- Niin!! Mikä on 3D-tulostus ja miten se toimii?
- Onko 3D-tulostus uutta markkinoille?
- Kuinka 3D-tulostimien käyttö aloitetaan?
- 3D-tulostus ei ole taikuutta!
- Mikä on 3D-tulostuksen tulevaisuus?
3D-tulostus, lisäainetulostus tai stereolitografia, jos olet törmännyt näihin termeihin ja vain vilkaissut niiden yli, saatat ehkä haluta lukea tämän artikkelin saadaksesi tietää tästä hämmästyttävästä 3D-tulostuksen maailmasta. 3D-tulostus on nopeasti laajeneva ala, ja 3D-tulostimien suosio ja käyttötarkoitukset kasvavat päivittäin. Tässä artikkelissa yritämme antaa aloittelijalle johdannon 3D-tulostimiin, miten siitä voisi hyötyä ja miten se muuttaa asioita tulevaisuudessa.
Niin!! Mikä on 3D-tulostus ja miten se toimii?
3D-tulostus tai lisäaineiden valmistus on prosessi kolmiulotteisten kiinteiden esineiden valmistamiseksi digitaalisesta tiedostosta. Se käyttää tulostimen kaltaista konetta, joka sulattaa materiaalin (tavallisesti muovin) ja kaataa sen alustalle ennalta määrätyllä tavalla, mikä luo peräkkäisiä kerroksia, jotta siitä tulisi kolmiulotteinen. Yksinkertaisesti sanottuna tulostin rakentaa leivän viipaleittain.
3D-tulostustekniikoita on monenlaisia, mutta eniten käytetty on stereolitografia (SLA), koska se on edullisempi muihin verrattuna.
Tämä kone pystyy muuntamaan minkä tahansa 3D-suunnitellun tiedoston 3D-objektiksi seuraavien vaiheiden avulla.
- Ohjelmisto tarkistaa 3D-tiedoston, onko se tulostettavissa.
- Ohjelmisto viipaloi tiedoston ja lähettää sen koneelle.
- Muovilanka syötetään tulostuspään läpi.
- Hehkulanka sulaa, ja pää sijoittaa sen sitten rakennusalustalle.
- Pää liikkuu materiaalin kerrostamisen ympäri siten, että se muodostaa kohteen alareunan.
- Pää palaa lähtöasentoonsa ja rakennusalusta lasketaan.
- Sitten pää rakentaa uuden kerroksen ensimmäisen päälle ja tämä toistetaan, kunnes objekti on valmis.
Onko 3D-tulostus uutta markkinoille?
Ei, uhmakkaasti ei !!!!. Vain siksi, että 3D-tulostukset ovat saaneet enemmän huomiota näinä päivinä, se ei ole tämä idea tai tekniikka uusi. Sinun olisi yllättynyt siitä, että kaikki alkoi vuoden 1980 lopulla, jolloin keksittiin termi lisäaineiden valmistus, ja sitä käytettiin periaatteessa nopeaan prototyyppien valmistamiseen. Mutta myöhemmin noin vuonna 2014 halpojen 3D-tulostimien lisääntyessä tekniikka on muuttunut häiritseväksi liikkeeksi harrastajille, oppijoille, teknikoneille, keksijöille, opettajille, tutkimushenkilöille ja muille. Siksi se on saamassa laajat markkinat ja suuren mahdollisuuden tulevaisuuteen.
3D-tulostimet, jotka on alun perin tehty astronauttien auttamiseksi. Tiimin oli vaikea pakata kaikki työkalut ja materiaalit, joita he tarvitsevat tilassa työskennellessään projektissaan. Työkalujen ylijäämä lisää sukkulan painoa, mikä lopulta lisää polttoaineenkulutusta. Joten he keksivät tämän idean, jossa 3D-tulostin lähetetään avaruuteen yhdessä astronauttien kanssa. Kun he tarvitsevat työkaluja tai materiaaleja, heidän on yksinkertaisesti napsautettava STL-tiedosto läpi ja tulostettava se. Jos hätätilanteita ja uusia suunnitelmia on tarkoitus tehdä, suunnittelu tehdään tukiasemalla ja lähetetään miehistöön tulostamaan se. Mutta tekniikan kehittyessä asiat muuttuvat, ja nyt jokaisessa kodissa on edullista olla tulostin.
