Mitä voidaan tehdä 3D-tulostimella? 3D-tulostimien tyypit, tarkoitus ja ominaisuudet

Tieteiskirjallisuuden unelmat toteutuvat: elämme vuosisadalla, jolloin tekoäly ei ole enää fiktio, ja tulostimen avulla voit luoda minkä tahansa asian kolmiulotteisessa tilassa. Totta, tämän tulostimen tulisi olla erityinen: 3D-tulostuksella. Nyt ne ovat saatavissa joukkotuottajille, mutta monet meistä eivät vieläkään oikein ymmärrä kuinka kolmiulotteisten esineiden tulostaminen on mahdollista. Tässä artikkelissa kerrotaan, mitä 3D-tulostimelle voidaan tehdä.

Mikä tämä on?

Mieti ensin, mikä on 3D-tulostin. Tulostaminen paperille kaksiulotteisella tekniikalla on saavuttanut kehityksen huipun. Markkinat ovat täynnä erilaisia ​​laitteita mustesuihku- ja lasertulostukseen. Kuka tahansa voi avata kuvanpainostudion kotona: tulostimet ovat niin edullisia ja pienikokoisia. Siksi ihmiskunta päätti mennä pidemmälle - viime aikoina ilmestyi tulostimia, joille on mahdollista tulostaa kolmiulotteisia esineitä. Mikä on 3D-tulostin?

Tämä on laite, joka käyttää asioiden kerrostamista. Perustana on kolmiulotteisessa muodossa oleva virtuaalikuva, jonka tulostin alkaa tuottaa kerros kerrallaan.

Tällä hetkellä on olemassa erilaisia ​​laitteita, jotka voivat käyttää erilaisia ​​materiaaleja: muovista metalliin. 3D-tulostustekniikan ansiosta on mahdollista tuottaa kolmiulotteisia esineitä, joiden monimutkaisuus on mikä tahansa. Jopa liikkuvat osat sisältävät osat tulostetaan suunnitellun asettelun mukaisesti. Tämä avaa laajan valikoiman erilaisia ​​kokeiluja ja yksinkertaistaa elämää huomattavasti.

Luomishistoria

Vaikka 3D-tekniikat ovat tulleet laajalti tunnetuksi vasta parin viime vuoden aikana, ensimmäiset mallit tällaisista tulostimista ilmestyivät monta vuotta sitten. Vuonna 1934 Charles Hull toi markkinoille ensimmäisen 3D-tulostimen, joka tulostaa kohteen digitaalisen datan avulla. Vuonna 1988 myytiin pienempi kotikäyttöön tarkoitettu malli, nimeltään SLA-250.

Teknologia ei ole paikallaan. Jos ensimmäiset tulostimet tulostavat melko huolimattomia malleja, niin heidän ”jälkeläisensä” muuttuivat entistä tarkemmin. Vuonna 1993 Solidscape aloitti mustesuihkutulostimien tuotannon, joka keskittyi pienten osien tuotantoon, joiden pinta oli täysin tasainen.

Mutta silti kysyntä stimuloi tuotantoa, joten suurin harppaus 3D-tekniikan kehittämisessä tehtiin juuri 2000-luvulla. Vuonna 2005 ilmestyi ensimmäinen laite, joka pystyi tulostamaan värillisiä esineitä.

Mitä voidaan tehdä 3D-tulostimella? Kolmiulotteinen tulostaminen avaa tällä hetkellä tuntemattomia mahdollisuuksia: 3D-laitteille voidaan tulostaa melkein mikä tahansa asia - verisuonista mittakalusteisiin tai aseisiin. Teolliset 3D-tulostimet voivat valmistaa kokonaisia ​​lentokoneita ja rakennuksia, ja pienempiä kodimalleja käytetään usein testimallien ja tarvittavien taloustavaroiden tuottamiseen.

Toimintaperiaate

Kuinka 3D-tulostin toimii? Tällä hetkellä markkinoilla on monia malleja, joissa käytetään erilaisia ​​painotekniikoita. Mutta periaate on kaikille sama: kolmiulotteisen tiedon käsittelemiseksi tulostin jakaa digitaalisen mallin poikkileikkauksiksi, jotka sitten tulostavat kerros kerrallaan. Kuvittele paperipino, jossa arkki on painettu kerros, jolla on oma muoto. Jos lisäät kaikki arkit yhteen, saat kolmiulotteisen objektin, jolla on annetut parametrit.

Ero eri malleissa on erilaisten painomateriaalien käyttö ja erinomaiset menetelmät kerrosten valmistamiseksi. Yksi houkuttelevimmista ja kätevimmistä tavallisille käyttäjille on FDM-painatus, jonka aikana sulatetun muovin tiput puristetaan pohjalevyn pinnalle.

