3D τεχνολογίες

Πώς λειτουργεί ακριβώς η εκτύπωση 3D;

Πώς λειτουργεί ακριβώς η εκτύπωση 3D;


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια εξαιρετικά ευέλικτη μέθοδος παραγωγής και ταχεία δημιουργία πρωτοτύπων. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχει κάνει κύματα σε πολλές βιομηχανίες σε όλο τον κόσμο.

Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μέρος μιας οικογένειας τεχνολογίας κατασκευής που ονομάζεται πρόσθετη κατασκευή. Αυτό περιγράφει τη δημιουργία ενός αντικειμένου προσθέτοντας υλικό στο επίπεδο του αντικειμένου κατά επίπεδο. Καθ 'όλη τη διάρκεια της ιστορίας της, η κατασκευή πρόσθετων έχει γίνει με διάφορα ονόματα, συμπεριλαμβανομένης της στερεολιθογραφίας, της τρισδιάστατης επίστρωσης και της εκτύπωσης 3D, αλλά η εκτύπωση 3D είναι η πιο γνωστή.

Πώς λειτουργούν λοιπόν οι εκτυπωτές 3D;

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: ΕΝΑΡΞΗ ΤΟΥΣ ΔΙΚΟΥΣΑΣ ΤΥΠΟΥ ΕΚΤΥΠΩΣΗΣ 3D: 11 ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΜΕΝΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Πώς λειτουργεί ένας εκτυπωτής 3D;

Η διαδικασία της εκτύπωσης 3D ξεκινά δημιουργώντας ένα γραφικό μοντέλο του αντικειμένου που θα εκτυπωθεί. Αυτά συνήθως σχεδιάζονται χρησιμοποιώντας πακέτα λογισμικού Computer-Aided Design (CAD) και αυτό μπορεί να είναι το πιο εντατικό μέρος της διαδικασίας. Τα προγράμματα που χρησιμοποιούνται για αυτό περιλαμβάνουν TinkerCAD, Fusion360 και Sketchup.

Για πολύπλοκα προϊόντα, αυτά τα μοντέλα συχνά δοκιμάζονται εκτεταμένα σε προσομοίωση για τυχόν πιθανά ελαττώματα στο τελικό προϊόν. Φυσικά, εάν το αντικείμενο που θα εκτυπωθεί είναι καθαρά διακοσμητικό, αυτό είναι λιγότερο σημαντικό.

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της εκτύπωσης 3D είναι ότι επιτρέπει την ταχεία πρωτοτυπία σχεδόν οτιδήποτε. Ο μόνος πραγματικός περιορισμός είναι η φαντασία σας.

Στην πραγματικότητα, υπάρχουν μερικά αντικείμενα που είναι πολύ περίπλοκα για να δημιουργηθούν σε πιο παραδοσιακές διαδικασίες κατασκευής ή πρωτοτύπων, όπως φρεζάρισμα ή χύτευση CNC. Είναι επίσης πολύ φθηνότερο από πολλές άλλες παραδοσιακές μεθόδους κατασκευής.

Μετά το σχεδιασμό, η επόμενη φάση κόβει ψηφιακά το μοντέλο για να το πάρει για εκτύπωση. Αυτό είναι ένα ζωτικό βήμα καθώς ένας εκτυπωτής 3D δεν μπορεί να αντιληφθεί ένα μοντέλο 3D με τον ίδιο τρόπο όπως εσείς ή εγώ. Η διαδικασία τεμαχισμού διασπά το μοντέλο σε πολλά επίπεδα. Στη συνέχεια, ο σχεδιασμός για κάθε στρώμα αποστέλλεται στην κεφαλή του εκτυπωτή για εκτύπωση ή κατάταξη, με τη σειρά.

Η διαδικασία τεμαχισμού συνήθως ολοκληρώνεται χρησιμοποιώντας ένα ειδικό πρόγραμμα slicer όπως το CraftWare ή το Astroprint. Αυτό το λογισμικό slicer θα χειριστεί επίσης το "γέμισμα" του μοντέλου δημιουργώντας μια δομή πλέγματος μέσα σε ένα συμπαγές μοντέλο για επιπλέον σταθερότητα εάν απαιτείται.

Αυτό συμβαίνει επίσης να είναι μια περιοχή όπου οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές υπερέχουν. Είναι σε θέση να εκτυπώσουν πολύ ισχυρά υλικά με πολύ χαμηλές πυκνότητες μέσω της στρατηγικής προσθήκης θυλάκων αέρα μέσα στο τελικό προϊόν.

Το λογισμικό slicer θα προσθέσει επίσης στήλες υποστήριξης, όπου απαιτείται. Αυτά απαιτούνται επειδή το πλαστικό δεν μπορεί να τοποθετηθεί σε λεπτό αέρα και οι στήλες βοηθούν τον εκτυπωτή να γεφυρώσει τα κενά. Αυτές οι στήλες αφαιρούνται στη συνέχεια, εάν χρειάζεται.

