können unterschieden werden?

1. Die SLA-Technologie ist aufgrund ihrer hohen Druckgeschwindigkeit am weitesten verbreitet. Auf einem solchen Drucker wird mit einem Laser ein Modell hergestellt: Der Strahl wird auf das Photopolymer gerichtet und es härtet aus. Das durchscheinende Material wird dann leicht gefärbt und geklebt.
2. Die SLS-Technologie wird durch Sintern von Pulverreagenzien mit demselben Laserstrahl erreicht. Ein charakteristisches Merkmal dieser Methode ist die Möglichkeit, sowohl Kunststoff- als auch Metallmaterialien im Herstellungsprozess zu verwenden.
3. Die DLP-Technologie ist die jüngste auf dem Markt. 3D-Drucker mit einer ähnlichen Druckmethode sind recht kompakt und verwenden Licht, um das gewünschte Design zu erzeugen.
4. Die EBM-Technologie wird für den Metalldruck verwendet. Um dreidimensionale Objekte in solchen industriellen 3D-Druckern zu erzeugen, wird Elektronenstrahlschmelzen verwendet. Metall ist nicht sehr effektiv bei der Herstellung von kleinen Teilen mit präzisen Formen. Daher wird in EBM-Druckern Metallton verwendet, der die Duktilität des Tons und die Metallhärte kombiniert. Mit einem 3D-Metalldrucker können wir nicht nur Standardmodelle und -gegenstände herstellen, sondern auch Teile von ernsthaften Strukturen: Flugzeuge und Schiffe.
5. HPM-Technologie (FDM) Mit HPM können Modelle hergestellt werden, die derzeit keine Analoga aufweisen und außergewöhnliche Eigenschaften aufweisen. 3D-Drucker mit dieser Technologie sind wartungsfreundlich, kompakt und für den Einsatz von der Produktion bis zum Büro geeignet.
6. "Manueller" Druck ist nicht weniger beliebt als dreidimensionale dreidimensionale Druckermodelle. Stellt ein solches Gerät als Stift dar, mit dessen Hilfe Sie ein 3D-Objekt „zeichnen“. Kugelschreiber verwenden ähnliche Technologien wie vollwertige 3D-Drucker: Aus der Spitze wird geschmolzenes Material freigesetzt. Mit der richtigen Geschicklichkeit können Sie ziemlich genaue Modelle und Zahlen erstellen.

Mit einer Vielzahl von dreidimensionalen Druckern können Sie das Gerät speziell für Ihren Zweck und Ihr Budget auswählen.

3D-Farbdruck

Diese Technologie ermöglicht es Ihnen, alle verfügbaren Farben in vollem Umfang zu erhalten. Auf 3D-Druckern gedruckte Modelle lassen sich normalerweise leicht färben. Bei Farbmodellen tritt die gewünschte Farbe jedoch direkt beim Drucken auf.

Mit diesem Drucker können Sie nicht nur helle, sondern auch realistische Objekte in verschiedenen Formen und Größen erstellen. Besonders beliebt sind solche Geräte bei Designern, die häufig mit ihrer Hilfe Kunstobjekte schaffen.

Wie funktioniert der Farbdruck? Von der Vorrichtung wird zunächst eine Schicht des Grundmaterials gebildet und anschließend mit Hilfe eines sich bewegenden Kopfes mit Tröpfchen der Klebstoffsubstanz in den gewünschten Farbtönen bestrichen.

3D-Druckeranwendungen

Die 3D-Drucktechnologie hat enorme Produktionsmöglichkeiten in fast allen wichtigen Bereichen des menschlichen Lebens eröffnet. Was kann auf 3D-Druckern gemacht werden und wo werden sie verwendet?

• Waffenproduktion. Denken Sie, dass eine Plastikwaffe nicht funktioniert? So wie es sein wird! Dies wurde von einem US-Bürger bewiesen, der eine vollwertige Plastikwaffe in den Flughafen trug, die auf Metalldetektoren nicht entdeckt werden konnte. Und im Jahr 2012 führte Defense Distributed eine Waffe ein, die jeder mit dem entsprechenden Modell zu Hause auf einem 3D-Drucker drucken kann.Danach verabschiedeten die USA ein Gesetz, das den Einsatz dreidimensionaler Technologien bei der Herstellung von Waffen verbietet.
• Das Bauen eines Hauses ist jetzt noch einfacher: Die 3D-Technologie ist in der Bauindustrie angekommen. Das erste Haus wurde 2014 „gedruckt“, und das gesamte Gebäude, das im 3D-Druck hergestellt wurde, wurde 2016 der Öffentlichkeit vorgestellt.
• In der Produktion kann der dreidimensionale Druck den Herstellungsprozess von Teilen erheblich beschleunigen.
• Test-3D-Drucker sind derzeit in der Lage, menschliche Organe zu reproduzieren. Dazu werden Zellen des gewünschten Typs auf eine spezielle biologische Basis aufgebracht. Diese Technologie befindet sich jedoch noch in der Entwicklung.
• Im Bereich der Prothesenherstellung werden 3D-Drucker bereits aktiv eingesetzt. Mit ihrer Hilfe werden verschiedene Implantate hergestellt: Knochenpartikel und Knorpel.
• Dreidimensionale Drucker sind auch an der Herstellung teurer Geräte beteiligt: ​​Beispielsweise wurde das unbemannte Polecat-Flugzeug fast vollständig in 3D-Technologie hergestellt.

