3D-skriver: stort potensial for massetrykk

3D-skrivere eller 3D-skrivere er enheter for produksjon av volumetriske modeller. Enheten med smal spesialisering har ubegrensede muligheter og brukes nå i alle områder av det moderne menneskelige liv. For noen år siden ble 3D-skrivere tilgjengelig for hjemmebruk, som dekker en del av en liten bedrift.

Utseendehistorie

Historien om etableringen av en slik teknikk stammer fra midten av 80-tallet i forrige århundre, men den svake utviklingen av datateknologien "frøs" den aktive introduksjonen av tredimensjonal utskrift i hverdagen og produksjonen.

En håndgripelig start 3D-skrivere ble mottatt bare i 2005, sammen med forbedring av datamaskinens evner. Da ble publikum presentert den første tredimensjonale skriveren, som trykt i farger. Deretter har teknologien gjennomgått mange endringer, moderne programvare er utviklet for å administrere utskriftsprosessen. Som et resultat ble en funksjonell enhet tilgjengelig for brukere, i stand til å skrive ut telefonsaker eller nye 3D-skrivere.

Den første 3D-skriveren

Hvordan det fungerer

Det generelle prinsippet om drift av en tredimensjonal skriver i teorien er enkel og rettferdig. Programmet for 3D-modellering skaper et objekt eller dets del (store modeller er delt inn i flere elementer). Deretter sendes filen til behandling av et spesialisert program (for å generere en G-kode), hvorpå teknikeren går inn i filen. G-koden deler den digitale modellen i hundrevis av horisontale spor, som spesifiserer bane av utskriftsvognen. Smeltet materiale legges til grunnlaget etter lag, og skaper et helt konkret objekt.

Skjematisk fremstilling av en 3D-skriver

Totalt er det sju hovedteknologier som brukes til tredimensjonal utskrift, men de fleste er kun brukt til industrielle formål. For amatør "plasttrykk" og små bedrifter har relativt kompakte og rimelige enheter blitt utviklet.

• teknologi Fused nedfall modellering (ellers FDM-skrivere) mottok den mest massive distribusjonen for tredimensjonal modellering og matlaging. Materialet er oppvarmet og matet til plattformen gjennom dysen på skrivehodet. Objektet "vokser" på flyet, og størrelsen er begrenset av parametrene på plattformen.

• teknologi PolyJet Utviklet i 2000 og i dag eid av Stratasys. Opprettelsen av tredimensjonale gjenstander produsert ved polymerisering av fotopolymeren under virkningen av UV-stråling. Fotopolymer er en dyr og skjøre plast, derfor er slike skrivere praktisk talt ikke brukt i hverdagen, men takket være presis granularitetsmodelleringsutstyr brukes i medisin og industri (for å skape prototyper).

Alt om hvordan moderne skrivere for tredimensjonal "plasttrykk" kan læres fra tematisk video, for eksempel, av dette. De viser også ofte hvordan apparatet fungerer med ulike materialer for fremstilling av en gjenstand.

Forvaltning av utskriftsprosessen

Som regel må brukeren foreta en rekke innstillinger umiddelbart før starten av utskrift.

1. Koble utstyr til en PC via en USB-kabel.
2. Kalibrering av bevegelsen av dysen i forhold til plattformen.
3. Innstilling og styring av oppvarming av plattform og dyse.
4. Overvåker forholdet mellom temperaturer.
5. Forvaltning av utskriftsprosessen (ekstruder) - innstilling av materialets matehastighet, utskifting av plastspoler.

Kontroll over utskrift utføres via en PC. For å opprette et objekt fra ide til resultat, trenger brukeren spesiell 3D modelleringsprogramvare og kontrollapparat.

Moderne teknologier tillater ikke å skape en skriver, der alle operasjoner utføres ved å trykke på et par nøkler, derfor er det nødvendig å mestre mange spesifikke programmer og grunnleggende modellering.

Før du starter utskrift, kalibrerer operatøren skriveren, sett den i forhold til bordplattformen. Den grunnleggende fastvaren til skriveren er en serie med standardinnstillinger, og brukeren gjør mer presise innstillinger, avhengig av hvilket materiale som brukes. Så, for å skape volumetriske elementer basert på ABS eller PLA, er forskjellige smeltepunkter angitt. I prosessen med utskrift overvåker operatøren gjennom programvaren arbeidet. Hele prosessen med å lage en modell kan ta fra flere timer til dager, her er nøkkelfaktoren nøyaktigheten av utførelse: Eksakte objekter med detaljert tegning blir gjort lenger enn grovere.