Pian 3D-tulostimet pystyvät kilpailemaan tavanomaisten tuotantomenetelmien kanssa. Ehkä lähitulevaisuudessa kauppavierailun sijaan riittää, että vain ladataan vastaavat mallit tulostimeen ja saadaan ne poistumatta laitteesta.

3D-tulostustekniikka

Mitä muita 3D-tulostustekniikoita voidaan erottaa?

1. SLA-tekniikkaa käytetään laajimmin korkean tulostusnopeutensa vuoksi Tällaiselle tulostimelle tehdään malli laserilla: säde ohjataan fotopolymeeriin ja se kovettuu. Läpikuultava materiaali värjätään sitten helposti ja liimataan.
2. SLS-tekniikka tapahtuu sintraamalla jauhereagenssit samalla lasersäteellä. Tämän menetelmän erottuva piirre on kyky käyttää sekä muovi- että metallimateriaaleja valmistusprosessissa.
3. DLP-tekniikka on markkinoiden nuorin. 3D-tulostimet, joilla on samanlainen tulostusmenetelmä, ovat melko kompakteja ja käyttävät valoa halutun suunnittelun muodostamiseen.
4. EBM-tekniikkaa käytetään metallin painatukseen. Kolmiulotteisten esineiden luomiseen sellaisiin teollisiin 3D-tulostimiin käytetään elektronisäteen sulatusta. Metalli ei ole kovin tehokas pienten osien luomiseen täsmällisillä muotoilla. Siksi EBM-tulostimissa käytetään metallisavea, jossa yhdistyvät savin sitkeys ja metallin kovuus. 3D-metallitulostin antaa meille mahdollisuuden tuottaa vakiomallien ja -asioiden lisäksi myös osia vakavista rakenteista: lentokoneista ja laivoista.
5. HPM-tekniikka (FDM) HPM antaa mahdollisuuden tuottaa malleja, joilla ei tällä hetkellä ole analogia ja joilla on poikkeukselliset ominaisuudet. Tällä tekniikalla varustettuja 3D-tulostimia on helppo huoltaa, kompakteja ja sopivia käytettäväksi missä tahansa tuotannosta toimistoon.
6. "Manuaalinen" tulostaminen ei ole yhtä suosittu kuin kolmiulotteiset kolmiulotteiset tulostinmallit. Edustaa sellaista laitetta kynänä, jonka avulla “piirtää” 3D-objektin. Kynät käyttävät tekniikkaa, joka on samanlainen kuin täysimittaisiin 3D-tulostimiin: sulatettu materiaali vapautuu kärjestä. Oikealla taitoilla voit luoda melko tarkkoja malleja ja lukuja.

Laaja valikoima kolmiulotteisia tulostimia antaa sinun valita laite nimenomaan tarkoitusta ja budjettia varten.

3D-väritulostus

Tämän tekniikan avulla saat kaikki saatavilla olevat värit kokonaan. 3D-tulostimille painetut mallit on yleensä helppo maalata. Mutta värimalleissa hahmolle halutun värin antaminen tapahtuu suoraan tulostuksen aikana.

Tämän tulostimen avulla voit luoda paitsi kirkkaita, myös realistisia, erimuotoisia ja -kokoisia objekteja. Tällaiset laitteet ovat erityisen suosittuja suunnittelijoiden keskuudessa, jotka usein luovat taidetta esineiden avulla.

Kuinka väritulostus toimii? Ensin laite muodostaa kerroksen pohjamateriaalista ja sitten liikkuvan pään avulla maalataan siihen liima-ainepisarat, jotka maalataan haluttuihin sävyihin.

3D-tulostimen sovellukset

3D-tulostustekniikka on avannut valtavia mahdollisuuksia tuotannolle melkein kaikilla ihmisen elämän tärkeimmillä alueilla. Mitä 3D-tulostimille voidaan tehdä ja missä niitä käytetään?

• Aseiden tuotanto. Luuletko, että muovinen ase ei toimi? Vaikka se tulee olemaan! Tämän todisti Yhdysvaltain kansalainen, joka kantoi lentokentälle täysimittaisen muovisen tuliaseen, jota ei pystytty havaitsemaan metallinpaljastimilla. Ja vuonna 2012 Defense Distributed esitteli aseen, jonka kuka tahansa voi tulostaa kotona 3D-tulostimella, jolla on sopiva malli.Sen jälkeen Yhdysvallat antoi lain, jolla kiellettiin kolmiulotteisen tekniikan käyttö aseiden valmistuksessa.
• Talon rakentaminen on nyt entistä helpompaa: 3D-tekniikka on tullut rakennusteollisuudelle. Ensimmäinen talo painettiin vuonna 2014, ja koko 3D-tulostuksella valmistettu rakennus esiteltiin suurelle yleisölle vuonna 2016.
• Tuotannossa kolmiulotteinen painatus voi merkittävästi nopeuttaa osien valmistusprosessia.
• Testitulostimet pystyvät tällä hetkellä tuottamaan ihmisen elimiä. Tätä varten halutun tyyppiset solut levitetään erityiseen biologiseen emäkseen. Mutta tätä tekniikkaa on vielä kehitteillä.
• Mutta proteesien valmistuksessa 3D-tulostimia käytetään jo aktiivisesti. Niiden avulla tuotetaan erilaisia ​​implantteja: luu- ja rustopartikkelit.
• Kolmiulotteiset tulostimet osallistuvat myös kalliiden laitteiden luomiseen: esimerkiksi Polecat-miehittämättömät lentokoneet valmistettiin melkein kokonaan 3D-tekniikalla.

