У свету у којем технологија непрестано преобликова оно што је могуће, 3Д штампа се истиче као једна од најприје трансформативнијих иновација нашег времена. Гледао сам ову технологију развијајући се из Цлунки, скупих машина које производе грубе прототипове у глатке штампаче радне површине који стварају све од прилагођеног накита на функционалну протетику. Било да сте знатижељни хобиста, студент или професионалац који би проширио своје вештине, овај свеобухватни водич ће вас прошетати кроз фасцинантан процес 3Д штампања.
Шта је 3Д штампање?
3Д штампање, познато и као производња адитива, процес је стварања тродимензионалних објеката депоновањем слоја материјала по слоју према дигиталном дизајну. За разлику од традиционалне производње која често укључује резање материјала (подвргава производња), 3Д штампање гради предмете из темеља, омогућавајући сложене геометрије које би било немогуће са уобичајеним методама.
Технологија је дуго долазила од свог оснивања током 1980-их. Оно што је једном потребна индустријска опрема која кошта стотине хиљада долара сада се може постићи са десктоп 3Д штампачем који се удобно уклапа у вашу матичну канцеларију.
Врсте 3Д процеса штампања
Моделирање усобљеног таложења (ФДМ)
ФДМ је најчешћа и приступачна 3Д технологија штампања за почетнике. Делује грејањем термопластичних филамента док се не топи, а затим је прецизно екструдирала кроз млазницу за изградњу слоја објекта по слоју. Замислите то као врло прецизно вруће пиштољ за лепљење које се креће у три димензије.
Материјали који се обично користе у ФДМ штампању укључују:
- ПЛА (биоразградив и једноставан за штампање)
- АБС (издржљиво, али захтева вентилацију)
- ПетГ (комбинује снагу са лакоћом штампања)
- ТПУ (флексибилна филамент за делове сличне гуме)
Стереолитографија (СЛА)
СЛА штампање користи течну смолу која се очвршћује када се изложи специфичним таласним дужинама светлости. Ласер или пројектор лечи сваки слој смоле док се платформа гради постепено подиже или се спушта. Сла отисци нуде изузетне детаље и глатке површинске завршне обраде, чинећи их идеалним за накит, зубне апликације и веома детаљне моделе.
Селективни ласерски синтеровање (СЛС)
СЛС технологија користи ласер са високим напајањем за синтеронизовани материјал у праху (типично најлона) у чврсту структуру. Унтернативи прах подржава део током штампања, елиминирајући потребу за подршком структурама. Због своје трошкове и сложености, овај се процес пре свега користи у индустријским подешавањима.
Мулти-јет Фусион (МЈФ)
Развијен од ХП-а, МЈФ депонизује средства за спајање на кревету од прашкастог материјала, који је затим изложен топлоти да се очврсне. Познато је по производњи униформи, функционалних делова са одличним механичким својствима.
Селективни ласерски топљење (СЛМ)
СЛМ 3Д штампачКористи ласерски ласерски ласерски да у потпуности отопите металне прашке, стварајући густе металне делове слоја по слоју. Ова технологија је пресудна за ваздухопловна, аутомобилска и медицинска апликација на којима су потребни метални делови са сложеним геометријама.
Предности и развој 3Д штампања
Еволуција 3Д штампања донела је бројне предности у разним областима:
Брзо прототипирање
Једна од најзначајнијих користи је могућност да се брзо понављају дизајн. Оно што једном траје недељама у традиционалној производњи сада се сада може остварити у сатима. Видео сам да се циклусима за развој производа драматично смањи, јер тимови могу тестирати, модификовати и преписивати дизајн у једном дану.
Прилагођавање на скали
3Д штампање одштава у производњи прилагођених ставки без традиционалних производних ограничења. Ово је револуционарисане индустрије попут здравствене заштите, где се могу креирати имплантати и протетика специфична за пацијента и прецизну прецизност без преседана.
Смањени материјални отпад
За разлику од подрацних производних процеса који су одсекли материјал, 3Д штампање само користи материјал потребан за сам део (плус подржава у неким случајевима), што резултира знатно мање отпада.
Апликације 3Д штампарске употребе
Медицинске иновације
Од анатомских модела за хируршко планирање у биопринтингујући ткива и органе, 3Д штампање трансформише здравствену заштиту. Зубни пораст, слушни апарат и протетика сада су рутински производећи помоћу различитих технологија за 3Д штампање.
Ваздухопловство и аутомобилске аутомобиле
Комплексне, лагане компоненте које би било немогуће традиционално произвести традиционално, сада је 3Д штампана за ваздухоплове и возила. Ови делови често имају унутрашње структуре које оптимизирају омјере снаге на тежину.
