
Brian Curtis
0
2229
254
Zamislite kada biste mogli ispisati trodimenzionalne predmete ravno s pisača u vašem domu. Kada sam bio dijete u osnovnoj školi, mislio sam da bi bilo fenomenalno ako bih mogao ispisati pizze iz svog InkJeta. U ovom članku ne govorim o ovome, ali zanimljivo je tiskanje trodimenzionalnih objekata, to jest. Zvuči kao granična znanstvena fantastika, i dugo je to bilo. Ne više.
Proces se zove (ne iznenađuje) 3D ispis. Poput tradicionalnog ispisa, koji uzima prazan komad papira i stvara dvodimenzionalne slike i tekst iz naizgled niotkuda, 3D ispis stvara potpuno realizirane predmete iz ničega. To je fascinantan postupak koji može biti koristan na brojnim poljima.
James je prošle godine utvrdio da 3D ispis više nije mit 3D ispisa - Sci-Fi mit ili stvarnost? 3D ispis - Sci-Fi mit ili stvarnost? Osnova znanstvene fantastike od početka žanra, ideja da budete u mogućnosti stvarati vlastite predmete kod kuće, razumljivo je prilično fascinantna. Tko nije sanjao da će imati vlastiti replikator koji izrađuje kolačiće ... ili ideju koja se jednostavno nadare. Samo u posljednjih 12 mjeseci pokazao se ispravnim: 3D ispis tek počinje. Pridružite mi se dok istražujem nove tehnologije 3D ispisa kako bih naučio kako to funkcionira i koje bi nam koristi mogli donijeti kao potrošači.
Kratka povijest 3D ispisa
Još 1986. godine, čovjek po imenu Charles W. Hull podnio je patent za stereolitografiju, što je postala prva poznata metoda stvaranja 3D objekata iz zraka. Izum ove metode započeo je novo doba procesa obrade. Dok je većina objekata izgrađena pomoću a subtraktivni procesa (tj. izbjeljivanje, bušenje, rezbarenje, rezanje itd.), 3D ispis koristi an aditiv postupak (tj. dodavanjem materijala).
3D pisači su skupi. Tradicionalni pisači s papirima i tintom koštat će vas stotine dolara, ali 3D printeri će vam vratiti desetke tisuća. Srećom, ne trebate posjedovati osobni 3D pisač jer već postoji niz usluga koje će ispisati 3D objekte za vas. Ako vas zanima, pogledajte Shapeways i Sculpteo.
Zbog skupe prirode stereolitografije, uvedeni su i drugi oblici 3D ispisa. Ove novije tehnike imaju svoje prednosti i nedostatke, ali većina ih je daleko jeftinija i dostupnija svima.
Tehnike 3D ispisa
stereolitografija (SLA) je prva tehnika 3D ispisa koja je razvijena. Predmete stvara iz zraka, ispisujući slojeve i slojeve određenog fotopolimera povrh sebe. Materijal započinje kao tekućina i mijenja se u čvrstu supstancu kad ga udari koncentrirana zraka ultraljubičastog svjetla.
Digitalna obrada svjetla (DLP) je slična stereolitografiji po tome što koristi svjetlost da stvrdne tekućinu u krutu tvar. Međutim, pri digitalnoj obradi svjetlosti, objekt započinje kao spremnik s puno tekućine. Dio tekućine je izložen svjetlu, koji se stvrdne, a zatim se ploča za izgradnju spušta s malom količinom. Sljedeća svjetlost stvrdne više tekućine, i taj se postupak ponavlja. Ostavljena tekućina se odvodi, ostavljajući za sobom čvrst model.
Selektivno lasersko sinterovanje (SLS) koristi laser velike snage za spajanje čestica materijala (npr. Plastike, stakla, keramike i metala) u masu koja poprima željeni trodimenzionalni oblik.
Taljenje elektronskog snopa (EBM) je postupak 3D ispisa koji se koristi za metalne dijelove. Postupak se odvija u vakuumu i započinje širenjem sloja metalnog praha (najčešće titana). Zatim elektronska zraka zrači prah u čvrsti sloj. Predmeti stvoreni na ovaj način iznenađujuće su gusti i snažni.
Multi jet modeliranje (MJM) djeluje na sličan način kao kod modernih pisača InkJet. Širi sloj smole u prahu, a zatim prska obojenu vezujuću ljepilo koja prah stvrdne u jedan sloj. Multi jet modeliranje je izuzetno korisno jer je brzo i podržava tisak u boji.
Modeliranje taloženog taloga (FDM) koristi zagrijanu ekstruzijsku mlaznicu koja rastopi materijal (npr. Plastiku) čim izađe. Mlaznica se može kretati horizontalno i vertikalno pomoću računalnih kontrola. Dok materijal izlazi iz mlaznice, otvrdne se gotovo odmah.
Gotovo svi oblici 3D ispisa zahtijevaju STL datoteku. STL datoteka specifičan je format 3D modela koji omogućava 3D pisačima da na pogodan i učinkovit način razrezaju objekt u pojedine slojeve koji se koriste u stvarnom ispisu. Većina STL datoteka prvo se kreira u računalnom programu (CAD) dizajniranom, a zatim se pretvara.
Prednosti 3D ispisa
3D pisači su korisni i u komercijalnoj i u osobnoj kvaliteti. Jedina prava prepreka za osobni 3D ispis jesu iznimni troškovi koji su uključeni i tehničko znanje potrebno za stvaranje STL modela. Ako uspijete preboljeti taj početni grbin, vidjet ćete mnoge prednosti.
Rad s dizajnom mnogo je brži i lakši pomoću 3D pisača. Dizajneri mogu zauzeti koncepte i ideje i brzo izraditi radnu trodimenzionalnu predstavu - tzv brza izrada prototipova. Kako se dizajn vremenom razvija, svaka se iteracija može prototipirati gotovo odmah.
Tvrtke također mogu imati koristi korištenjem 3D pisača u kreiranju svojih konačnih proizvoda, a ne samo prototipova. Subtraktivni procesi završavaju se s puno otpadnog materijala u obliku strugotina, bušenja otpadaka i izrezanih komada koji su premali da bi se mogli koristiti bilo gdje. Postupak aditiva 3D ispisa uklanja većinu, ako ne i sve oblike otpada.
Priroda 3D ispisa omogućuje jednostavnu prilagodbu. Uobičajene montažne linije zahtijevaju da se različiti dijelovi objekta mogu složiti na određeni način ili inače linija ne uspije. S 3D pisačem osobne prilagodbe izrađuju se u STL datoteci - pisač nije potrebno mijenjati.
I razina detalja koja se može postići 3D ispisom fenomenalno je neusporediva s bilo kojom drugom proizvodnom metodom, osim predmeta koji su u potpunosti dizajnirani i izrađeni ručno. Točnost 3D pisača može doseći rezoluciju od 4 mikrona. To je tanja od ljudske dlake.
Tehnologija 3D ispisa nije baš svjetska promjena, ali je zasigurno fascinantna i vrijedna. Tvrtke širom svijeta već koriste 3D ispis u svojim proizvodnim procesima. Hobisti već ispisuju pojedinačne predmete radi vlastitog uživanja. U sljedećem desetljeću, posve je moguće da ćemo vidjeti kućne pisače koji stvaraju 3D objekte po vlastitoj želji.
Kreditna slika: 4 obojene lopte putem Shutterstocka, MJM dijagram putem TurkCADCAM