HDG explică: Cum funcționează imprimarea 3D?


Imprimarea 3D a devenit o tehnologie mult mai mainstream, mașinile de imprimare fiind disponibile aproape la fiecare punct de preț. Majoritatea persoanelor care doresc o imprimantă 3D pot găsi probabil un model pe care și-l pot permite. În ciuda acestui fapt, imprimarea 3D este încă atât de nouă încât puțini oameni știu cum funcționează.

Acesta este motivul pentru care acum este un moment bun pentru a răspunde la întrebarea „Cum funcționează imprimarea 3D?”. Există șanse foarte bune de a folosi unul până la urmă!

Tipărirea 3D aditivă și subtractivă

Există două categorii largi de printare 3d. Imprimantele 3D pe care le puteți cumpăra sunt aproape toate mașinile „aditive”. Cu alte cuvinte, construiesc obiecte 3D adăugând material (de obicei în straturi) până când obiectul este complet. Impresoarele 3D se gândesc când aud „imprimanta 3D” este aproape întotdeauna din varietatea aditivă.

Imprimarea 3D subtractivă este foarte diferită. Aici începeți cu o cantitate fixă ​​de material și apoi eliminați materialul până când rămâne doar obiectul finalizat. Un sculptor care face o statuie din marmură utilizează o metodă subtractivă. Mașinile subtractive se găsesc de obicei în ateliere mari și în setări industriale. Sistemele de frezare CNC (control numeric computer) sunt probabil cel mai cunoscut exemplu.

11>

Ne vom concentra doar pe mașini aditive de aici înainte, deoarece acestea sunt relevante pentru consumatorul mediu . Știți doar că mașinile subtractive aparțin aceleiași familii extinse de imprimante 3D ca și cea pe care ați putea-o pune pe un birou. >

Cele trei metode principale de imprimare 3D aditivă sunt FDM (modelarea depunerii fuzionate), stereolitografia (SLA) și sinterizarea selectivă cu laser (SLS).

In_content_1 all: [300x250] / DFP: [640x360]->

Imprimanta FDM da Vinci

FDM este cel mai comun sistem de calitate pentru consumatori. Cu aceste tipuri de imprimante, un filament de material este trecut printr-un cap de imprimare la cald. Capul de imprimare este poziționat cu precizie în spațiul 3D și depune un strat de material conform instrucțiunilor programate exacte. Există diferite abordări ale FDM, dar vom ajunge la asta într-un moment.

Imprimanta Nobel SLA

Stereolitografia este mult mai puțin obișnuită în sistemele de consum. Aceste imprimante folosesc lasere pentru a vindeca o rășină lichidă într-un material plastic solid. De obicei, obiectul este „extras” dintr-o cuvă de rășină, formând strat cu strat pe măsură ce se ridică din material. În ultimii ani, imprimantele SLA au devenit mai compacte și mai accesibile. Așadar, este o alternativă reală la imprimantele FDM, în funcție de tipul de model final pe care vă bazați.

Sinterizarea selectivă cu laser (SLS) folosește un laser puternic pentru a topi o pulbere de polimer. Pulberea propriu-zisă acționează ca o structură de suport pentru imprimare, astfel încât acest tip de imprimare nu are nevoie de schele speciale. SLS nu este un tip de FDM pe care îl veți găsi pe desktop. Încă este o tehnologie industrială deocamdată.

Cartesian & Delta Robot Printers

O imprimantă robot robot Delta

cel mai frecvent tip de imprimantă FDM este imprimanta 3D carteziană. Numele se referă la coordonatele carteziene. Acestea sunt coordonatele XYZ pe care le-am învățat cu toții la școală. Capul de imprimare poate fi mutat pe orice coordonată XYZ din spațiul volumului de imprimare. Matematica este simplă, imprimantele sunt destul de accesibile, iar calitatea de imprimare este precisă.

Cu toate acestea, în funcție de cât de granulare sunt coordonatele XYZ, suprafețele curbe ar putea să nu fie la fel de netede, ceea ce necesită unele lucrări de finisare manuală. ">

Imprimante robot Delta ia o abordare diferită. Capul de imprimare este montat pe trei brațe care rulează pe trei șine. Modificând înălțimea fiecărui braț, capul de imprimare se poate balansa. Acest design permite capului de imprimare să se basculeze în curbele adevărate și, de asemenea, permite imprimarea obiectelor înalte în volumul de imprimare.