Μόλις το πρόγραμμα slicer δουλέψει το μαγικό του, τότε τα δεδομένα αποστέλλονται στον εκτυπωτή για το τελικό στάδιο.

Από εδώ, ο ίδιος ο εκτυπωτής 3D αναλαμβάνει. Θα ξεκινήσει να εκτυπώνει το μοντέλο σύμφωνα με τις συγκεκριμένες οδηγίες του προγράμματος slicer χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους, ανάλογα με τον τύπο του εκτυπωτή που χρησιμοποιείται. Για παράδειγμα, η άμεση εκτύπωση 3D χρησιμοποιεί τεχνολογία παρόμοια με την τεχνολογία inkjet, στην οποία τα ακροφύσια κινούνται μπρος-πίσω και πάνω-κάτω, διανέμοντας παχιά κεριά ή πλαστικά πολυμερή, τα οποία στερεοποιούνται για να σχηματίσουν κάθε νέα διατομή του αντικειμένου 3D. Η μοντελοποίηση πολλαπλών αεριωθούμενων χρησιμοποιεί δεκάδες πίδακες που λειτουργούν ταυτόχρονα, για πιο γρήγορη μοντελοποίηση.

Στην τρισδιάστατη εκτύπωση συνδετικού υλικού, τα ακροφύσια inkjet εφαρμόζονται σε μια λεπτή ξηρή σκόνη και μια υγρή κόλλα ή συνδετικό υλικό, που ενώνονται για να σχηματίσουν κάθε τυπωμένη στρώση. Οι συνδετικοί εκτυπωτές κάνουν δύο περάσματα για να σχηματίσουν κάθε στρώμα. Το πρώτο πέρασμα εναποθέτει ένα λεπτό επίχρισμα της σκόνης και το δεύτερο πέρασμα χρησιμοποιεί τα ακροφύσια για να εφαρμόσει το συνδετικό.

Στο φωτοπολυμερισμό, σταγόνες υγρού πλαστικού εκτίθενται σε δέσμη λέιζερ υπεριώδους φωτός, η οποία μετατρέπει το υγρό σε στερεό.

Το Sintering είναι μια άλλη τεχνολογία εκτύπωσης 3D που περιλαμβάνει τήξη και σύντηξη σωματιδίων για την εκτύπωση κάθε διαδοχικής στρώσης. Η σχετική επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση λέιζερ βασίζεται σε ένα λέιζερ για να λιώσει μια πλαστική σκόνη επιβραδυντή της φλόγας, η οποία στη συνέχεια στερεοποιείται για να σχηματίσει το τυπωμένο στρώμα. Το Sintering μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μεταλλικών αντικειμένων.

Η διαδικασία 3D μπορεί να διαρκέσει ώρες ή και ημέρες, ανάλογα με το μέγεθος και την πολυπλοκότητα του έργου.

"Υπάρχουν μερικές γρηγορότερες τεχνολογίες που κάνουν πιτσιλιές στη βιομηχανία, όπως το Carbon M1, το οποίο χρησιμοποιεί λέιζερ που πυροβολήθηκαν σε ένα κρεβάτι υγρού και τραβάει την εκτύπωση από αυτό, επιταχύνοντας τη διαδικασία σημαντικά. Αλλά αυτά τα είδη εκτυπωτών είναι πολλές φορές περισσότερο περίπλοκο, πολύ πιο ακριβό και μέχρι τώρα δουλεύει μόνο με πλαστικό. " - howtogeek.com.

Ανεξάρτητα από τον τύπο του 3D εκτυπωτή που χρησιμοποιείται, η συνολική διαδικασία εκτύπωσης είναι συνήθως η ίδια.

