- Takže !! Čo je to 3D tlač a ako funguje?
- Je 3D tlač na trhu nová?
- Ako je možné začať s 3D tlačiarňami?
- 3D tlač nie je kúzlo!
- Aká je budúcnosť 3D tlače?
3D tlač, aditívna tlač alebo stereofónna litografia, ak ste sa s týmito výrazmi stretli a iba ste nad nimi blikali, pravdepodobne si budete chcieť prečítať tento článok a dozvedieť sa viac o tomto úžasnom svete 3D tlače. 3D tlač je rýchlo sa rozvíjajúce pole a jej popularita a použitie u 3D tlačiarní rastie každým dňom. V tomto článku sa pokúsime predstaviť nováčikovi úvod do 3D tlačiarní, ako z toho môže mať niekto úžitok a ako to v budúcnosti zmení.
Takže !! Čo je to 3D tlač a ako funguje?
3D tlač alebo aditívna výroba je proces výroby trojrozmerných pevných objektov z digitálneho súboru. Používa tlačiarenský stroj, ktorý taví materiál (obyčajne plast) a nalieva ho na preddefinovaný spôsob na podklad, čím vytvára postupné vrstvy, vďaka ktorým je trojrozmerný. Zjednodušene povedané, tlačiareň vytvára kúsok po kúsku bochník chleba.
Existuje veľa druhov technológií 3D tlače, ale najpoužívanejšou je stereolitografia (SLA), pretože je v porovnaní s ostatnými cenovo dostupnejšia.
Toto zariadenie je schopné previesť akýkoľvek 3D navrhnutý súbor na 3D objekt podľa nasledujúcich krokov.
- Softvér 3D súbor skontroluje, či je možné ho vytlačiť.
- Softvér potom rozporcuje súbor a odošle ho do zariadenia.
- Cez tlačovú hlavu sa privádza plastové vlákno.
- Vlákno sa roztaví a hlava ho potom uloží na konštrukčnú plošinu.
- Hlava sa pohybuje okolo ukladania materiálu tak, aby tvorila spodný plátok predmetu.
- Hlava sa vráti do svojej východiskovej polohy a konštrukčná plošina sa spustí.
- Hlava potom vytvorí novú vrstvu navrch prvej a to sa opakuje, kým nebude objekt hotový.
Je 3D tlač na trhu nová?
Nie, vyzývavo nie !!!!. Pretože 3D tlač si v dnešnej dobe získala väčšiu pozornosť, nie je táto myšlienka alebo technológia nová. Boli by ste prekvapení, keby ste vedeli, že to všetko začalo na konci roku 1980, keď vznikol pojem aditívna výroba, v zásade sa používal pre rýchle prototypy. Ale neskôr okolo roku 2014, s nárastom počtu lacných 3D tlačiarní, sa táto technológia zmenila na rušivý pohyb pre fandov, študentov, technoprédrov, vynálezcov, učiteľov, výskumných pracovníkov a pre koho nie. Takto získava široký trh a veľký priestor pre budúcnosť.
3D tlačiarne, ktoré boli pôvodne vyrobené na pomoc astronautom. Pre tím bolo ťažké zbaliť všetko náradie a materiál, ktoré by potrebovali v priestore na prácu na svojom projekte. Ak máte nadbytočné nástroje, zvýši sa hmotnosť raketoplánu, čo nakoniec zvýši spotrebu paliva. Prišli teda s týmto nápadom, kde bude 3D tlačiareň vysielaná do vesmíru spolu s astronautmi, keď potrebujú nejaké nástroje alebo materiály, s ktorými budú pracovať, musia jednoducho kliknúť na súbor STL a vytlačiť ho. Ak sa má uskutočniť akákoľvek mimoriadna situácia a nový dizajn, návrh sa urobí na základňovej stanici a odošle sa posádke na jeho vytlačenie. Ale ako sa zmenili pokrokové technológie, v súčasnosti je pre každú domácnosť dostupná tlačiareň.
„Teraz však veľa ľudí robí chybu, keď sa pozerá na 3D tlač rovnako ako na inú metódu výroby objektov, ktorá umožňuje väčšiu flexibilitu tvaru za cenu rýchlosti a presnosti. Ale to je úzky pohľad na 3D tlač. koncept 3D tlače je viac ako digitálna, diskrétna a výroba vo voľnej forme. So základným predpokladom, že akonáhle budete schopní „krájať“ a objekt želania a usporiadať malé kúsky po vrstvách, aplikácie a dôsledky budú nekonečné. Spotrebný tovar, plasty, elektronika, potraviny a dokonca aj ľudské tkanivá, všetko, čo je zložité pre súčasnú metódu hromadnej výroby (dosť zložité na to, aby bolo možné efektívne vytvoriť jednu jednotku nákladovo), je dnes možné, “ hovorí Onkar Kulkarni v jednej zo svojich odpovedí.