"Mutta nyt monet ihmiset erehtyvät katsomalla 3D-tulostusta aivan toisenlaisena esineiden valmistusmenetelmänä, mikä sallii vain muodon suuremman joustavuuden nopeuden ja tarkkuuden kustannuksella. Mutta se on kapea näkökulma 3D-tulostuksen tarkasteluun. konsepti 3D-tulostus muistuttaa enemmän digitaalista, erillistä ja vapaamuotoista valmistusta. Perusolettamuksena on, että kun pystyt "leikattamaan" ja haluttavan kohteen ja järjestämään pienet bitit kerrosten jälkeen oleville kerroksille, sovelluksesta ja sen seurauksista tulee rajattomat. muovit, elektroniikka, ruoka ja jopa ihmiskudokset, mikä on monimutkaista nykyiselle massatuotantomenetelmälle (riittävän monimutkainen yksittäisen yksikön luomiseksi kustannustehokkaasti), on nyt mahdollisuus ", sanoo Onkar Kulkarni yhdessä quora-vastauksestaan.
Kuinka 3D-tulostimien käyttö aloitetaan?
Koska viimeaikainen tekniikka on laskenut 3D-tulostimien hintaa riittävän alhaiseksi, jotta tavallinen ihminen voisi ostaa ja käyttää sitä, 3D-tulostus ei ole enää taika- tai teollisen tason laite. Verkkofoorumien ja -mallien ansiosta nyt kuka tahansa, joka osaa käyttää tietokonetta, voi tulostaa mielikuvituksensa. Aivan kuten lasertulostimista on tullut yleisiä talossamme, nämä 3D-tulostimet eivät ole vielä löytäneet tiensä taloon tai työpaikalle. Katsotaanpa, kuinka 3D-tulostuksen käytön aloittaminen on mahdollista, jotta tulostus tapahtuu, seuraavat neljä yksinkertaista vaihetta:
1. 3D-CAD-mallinnus
2. Viipalointi ja muut asetukset.
3. Kerros - viisas tulostus
4. Täydellinen osa
3D-CAD-MALLIT :
Kyllä, jotta voit tulostaa jotain tulostimellasi, sinun on suunniteltava ne mallinnusohjelmisto.
Jos olet ammattisuunnittelija, voit käyttää mitä tahansa mallinnusohjelmistoa, jolla on kyky tallentaa tiedosto.STL (stereolitografia) tai.OBJ (objekti) muodossa. Kun suunnittelu on luotu, voidaan viedä viipalointivaiheeseen. Täällä voit vapaasti muuttaa, muokata tai säätää suunnittelua haluamallasi tavalla, koska koko suunnittelun olet itse tehnyt.
Jos olet oppija, käytettävissä on paljon ilmaisia avoimen lähdekoodin ohjelmistoja, joita voidaan käyttää mielessäsi. Se olisi kuin rakennuspalikan sijoittaminen. Jos suunnittelu on liian hyvä, maksat myös jotkut verkkoyhteisöt.
Jos olet aloittelija ja sinulla ei ole aavistustakaan 3D-mallin suunnittelusta, älä huoli!.. On olemassa monia verkkosivustoja, jotka tarjoavat ilmaisia STL-tiedostoja. Nämä tiedostot ovat testanneet ja tulostaneet sen suunnittelijat, joten se on luotettava ja helppo tulostaa. Ainoa rajoitus näille tiedostoille on, että ne tulevat.STL-muodoissa (enimmäkseen). Tätä muotoa ei voida mukauttaa haluamallamme tavalla, mutta silloinkin sen kokoa voidaan muuttaa viipalointiohjelmiston avulla. Jos olet aivan aloittelija, suosittelemme sinua aloittamalla joistakin markkinoilla olevista malleista.
Kun suunnittelu on tehty, 3D-mallinnusohjelmiston työ on ohi. Tiedostot lähetetään nyt Slicing-ohjelmistoon, jossa se valmistautuu tulostimen tulostamaan sen.
Leikkaaminen ja muut asetukset:
Suunnitellut mallit on muunnettava G-koodiksi kutsutuksi koodisarjaksi, jotta tulostin tunnistaa sen ja aloittaa tulostamisen. Tätä osaa kutsutaan viipaloinniksi. Tulostuksen laatu riippuu täällä tehtävistä asetuksista. Ennen kuin ryhdymme tähän, voimme tutustua siihen, kuinka yksinkertainen 3D-tulostin todella on !!!!
