- Więc!! Co to jest druk 3D i jak działa?
- Czy druk 3D jest nowy na rynku?
- Jak zacząć korzystać z drukarek 3D?
- Druk 3D to nie magia!
- Jaka jest przyszłość druku 3D?
Druk 3D, druk Dodatek lub stereolitografia, jeśli nie natknąć się na te warunki i zamrugał tylko nad nim, to prawdopodobnie może chcesz przeczytać ten artykuł, aby wiedzieć o tym niesamowitym świecie druku 3D. Druk 3D to szybko rozwijająca się dziedzina, której popularność i zastosowania drukarek 3D rosną każdego dnia. W tym artykule postaramy się przedstawić nowicjuszowi wprowadzenie do drukarek 3D, w jaki sposób można z nich skorzystać i jak zmieni to w przyszłości.
Więc!! Co to jest druk 3D i jak działa?
Druk 3D lub wytwarzanie przyrostowe to proces tworzenia trójwymiarowych obiektów bryłowych z pliku cyfrowego. Wykorzystuje maszynę podobną do drukarki, która topi materiał (zwykle plastik) i wylewa go na podstawę w określony sposób, tworząc w ten sposób kolejne warstwy, aby uczynić go trójwymiarowym. Mówiąc prościej, drukarka buduje bochenek chleba kawałek po kawałku.
Dostępnych jest wiele rodzajów technologii druku 3D, ale najczęściej stosowana jest stereolitografia (SLA), ponieważ jest tańsza w porównaniu z innymi.
To urządzenie jest w stanie przekonwertować dowolny plik zaprojektowany w 3D na obiekt 3D, wykonując następujące czynności.
- Plik 3D jest sprawdzany przez oprogramowanie, aby sprawdzić, czy można go wydrukować.
- Oprogramowanie następnie tnie plik i wysyła go do maszyny.
- Przez głowicę drukującą przechodzi filament z tworzywa sztucznego.
- Żarnik topi się, a następnie głowica odkłada go na platformie roboczej.
- Głowa porusza się, odkładając materiał tak, aby tworzył dolną warstwę przedmiotu.
- Głowa wraca do pozycji wyjściowej, a platforma robocza zostaje obniżona.
- Następnie głowa tworzy nową warstwę na pierwszej i jest to powtarzane, aż obiekt jest gotowy.
Czy druk 3D jest nowy na rynku?
Nie, zdecydowanie nie !!!!. Tylko dlatego, że w dzisiejszych czasach większą uwagę zwraca się na druk 3D, nie oznacza to, że ten pomysł lub technologia są nowe. Zdziwiłbyś się, gdybyś wiedział, że wszystko zaczęło się pod koniec 1980 roku, kiedy ukuto termin wytwarzanie przyrostowe, był on zasadniczo używany do szybkiego prototypowania. Jednak później, około 2014 roku, wraz z pojawieniem się tanich drukarek 3D, technologia ta stała się przełomowym ruchem dla hobbystów, uczniów, technoprenarzy, wynalazców, nauczycieli, naukowców i dla których nie. W ten sposób zyskuje szeroki rynek i duże możliwości na przyszłość.
Drukarki 3D zostały pierwotnie stworzone do pomocy astronautom. Zespołowi trudno było spakować wszystkie narzędzia i materiały, których potrzebowaliby w miejscu pracy nad swoim projektem. Posiadanie nadwyżek narzędzi zwiększy ciężar promu, co ostatecznie zwiększy zużycie paliwa. Więc wpadli na pomysł, w którym drukarka 3D zostanie wysłana w kosmos wraz z astronautami, kiedy potrzebują narzędzi lub materiałów do pracy, po prostu muszą kliknąć plik STL i wydrukować go. W przypadku konieczności wykonania jakiegokolwiek awaryjnego i nowego projektu, projekt zostanie wykonany w stacji bazowej i wysłany do załogi w celu wydrukowania. Jednak wraz ze zmianą zaawansowanej technologii, posiadanie drukarki jest teraz dostępne w każdym domu.