Kuten näette, vastaus kysymykseen siitä, mitä 3D-tulostimella voidaan tehdä, on melko laaja. Todennäköisesti tätä aluetta kehitetään edelleen aktiivisesti ja tuo monia hyötyjä ihmisen sivilisaatiosta. 3D-tulostimen mahdollisuudet ovat lähes rajattomat.

3D-tulostusominaisuudet

Ihmiset, jotka haluavat ostaa tällaisen laitteen kotona, miettivät todennäköisesti mistä saada muovia 3D-tulostimelle. Tällä hetkellä tarvikkeita voi ostaa vapaasti mistä tahansa kaupasta suurissa kaupungeissa.

Eri muoveilla on erilaiset koostumukset, mikä tarkoittaa, että lopputuotteen ominaisuudet vaihtelevat käytetyn materiaalin mukaan. Millaisia ​​muoveja löytyy markkinoilta?

• ABS-muovilla on suurin lujuus ja se kestää hyvin iskuja.
• PLA ja Laywood ovat ympäristöystävällisimpiä. Ne on valmistettu luonnollisista materiaaleista: maissi, sokeriruoko tai puu. Tällaisesta materiaalista valmistetut tuotteet voidaan kierrättää niiden käyttöiän päätyttyä.
• WATSON tunnetaan läpikuultavasta rakenteestaan. He haluavat käyttää tämäntyyppistä muovia mekanismien testimalleissa, kun on tarpeen tarkkailla, mitkä prosessit tapahtuvat esimerkiksi autossa.
• Akryyli tai PMMA ovat suosituimpia, etenkin kotikäytössä. Tämä materiaali on kestävää, kestävää ja vaatimatonta.

Laaja valikoima 3D-tulostimien muovia antaa sinun valita koostumus, joka sopii tiettyihin tarkoituksiin.

kustannukset

3D-tulostimien hinnat riippuvat laitteen mittakaavasta ja tarkoituksesta. Kotilaitteita voi ostaa 160-180 tuhatta ruplaa. Hän osaa tuottaa yksinkertaisia ​​malleja ja osia. Pieniä kiinalaisia ​​prototyyppejä löytyy 16-30 tuhatta, mutta työssä ne eivät osoita itseään parhaimmalta puolelta.

Metalli- tai muovi-3D-tulostimien valmistuskustannukset alkavat 1,5 miljoonasta ruplasta ja saavuttavat viimeisimpien markkinainnovaatioiden tähtitieteelliset hinnat.

Asiakkaiden arvostelut

Mitä arvosteluja kirjoittavat ne, jotka oman kokemuksensa mukaan yrittivät tulostaa kolmiulotteisia kuvia? Ihmiset ostavat 3D-tulostimia lähinnä itselleen kiinnostumisensa tyydyttämiseksi ja mielenkiintoisten ja epätavallisten asioiden tulostamiseksi tai yritystoimintaa varten. Ja nämä ja muut ovat yleensä tyytyväisiä ostoon, mutta he suosittelevat, että luet ensin huolellisesti yrityksen tuotteiden arvostelut. 3D-tulostamisen vaikutelmasi riippuvat tulostuslaadusta.

3D-tulostimen käsikirja

Kuinka käyttää 3D-tulostinta? Ensin sinun on asennettava erityinen ohjelmisto tietokoneellesi tai kannettavaan tietokoneeseen. Kun olet asentanut laiteohjelmiston ja kytkenyt tulostimen, voit siirtyä asetuksiin. Tyypillisesti kolmiulotteinen tulostus käyttää valtavasti erilaisia ​​parametreja, jotka voidaan syöttää ohjelman vastaavaan välilehteen. Saatat joutua kokeilemaan vähän tässä vaiheessa saadaksesi täydellisen tuloksen. Sitten sinun pitäisi ladata 3D-malli ohjelmaan ja aloittaa tulostaminen.

tulokset

3D-tulostimilla on suuri tulevaisuus.Kuvittele vain, että voit lähettää kolmiulotteisen asettelun maailman toiseen päähän, missä se tulostetaan muutamassa tunnissa. Kuinka ihmiset voisivat uskoa tällaiseen 10-20 vuotta sitten? Uusi painotekniikka piilottaa valtavan potentiaalin, ja kuka tietää, mikä tulevaisuus on 3D-tulostuksen maailmassa.