Потрошачки производи
Модна индустрија је прихватила 3Д штампање да би створила јединствени накит, додатну опрему, па чак и одећу. Почетна декор, играчке и функционални предмети за домаћинство се такође све више производе кроз производњу адитивних производа.
Образовање
Школе и универзитети уграђују 3Д штампање у свој наставни план и програм, омогућавајући ученицима да своје идеје доносе у живот и боље разумеју концепте у инжењерингу, дизајну и производњи.
Како 3д отисак?
1. корак: Креирајте или пронађите дизајн
Сваки 3Д штампа почиње дигиталним 3Д моделом. Можете да креирате сопствено коришћење ЦАД (Цомпутер-Аидед Десигн) софтвера попут Фусион 360, Тинкерцад или Блендер. Алтернативно, веб локације попут Пертовиверсе, Штампачи и култове3Д нуде хиљаде слободних и плаћених модела спремних за преузимање.
За почетнике, препоручујем почевши са постојећим дизајном док научите поступак штампања. Имаћете довољно времена да зароните у 3Д моделирање након што разумете способности и ограничења вашег штампача.
Корак 2: Припремите модел за штампање (резање)
Једном када имате 3Д модел, мораћете да га припремите за штампање помоћу софтвера за резање. Популарне опције укључују Цура, ПрусаСлицер и Симплифи3д. Гласник претвара ваш 3Д модел у Г-Цоде-упутства која вам говоре 3Д штампач тачно како да изградите слој објекта по слоју.
Током резања поставићете кључне параметре попут:
Корак 3: Припремите своје3Д штампач
Пре штампања осигурајте да је ваш штампач правилно калибриран. Ово обично укључује:
- Висина слоја (утичу на детаље и време штампања)
- Брзина штампања
- Подешавања температуре
- Узнемирени проценат (унутрашња густина)
- Структуре подршке
- Изравнавање плочице градње
- Учитавање филамента
- Провера да је млазница чиста
- По потреби наношење решења адхезије на површину изградње ако је потребно
Корак 4: Почните штампање
Пренесите датотеку Г-кода у штампач (путем СД картице, УСБ-а или Ви-Фи-а, у зависности од вашег штампача) и покрените штампање. Већина штампача има приказивање интерфејса на којем можете да одаберете датотеку и покренете штампање.
Корак 5: Пратите поступак
Док су модерни штампачи прилично поуздани, добре је пракса да надгледате првих неколико слојева како би се осигурало правилно пријањање на плочу изградње. Након тога, периодичне провере могу помоћи ухватити било какве проблеме пре него што упропате ваш отисак.
Корак 6: Пост-обрада
Једном када је штампање завршено, ваш део може захтевати мало завршне обраде:
- Уклањање структура подршке
- Брушене грубе површине
- Ацетонски заглађивање (за АБС)
- Сликање или друге технике завршне обраде
Општи савети за сигурно 3Д штампање
Вентилациона питања
Увек осигурајте одговарајућу вентилацију, посебно приликом штампања са материјалима попут АБС-а који могу да ослободе потенцијално штетне диме. Ако је могуће, поставите свој штампач у добро проветрене собу или размислите о изградњи кућишта са филтрацијом ваздуха.
Заштита од пожара
Иако се могу догодити ретки, 3Д ватром штампача. Никада не остављајте свој штампач потпуно без надзора током дужег периода, посебно преко ноћи. Размислите о инвестирању у детектор дима посебно за ваше штампање.
Почети једноставно
Ваши први отисци требали би бити релативно једноставни објекти са равним дном и минималним прекривачима. Док стекнете искуство, можете постепено да се постепено борише сложеније дизајне.
Придружите се заједници
3Д штампарска заједница је невероватно подржава. Форуми, Реддит заједнице попут Р / 3ДПринтинг и локални произвођачи простори су одлични ресурси за решавање проблема и инспирацију.
Постављана питања
Могу ли 3д штампати шта год желим?
Док 3Д штампање нуди огромну слободу, постоје ограничења заснована на могућностима ваших штампача, материјалних својстава и правних разматрања. На пример, штампано оружје или заштитни дизајнирани ауторски систем могу бити незаконит у вашој надлежности.
Колико кошта 3Д штампање?
ФДМ штампачи улазног нивоа почињу око $ 200-300, а китано коштају грубо $ 20-30 по килограму. Трошкови по штампању зависи од величине, густине одличности и употребљене материјала, али већина малих до средњих предмета кошта само неколико долара материјала.
Колико времена је потребно у 3Д отиску?
Штампање времена варирају драматично на основу подешавања величине, сложености и квалитета. Мали, једноставни објекти могу се штампати за 30 минута, док су већи, детаљни отисци могли да потрају 24+ сати. Брже штампање углавном долази на штету квалитета.