„Ale teraz wiele osób popełnia błąd, traktując druk 3D jako inną metodę tworzenia obiektów, która po prostu pozwala na większą elastyczność kształtu kosztem szybkości i dokładności. Ale to wąski punkt widzenia na drukowanie 3D. W koncepcja drukowania 3D jest bardziej podobna do cyfrowej, dyskretnej i swobodnej produkcji. Przy podstawowym założeniu, że kiedy już jesteś w stanie „pokroić” obiekt pożądania i ułożyć małe kawałki warstwami po warstwach, zastosowanie i konsekwencje stają się nieskończone. Dobra konsumpcyjne, tworzywa sztuczne, elektronika, żywność, a nawet ludzkie tkanki, wszystko, co jest skomplikowane dla obecnych metod masowej produkcji (na tyle skomplikowane, aby efektywnie kosztować pojedynczą jednostkę) jest teraz możliwe ”- mówi Onkar Kulkarni w jednej ze swoich odpowiedzi quora.
Jak zacząć korzystać z drukarek 3D?
Ponieważ najnowsza technologia obniżyła cenę drukarek 3D na tyle, że przeciętny człowiek może je kupić i używać, drukowanie 3D nie jest już magią ani sprzętem na poziomie przemysłowym. Dzięki forom internetowym i projektom teraz każdy, kto potrafi obsługiwać komputer, może wydrukować swoją wyobraźnię. Tak jak drukarki laserowe stały się powszechne w naszym domu, te drukarki 3D jeszcze nie trafiły do naszego domu lub miejsca pracy. Zobaczmy więc, jak można rozpocząć drukowanie 3D, aby jakikolwiek wydruk miał miejsce, wykonaj cztery proste kroki:
1. Modelowanie 3D CAD
2. Krojenie i inne ustawienia.
3. Warstwa - mądre drukowanie
4. Kompletna część
MODELOWANIE CAD 3D :
Tak, aby coś wydrukować na swojej drukarce, musisz zaprojektować oprogramowanie do modelowania.
Jeśli jesteś profesjonalnym projektantem, możesz użyć dowolnego oprogramowania do modelowania, które ma możliwość zapisania pliku w formacie.STL (stereolitografia) lub.OBJ (obiekt). Po utworzeniu projektu można przejść do etapu krojenia. Tutaj możesz dowolnie zmieniać, edytować lub dostosowywać swój projekt tak, jak lubisz, ponieważ cały projekt jest tworzony przez Ciebie.
Jeśli jesteś uczniem, istnieje mnóstwo darmowego oprogramowania o otwartym kodzie źródłowym, które możesz wykorzystać w swoim umyśle. To byłoby jak umieszczenie bloku konstrukcyjnego. Jeśli Twój projekt jest zbyt dobry, zapłacą Ci również niektóre społeczności internetowe.
Jeśli jesteś nowicjuszem i nie masz pojęcia, jak zaprojektować model 3D, nie martw się!.. Istnieje wiele witryn internetowych, które udostępniają bezpłatne pliki STL. Pliki te są testowane i drukowane przez osoby, które je zaprojektowały, dzięki czemu są niezawodne i łatwe do wydrukowania. Jedynym ograniczeniem dla tych plików jest to, że są dostępne w formatach.STL (głównie). Tego formatu nie można dostosować tak, jak lubimy, ale nawet wtedy można zmienić jego rozmiar za pomocą oprogramowania do krojenia. Jeśli jesteś absolutnie początkującym, zalecamy rozpoczęcie od niektórych wzorów dostępnych na rynku.
Po wykonaniu projektu praca oprogramowania do modelowania 3D jest zakończona. Pliki są teraz wysyłane do oprogramowania Slicing, gdzie jest ono gotowe do wydrukowania przez drukarkę.
KROJENIE I INNE USTAWIENIA:
Zaprojektowane modele muszą zostać przekonwertowane na serię kodów zwanych kodami G, aby drukarka mogła je rozpoznać i rozpocząć drukowanie. Ta część nazywa się Slicing. Jakość wydruku zależy od wprowadzonych tutaj ustawień. Zanim przejdziemy do tego, zapoznajmy się z tym, jak prosta jest drukarka 3D !!!!