  • Βήμα 1: Δημιουργήστε ένα μοντέλο 3D χρησιμοποιώντας λογισμικό CAD.
  • Βήμα 2: Το σχέδιο CAD μετατρέπεται σε τυπική μορφή γλώσσας tessellation (STL). Οι περισσότεροι εκτυπωτές 3D χρησιμοποιούν αρχεία STL εκτός από άλλους τύπους αρχείων, όπως ZPR και ObjDF.
  • Βήμα 3: Το αρχείο STL μεταφέρεται στον υπολογιστή που ελέγχει τον εκτυπωτή 3D. Εκεί, ο χρήστης καθορίζει το μέγεθος και τον προσανατολισμό για εκτύπωση.
  • Βήμα 4: Ο ίδιος ο εκτυπωτής 3D έχει ρυθμιστεί. Κάθε μηχάνημα έχει τις δικές του απαιτήσεις για ρύθμιση, όπως ξαναγέμισμα των πολυμερών, συνδετικών και άλλων αναλώσιμων που θα χρησιμοποιήσει ο εκτυπωτής.
  • Βήμα 5: Ξεκινήστε το μηχάνημα και περιμένετε να ολοκληρωθεί η κατασκευή. Το μηχάνημα πρέπει να ελέγχεται τακτικά κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου για να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν σφάλματα.
  • Βήμα 6: Το εκτυπωμένο αντικείμενο αφαιρείται από το μηχάνημα.
  • Βήμα 7: Το τελευταίο βήμα είναι η μετα-επεξεργασία. Πολλοί εκτυπωτές 3D απαιτούν κάποιο είδος μετα-επεξεργασίας, όπως το βούρτσισμα τυχόν υπολειπόμενης σκόνης ή το πλύσιμο του εκτυπωμένου αντικειμένου για την αφαίρεση υδατοδιαλυτών στηριγμάτων. Το νέο αντικείμενο μπορεί επίσης να χρειάζεται σκλήρυνση.

Τι μπορεί να κάνει ένας εκτυπωτής 3D;

Όπως έχουμε ήδη δει, οι εκτυπωτές 3D είναι απίστευτα ευέλικτοι. Μπορούν, θεωρητικά, να δημιουργήσουν σχεδόν οτιδήποτε μπορείτε να σκεφτείτε.

Αλλά περιορίζονται από τα είδη υλικών που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για το "μελάνι" και από το μέγεθός τους. Για πολύ μεγάλα αντικείμενα, ας πούμε ένα σπίτι, θα πρέπει να εκτυπώσετε μεμονωμένα κομμάτια - ή να χρησιμοποιήσετε έναν πολύ μεγάλο εκτυπωτή 3D

Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές μπορούν να εκτυπώσουν σε πλαστικά, σκυρόδεμα, μέταλλα και ακόμη και σε κελιά ζώων. Ωστόσο, οι περισσότεροι εκτυπωτές θα σχεδιάσουν να χρησιμοποιούν μόνο έναν τύπο υλικού.

Μερικά ενδιαφέροντα παραδείγματα τρισδιάστατων αντικειμένων περιλαμβάνουν, αλλά δεν περιορίζονται σε: -

  • Προσθετικά άκρα και άλλα μέρη του σώματος
  • Σπίτια και άλλα κτίρια
  • Φαγητό
  • Φάρμακο
  • Πυροβόλα όπλα
  • Υγρές δομές
  • Προϊόντα γυαλιού
  • Ακρυλικά αντικείμενα
  • Στηρίγματα ταινιών
  • Μουσικά όργανα
  • είδη ένδυσης
  • Ιατρικά μοντέλα και συσκευές

Η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει σαφώς εφαρμογές σε πολλές βιομηχανίες.

Ποιοι είναι ορισμένοι τύποι λογισμικού εκτύπωσης 3D;

Διαφορετικό λογισμικό CAD θα χρησιμοποιεί μια ποικιλία μορφών αρχείων, αλλά μερικές από τις πιο κοινές είναι:

  • STL - Η τυπική γλώσσα αδειοδότησης ή το STL είναι μια μορφή απόδοσης 3D που συνήθως μπορεί να χειριστεί μόνο ένα χρώμα. Αυτή είναι συνήθως η μορφή αρχείου που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι επιτραπέζιοι εκτυπωτές 3D.
  • VRML - Γλώσσα μοντελοποίησης εικονικής πραγματικότητας, το αρχείο VRML είναι μια νεότερη μορφή αρχείου. Αυτά χρησιμοποιούνται συνήθως για εκτυπωτές με περισσότερους από έναν εξωθητές και μπορούν να χειριστούν τη δημιουργία μοντέλων πολύχρωμων.
  • AMF - Μορφή αρχείου Additive Manufacturing, αυτό είναι ένα ανοιχτό πρότυπο βασισμένο σε .xml για εκτύπωση 3D. Μπορεί επίσης να υποστηρίξει πολλά χρώματα.
  • Κωδικός GC - Ο GCode είναι μια άλλη μορφή αρχείου που μπορεί να περιέχει λεπτομερείς οδηγίες για τον εκτυπωτή 3D που πρέπει να ακολουθήσει για την τοποθέτηση κάθε φέτα.
  • Άλλες μορφές - Άλλοι κατασκευαστές εκτυπωτών 3D έχουν επίσης τις δικές τους ιδιόκτητες μορφές αρχείων.

Ποια είναι τα οφέλη της εκτύπωσης 3D;

Όπως έχουμε ήδη αναφέρει παραπάνω, η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να έχει διάφορα πλεονεκτήματα σε σχέση με τις πιο παραδοσιακές διαδικασίες κατασκευής, όπως η χύτευση με έγχυση ή η άλεση με CNC.

Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια πρόσθετη διαδικασία, παρά αφαιρετική όπως η άλεση CNC. Η τρισδιάστατη εκτύπωση δημιουργεί τα πράγματα κάθε στρώμα, ενώ το τελευταίο αφαιρεί σταδιακά το υλικό από ένα συμπαγές μπλοκ για να δημιουργήσει ένα προϊόν. Αυτό σημαίνει ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να είναι πιο αποδοτική από πόρους από το CNC.

Ένα άλλο παράδειγμα παραδοσιακών μεθόδων κατασκευής, η χύτευση με έγχυση, είναι εξαιρετικό για την κατασκευή πολλών αντικειμένων σε μεγάλους όγκους. Ενώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία πρωτοτύπων, η χύτευση με έγχυση ταιριάζει καλύτερα για μαζική παραγωγή μεγάλης κλίμακας εγκεκριμένου σχεδιασμού προϊόντος. Ωστόσο, η εκτύπωση 3D ταιριάζει καλύτερα σε μικρής κλίμακας, περιορισμένες διαδρομές παραγωγής ή πρωτότυπα.

Ανάλογα με τη χρήση, υπάρχουν μερικά άλλα πλεονεκτήματα της τρισδιάστατης εκτύπωσης σε σχέση με άλλες διαδικασίες παραγωγής. Αυτά περιλαμβάνουν, αλλά δεν περιορίζονται σε:

  • Ταχύτερη παραγωγή - Ενώ είναι αργή κατά καιρούς, η εκτύπωση 3D μπορεί να είναι ταχύτερη από κάποιες συμβατικές διαδικασίες όπως η χύτευση με έγχυση και η αφαιρετική παραγωγή.
  • Εύκολα προσβάσιμο - Η εκτύπωση 3D υπάρχει εδώ και μερικές δεκαετίες και έχει εκραγεί από περίπου το 2010. Τώρα υπάρχει μεγάλη ποικιλία εκτυπωτών και πακέτων λογισμικού (πολλοί είναι ανοιχτού κώδικα) καθιστώντας εύκολο για σχεδόν όλους να μάθουν πώς να το κάνουν.
  • Καλύτερης ποιότητας προϊόντα - Η εκτύπωση 3D παράγει μια σταθερή ποιότητα προϊόντος. Εφόσον το μοντέλο είναι ακριβές και κατάλληλο για τον σκοπό, και χρησιμοποιείται ο ίδιος τύπος εκτυπωτή, το τελικό προϊόν συνήθως θα είναι πάντα της ίδιας ποιότητας.
  • Ιδανικό για σχεδιασμό και δοκιμές προϊόντων - Η εκτύπωση 3D είναι ένα από τα καλύτερα εργαλεία για σχεδιασμό και δοκιμή προϊόντων. Προσφέρει ευκαιρίες για σχεδιασμό και δοκιμή μοντέλων που επιτρέπουν τη βελτίωση με ευκολία.
  • Αποδοτική - Η τρισδιάστατη εκτύπωση, όπως έχουμε δει, μπορεί να είναι οικονομικά αποδοτικό μέσο παραγωγής. Μόλις δημιουργηθεί το μοντέλο, η διαδικασία συνήθως αυτοματοποιείται και τα απόβλητα πρώτων υλών τείνουν να είναι περιορισμένα.
  • Τα σχέδια προϊόντων είναι σχεδόν άπειρα - Οι δυνατότητες τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι σχεδόν απεριόριστες. Εφόσον μπορεί να σχεδιαστεί σε CAD και ο εκτυπωτής είναι αρκετά μεγάλος για να το εκτυπώσει, ο ουρανός είναι το όριο.
  • Οι εκτυπωτές 3D μπορούν να εκτυπώσουν χρησιμοποιώντας διάφορα υλικά - Ορισμένοι εκτυπωτές 3D μπορούν πραγματικά να συνδυάσουν ή να εναλλάξουν μεταξύ υλικών. Στην παραδοσιακή εκτύπωση, αυτό μπορεί να είναι δύσκολο και ακριβό.


Δες το βίντεο: Blender Addon: VFX Nodes - Version Glitch Node Update (Σεπτέμβριος 2022).


Σχόλια:

  1. Niru

    I congratulate, magnificent idea and it is duly

  2. Mazilkree

    There is something in this. Thanks for your help in this matter, now I will know.

  3. Pepperell

    δροσερό πάρτε ενδιαφέρον!

  4. Galatyn

    Η ευτυχία είναι μια μπάλα που την κυνηγάμε καθώς κυλάει και την κλωτσάμε με το πόδι όταν σταματάει. - ΝΣ.

  5. Williamson

    Κατά τη γνώμη μου υπάρχει κάποιος να κάνει ποδήλατο



Γράψε ένα μήνυμα