Hvor kan jeg bruke en 3D-skriver

Omfanget av 3D-skrivere er ganske bredt: fra amatørhåndverk til bedrift. Entreprenører, sammen med studenter av arkitektoniske avdelinger, var de første som oppdaget det enorme potensialet for plastutskrift.

1. Design og opprettelse av tredimensjonale modeller av ulike strukturer.
2. Produksjon av plastelementer for utstyr: dekker, gir, håndtak. En egen retning var produksjonen av deler av fremmede biler, noe som er ganske naturlig hvis vi anslår kostnadene.
   
   

   Hjul til biler

3. Opprett unike eksklusive suvenirer, tilbehør eller kopier av kunstobjekter. Gips Themis 30 cm fra butikken vil koste mer hvis du ikke tar hensyn til kostnadene ved å kjøpe skriveren.
   
   

   Kopi av Michelangelo skulptur

4. Tredimensjonal skanning og produksjon av bulkduplikater av objekter.
5. De nyeste utviklingene - her kan du inkludere utformingen av ny teknologi, utstyr, møbler, og så videre.
6. Produksjon av fullverdige installasjoner for utstillinger eller andre arrangementer.

Også tredimensjonal modellering brukes i smykker industrien og alle områder av design og engineering.

Hvis tidligere utskrift ble utført med plast, er det i dag mange forskjellige materialer imponerende. Produsenter gjør forskjellige baser, for eksempel etterligner naturlig tre. I tillegg, som materiale for utskrift, kan du velge ikke bare polymerer, men også nylon. Denne ideen ble raskt hentet opp av designere og skapt hele klær samlinger.

Gambling samlere vil fullt ut sette pris på potensialet for "plasttrykk", for nå kan du gjenskape noe objekt: modeller av fly, kjente tegn, kunstobjekter. Sjeldne samleobjekter kan være ganske dyre, som en veldig god hjemme skriver, og valget er åpenbart.

Å ta eller ikke ta: fordeler og ulemper med utstyr

Bruken av bulkutskrift gir brukerne omfattende funksjoner. Den viktigste fordelen med teknologi er gjengivelsen av noe tredimensjonalt objekt, og det er praktisk talt ingen unntak. Alt som kan gjøres av plast kan "skrives ut", enten det er en dyr original støtfanger fra en utenlandsk bil eller et prosjekt av et fremtidig kjøpesenter på en utstilling av arkitekter. Den avgjørende faktoren vil være størrelsen på utstyret, og nærmere bestemt størrelsen på skrivebordet.

Potensialet for "plastutskrift" er komplisert mektig forberedelsesprosess og ledelse som krever høyt spesialisert kunnskap. En uerfaren bruker vil ikke alltid kunne designe en enkel geometrisk figur i 3D-MAX, for ikke å nevne sitt eget portrett. For å bruke teknikken må man mestre, og det vil ta litt tid.

Den andre ulempen med en 3D-skriver er dens dimensjoner. Kompakte modeller er også tilgjengelige på markedet, men deres maksimale utskriftsstørrelser er for beskjedne, selv om de er ganske egnet for faset produksjon av installasjoner eller arkitektoniske prosjekter.

Selvfølgelig er det irrasjonelt å skaffe en 3D-skriver som et leketøy, gjennomsnittskostnaden for billige segmentmodeller overstiger 30.000 rubler. Et kjøp vil være fordelaktig hvis utstyret utfører en bestemt oppgave: å tjene penger, å utvikle ferdigheter, å få en utdanning, å være kreativ, for å hjelpe på jobb.

I nær fremtid kan vi forvente nye utviklinger på dette området. I dag er det allerede mulig å skrive ut en boligbygging fra vanlig byggemiks. Naturligvis er slikt utstyr ikke tilgjengelig for husholdning, men selve bruken av nye materialer til utskrift lover en metodisk utvidelse av mulighetene for tredimensjonal utskrift hjemme.