Druk 3D to nie magia!
Jeśli nadal jesteś zdezorientowany lub zdumiony, jak faktycznie działa drukarka 3D, zaufaj mi, że to nie jest fizyka jądrowa. Jest wielu studentów, którzy z powodzeniem próbowali zbudować drukarkę 3D dla siebie. W kilku następnych akapitach wyjaśnię części podstawowej drukarki 3D, które pomogą ci znacznie lepiej zrozumieć drukarki.
Typowe części drukarki 3D pokazano na poniższym obrazku.
Wytłaczarka jest najważniejszym elementem w naszej drukarki. To jest miejsce, w którym filamenty topią się i są wytłaczane. Wytłaczarka składa się z wąskiej rurki, przez którą filament jest przepychany przez silnik krokowy. Składa się z materiału grzewczego powszechnie nazywanego gorącym końcem, który podgrzewa filament, podgrzany filament jest wypychany na zewnątrz dyszy podobnie jak wyciskanie pasty do zębów z dyszy. Gdy filament się rozpuści, silnik krokowy wepchnie filament do środka, który zostanie zamontowany jako szpula na uchwycie szpuli.
Każdego miesiąca na rynku pojawia się wiele rodzajów filamentów i znacznie więcej. Każdy filament ma swoją średnicę i temperaturę druku, najczęściej używany jest PLA o temperaturze 180-210 st. C.
Ten kompletny zestaw wytłaczarki jest zamontowany na ruchomych szynach. Gdy filament topi się i wychodzi, ekstruder jest poruszany przez inne silniki krokowe (w kierunku czerwonych strzałek) obecne w wymaganym kierunku i drukuje na płycie bazowej.
Teraz, gdy mamy już podstawowe pojęcie o tym, jak działa nasza drukarka, wróćmy do naszego oprogramowania do KROJENIA. Najczęściej używanym oprogramowaniem jest Cura, które zostało stworzone głównie dla drukarki o nazwie Ultimaker. Ale odkąd został udostępniony jako darmowy i open source, większość drukarek zaczęło używać Cura.
W tym oprogramowaniu ustawienia drukowania są wysyłane tak samo, jak w przypadku naszej drukarki laserowej. Tutaj możemy skalować, wyrównać i zorientować nasz model wydruku. Inne ważne ustawienia, takie jak temperatura, prędkość cofania, przepływ średnicy dyszy filamentu itp., Są podawane do drukarki za pomocą tego oprogramowania.
WARSTWA - MĄDRY DRUK:
W oparciu o ustawienia czas drukowania i długość materiału wymagane do drukowania zostaną wyświetlone przez samo oprogramowanie, jak pokazano na poniższym obrazku. Tutaj czas drukowania wynosi 1 godzinę 14 minut, a użyty materiał to 10 gramów. Inne ustawienia tego wydruku można również znaleźć na zdjęciu
Po załadowaniu pliku STL i wprowadzeniu ustawień, tego oprogramowania można użyć do wizualizacji, jak nasz wydruk zostanie wykonany przy użyciu opcji warstw, jak pokazano na poniższym obrazku. Tak będzie wyglądał wydruk podczas drukowania 78. warstwy tego wydruku. Niebieska linia wskazuje ścieżkę naszej wytłaczarki.
Po wykonaniu tej czynności plik można przekształcić w kod G, który można przesłać do drukarki w celu wydrukowania. To wszystko, Twój model zostanie wydrukowany w podanym czasie.
Czy to było trudne?
Jaka jest przyszłość druku 3D?
Druk 3D ma jednak swój własny zestaw wyzwań. Cierpi na niską prędkość roboczą, wady mechaniczne produktów i ograniczony wybór materiałów (głównie plastik). Ze względu na niską prędkość działania drukarek 3D firmy produkcyjne mogą przegrać z konkurencją nieefektywną strategią rynkową. Mam jednak nadzieję, że ta dziedzina ewoluuje w miarę czytania tego artykułu i ma przed sobą ogromne możliwości. Wszystko zależy od tego, jak zdecyduje się skorzystać z tej technologii.