Wie Sie sehen, ist die Antwort auf die Frage, was mit einem 3D-Drucker alles möglich ist, sehr umfangreich. Dieser Bereich wird sich höchstwahrscheinlich weiterhin aktiv entwickeln und viele Vorteile der menschlichen Zivilisation mit sich bringen. Die Möglichkeiten eines 3D-Druckers sind nahezu unbegrenzt.

3D-Druckfunktionen

Diejenigen, die ein solches Gerät zu Hause kaufen möchten, fragen sich wahrscheinlich, wo man Plastik für einen 3D-Drucker herbekommt. Derzeit können Lieferungen in jedem Geschäft in Großstädten frei gekauft werden.

Unterschiedliche Kunststoffe haben unterschiedliche Zusammensetzungen, was bedeutet, dass die Eigenschaften des fertigen Produkts je nach verwendetem Material variieren. Welche Kunststoffe gibt es auf dem Markt?

• ABS-Kunststoff hat die höchste Festigkeit und ist sehr stoßfest.
• PLA und Laywood sind am umweltfreundlichsten. Sie werden aus natürlichen Materialien hergestellt: Mais, Zuckerrohr oder Holz. Aus solchen Materialien hergestellte Produkte können nach Ablauf ihrer Lebensdauer recycelt werden.
• WATSON ist bekannt für seine transluzente Textur. Diese Art von Kunststoff wird gerne in Testmodellen von Mechanismen verwendet, wenn beobachtet werden muss, welche Prozesse beispielsweise in einem Auto ablaufen.
• Acryl oder PMMA sind am beliebtesten, insbesondere für den Heimgebrauch. Dieses Material ist langlebig, langlebig und anspruchslos.

Dank einer Vielzahl von Kunststoffen für 3D-Drucker können Sie eine Zusammensetzung auswählen, die für bestimmte Zwecke geeignet ist.

Kosten

Die Preise für 3D-Drucker hängen von der Größe und dem Verwendungszweck des Geräts ab. Haushaltsgeräte können für 160-180 Tausend Rubel gekauft werden. Sie können einfache Modelle und Teile herstellen. Kleine chinesische Prototypen sind für 16 bis 30.000 zu finden, aber in der Arbeit zeigen sie sich nicht von der besten Seite.

Die Kosten für die Herstellung von 3D-Druckern für Metall oder Kunststoff beginnen bei 1,5 Millionen Rubel und erreichen astronomische Preise für die neuesten Marktinnovationen.

Kundenrezensionen

Welche Rezensionen haben diejenigen verfasst, die nach eigener Erfahrung versucht haben, dreidimensionale Bilder zu drucken? Menschen kaufen 3D-Drucker hauptsächlich für sich selbst, um ihr Interesse zu befriedigen und interessante und ungewöhnliche Dinge zu drucken, oder für geschäftliche Zwecke. Und diese und andere sind in der Regel mit dem Kauf zufrieden, aber sie empfehlen, dass Sie zuerst die Bewertungen auf den Produkten eines Unternehmens sorgfältig lesen. Ihre Eindrücke vom 3D-Druck hängen von der Druckqualität ab.

3D-Druckerhandbuch

Wie benutze ich einen 3D-Drucker? Zuerst müssen Sie spezielle Software auf Ihrem Computer oder Laptop installieren. Nach der Installation der Firmware und dem Anschließen des Druckers können Sie zu den Einstellungen wechseln. Normalerweise verwendet der dreidimensionale Druck eine Vielzahl von Parametern, die auf der entsprechenden Registerkarte des Programms eingegeben werden können. Möglicherweise müssen Sie an dieser Stelle ein wenig experimentieren, um das perfekte Ergebnis zu erzielen. Anschließend sollten Sie das 3D-Modell in das Programm laden und den Druck starten.

Zusammenfassung

3D-Drucker haben eine große Zukunft.Stellen Sie sich vor, Sie können ein dreidimensionales Layout an das andere Ende der Welt senden, wo es in ein paar Stunden gedruckt wird. Wie konnten die Leute vor 10 bis 20 Jahren an so etwas glauben? Die neue Drucktechnologie birgt ein enormes Potenzial und wer weiß, wie die Zukunft in der Welt des 3D-Drucks aussehen wird.