3D-tulostus ei ole taikuutta!
Jos olet edelleen hämmentynyt tai hämmästynyt siitä, miten 3D-tulostin todella toimii, luota minuun, että se ei ole raketitiede. On paljon opiskelijoita, jotka ovat yrittäneet rakentaa 3D-tulostimen itselleen onnistuneesti. Seuraavissa kappaleissa selitän 3D-perustulostimen osat, jotka auttavat sinua ymmärtämään tulostimia paljon paremmin.
3D-tulostimen tyypilliset osat on esitetty alla olevassa kuvassa.
Puristimen on tärkein osa meidän tulostimeen. Tämä on paikka, jossa filamentit sulavat ja suulakepuristetaan. Ekstruuderi koostuu kapeasta putkesta, jonka läpi hehkulanka työnnetään Stepper-moottorilla. Se koostuu kuumennusmateriaalista, jota kutsutaan yleisesti kuumaksi pääksi, joka lämmittää hehkulangan, lämmitetty filamentti työnnetään suuttimen ulkopuolelle samalla tavalla kuin puristamalla hammastahna suuttimestaan. Kun hehkulanka sulaa irti, askelmoottori työntää hehkulangan sisään, joka asennetaan kelana kelapidikkeeseen.
Joka kuukausi markkinoille tulee monenlaisia filamentteja ja paljon muuta. Jokaisella filamentilla on halkaisija ja painolämpötila, eniten käytetty PLA, jonka lämpötila on 180–210 ° C.
Tämä täydellinen ekstruuderin kokoonpano on asennettu liikkuvien kiskojen päälle. Kun filamentti sulaa ja tulee ulos, ekstruuderia liikutetaan muilla askelmoottoreilla (punaisten nuolien suuntaan), jotka ovat vaaditussa suunnassa, ja tulostaa pohjalevylle.
Nyt kun meillä on jonkinlainen perusidea tulostimemme toiminnasta, palatkaamme takaisin SLICING-ohjelmistoomme. Käytetyin ohjelmisto on Cura. Tämä ohjelmisto luotiin pääasiassa Ultimaker-tulostimelle. Mutta sen jälkeen kun se tehtiin ilmaiseksi ja avoimen lähdekoodin, suurin osa siellä olevista tulostimista on aloittanut Curan käytön.
Tässä ohjelmistossa tulostusasetukset lähetetään samalla tavalla kuin lasertulostimellemme. Täällä voimme skaalata, kohdistaa ja suunnata tulostusmallimme. Muut tärkeät asetukset, kuten lämpötila, sisäänvedon nopeus, hehkulangan suuttimen halkaisija jne., Syötetään tulostimeen tämän ohjelmiston avulla.
Kerros - viisas tulostus:
Asetusten perusteella ohjelmisto itse näyttää tulostukseen tarvittavan tulostusajan ja materiaalin pituuden alla olevan kuvan mukaisesti. Täällä tulostusaika on 1 tunti 14 minuuttia ja käytetty materiaali on 10 grammaa. Muut tämän painatuksen asetukset löytyvät myös kuvasta
Kun STL-tiedosto on ladattu ja asetukset tehty, tätä ohjelmistoa voidaan käyttää visualisoimaan kuinka tulostus tehdään käyttämällä kerrokset-vaihtoehtoa, kuten alla olevassa kuvassa näkyy. Näin tai tulostus näyttää, kun se tulostaa tämän tulostuksen 78. kerroksen. Sininen väriviiva osoittaa suulakepuristimen polun.
Kun tämä on tehty, tiedosto voidaan muuntaa G-koodiksi, joka voidaan syöttää tulostimeen tulostamista varten. Se on, mallisi tulostetaan mainitun ajan kuluessa.
Oliko se niin vaikeaa?
Mikä on 3D-tulostuksen tulevaisuus?
3D-tulostuksella on kuitenkin omat haasteensa. Se kärsii hitaasta toimintanopeudesta, tuotteiden mekaanisista virheistä ja rajoitetuista materiaalivalinnoista (lähinnä muovia). 3D-tulostimien hitaan toimintanopeuden takia valmistusyritykset saattavat hävitä kilpailuista, joissa markkinointistrategia ei ole tehokasta. Mutta toivottavasti tämä kenttä kehittyy, kun luet tätä artikkelia, ja sillä on suuri soveltamisala. Kaikki riippuu siitä, miten päätetään käyttää tätä tekniikkaa.