Practic, cu cât șinele sunt mai lungi, cu atât modelul poate fi mai înalt. În loc de coordonatele XYZ, imprimantele robot delta folosesc trigonometria pentru a calcula poziția capului de imprimare. Rezultatul final este că nu pot ajunge la aceeași rezoluție de imprimare ca și imprimantele carteziene.

Pentru a înțelege cu adevărat conceptul de robot delta, trebuie să îl vedeți în acțiune. Aruncați o privire la acest videoclip de Johann Rocholl și veți obține rapid conceptul.

Observați articulația pe brațe și modul în care se poate mișca liber și fără probleme capul de imprimare.

Materiale pentru imprimantă 3D

Imprimantele 3D utilizează o varietate de materiale, dar există două materiale plastice care sunt de departe cele mai frecvente în aplicațiile de calitate consumatorului: ABS și PLA.

ABS (Acrilonitril Butadienă stiren) este exact același plastic din care sunt fabricate cărămizile LEGO. Acest plastic este susceptibil la deformare la răcire și are nevoie de o imprimantă cu pat de imprimare încălzit. Este destul de rezistent la impact, dar nu deosebit de puternic. Este potrivit pentru confecționarea unor prototipuri și chiar a unor piese finale care nu poartă sarcină.

PLA (Acid Pollactic) are un punct de topire scăzut, nu se deformează prea mult, este ușor de lucrat și are mai puține imprimeuri eșuate. De asemenea, este prea fragil pentru orice utilizare practică, dar este genial pentru a crea modele netede și detaliate, care sunt menite să fie privite doar.

Vestea bună este că majoritatea imprimantelor 3D de consum vor funcționa cu ambele aceste materiale ieftine. Așadar, le puteți schimba în funcție de nevoile dumneavoastră.

Filamentul din nylon este o altă opțiune și există chiar și imprimante care folosesc lemnul sau metalul ca material. Imprimantele de generație următoare pot trata, de asemenea, mai mult de un filament simultan, permițând imprimarea materialelor mixte sau a mai multor culori.

Procesul tipic de imprimare 3D

Dacă nu ați făcut vreodată o imprimare 3D, sunteți probabil curioși despre cum funcționează efectiv din perspectiva utilizatorului. În timp ce utilizați o imprimantă 3D nu este atât de ușor ca să eliminați printuri 2D pe o imprimantă cu laser sau cu jet de cerneală, nu este aproape atât de dificil cum v-ați putea gândi.

După configurarea imprimantei conform manualului, cu calibrarea și nivelarea s-au făcut corect, mai întâi aveți nevoie de un model de tipărit.

Puteți să vă faceți propriul model, folosind ceva de genul Zbrush sau AutoCAD, dar este posibil ca majoritatea oamenilor să descarce un model din un site online. Prima oprire ar trebui să fie Thingiverse, ceea ce este probabil cea mai faimoasă colecție de modele trimise de utilizator. Cu toate acestea, există multe alternative.

După ce obțineți un model într-un format compatibil, îl veți deschide în software-ul furnizat cu imprimanta dvs. Toate arată și funcționează diferit, dar conceptul de bază este același. De asemenea, poate doriți să tratați mai întâi un model 3D cu Meshmixer, care vă asigură că un model 3D este solid și potrivit pentru imprimare.

În software-ul imprimantei 3D, veți alege dimensiunea și calitatea modelului și software-ului îl vor converti în „felii” care reprezintă fiecare strat de imprimare. De asemenea, va calcula „schela” care trebuie tipărită pentru a sprijini modelul în timpul realizării. Aceste lucruri pot fi întrerupte la finalizarea tipăririi.

Cu tot ce lucrează pregătirea în spatele dvs., tipărirea poate începe. În funcție de setările de calitate, s-ar putea să vă așteptați! Printurile de înaltă calitate variază de la câteva ore la câteva zile. Din fericire, unele imprimante 3D vă permit să monitorizați progresul tipăririi de la distanță printr-o aplicație.

Odată ce tipărirea va fi făcută, o veți scoate din pat și apoi o veți despărți de schela. În multe cazuri, va trebui să terminați modelul folosind șmirghel și instrumente speciale de tăiere pentru a elimina imperfecțiunile. Unii oameni chiar își pictează modelele! Singura limită reală este creativitatea ta.

Dacă mănânci să cumperi o imprimantă 3D, acestea sunt cele mai bune alegeri și dacă ai buget, aceste sunt mai multe opțiuni prietenoase cu buzunarul.

Related posts:


11.07.2020