Ako je možné začať s 3D tlačiarňami?
Pretože najnovšia technológia znížila ceny 3D tlačiarní natoľko nízko, aby si ich priemerný človek mohol kúpiť a používať, 3D tlač už nie je žiadnym kúzlom ani vybavením na priemyselnej úrovni. Vďaka online fóram a dizajnom môže teraz každý, kto ovláda počítač, tlačiť svoju fantáziu. Rovnako ako to, ako sa laserové tlačiarne stali v našom dome bežnými, aj tieto 3D tlačiarne si ešte nájdu cestu do nášho domu alebo na pracovisko. Pozrime sa teda, ako môžeme začať s 3D tlačou. Aby sa mohla uskutočniť akákoľvek tlač, sú potrebné nasledujúce štyri jednoduché kroky:
1. 3D CAD modelovanie
2. Krájanie a ďalšie nastavenia.
3. Layer - múdra tlač
4. Vyplňte časť
3D CAD MODELOVANIE :
Áno, aby ste mohli niečo tlačiť pomocou svojej tlačiarne, musíte im navrhnúť modelovací softvér.
Ak ste profesionálny dizajnér, môžete použiť ktorýkoľvek zo svojich modelovacích softvérov, ktoré sú schopné uložiť súbor v.STL (stereolitografii) alebo.OBJ (objekte). Akonáhle je dizajn vytvorený, je možné prejsť do fázy krájania. Tu môžete svoj návrh upravovať, upravovať alebo vylepšovať tak, ako sa vám páči, pretože kompletný dizajn je vyrobený vami.
Ak ste študentom, potom máte k dispozícii veľa bezplatného softvéru s otvoreným zdrojovým kódom, ktorý môžete vo svojej mysli použiť na dizajn. Bolo by to ako umiestniť stavebný blok. Ak je váš návrh príliš dobrý, zaplatia ho aj niektoré online komunity.
Ak ste nováčik a netušíte, ako navrhnúť 3D model, nemusíte sa báť!.. Existuje veľa webových stránok, ktoré poskytujú bezplatné súbory STL. Tieto súbory testujú a tlačia osoby, ktoré ich vytvorili, preto sú spoľahlivé a dajú sa ľahko vytlačiť. Jediným obmedzením týchto súborov je, že prichádzajú vo formátoch.STL (väčšinou). Tento formát nie je možné upraviť tak, ako sa nám páči, ale aj tak ho možno zmeniť pomocou softvéru na krájanie. Ak ste úplným začiatočníkom, potom by sme vám odporučili začať s niektorými návrhmi dostupnými na trhu.
Len čo je návrh vykonaný, je práca so softvérom na 3D modelovanie ukončená. Súbory sa teraz odošlú do softvéru Slicing, kde sa pripravia na tlačiareň.
NÁDOBA A ĎALŠIE NASTAVENIA:
Navrhnuté modely musia byť prevedené do série kódov nazývaných G-Code, aby ich tlačiareň rozpoznala a spustila tlač. Táto časť sa volá Krájanie. Kvalita tlače závisí od nastavení, ktoré sa tu vykonajú. Predtým, ako sa do toho pustíme, oboznámime sa s tým, aká jednoduchá je 3D tlačiareň v skutočnosti !!!!
3D tlač nie je kúzlo!
Ak ste stále zmätení alebo ohromení tým, ako 3D tlačiareň vlastne funguje, verte mi, že to nie je žiadna raketová veda. Existuje veľa študentov, ktorí si vyskúšali úspešné zostavenie 3D tlačiarne. V nasledujúcich niekoľkých odsekoch vysvetlím časti základnej 3D tlačiarne, ktoré vám pomôžu lepšie porozumieť tlačiarňam.
Typické časti 3D tlačiarne sú zobrazené na obrázku nižšie.
Extrudér je najdôležitejšou časťou v našej tlačiarni. Toto je miesto, kde sa vlákna topia a sú extrudované. Extrudér pozostáva z úzkej trubice, cez ktorú je vlákno tlačené krokovým motorom. Skladá sa z ohrievacieho materiálu, ktorý sa bežne nazýva horúci koniec a ktorý ohrieva vlákno, pričom ohriate vlákno sa tlačí von z dýzy podobne ako vytláčanie zubnej pasty z dýzy. Keď sa vlákno roztaví, krokový motor zatlačí vlákno dovnútra, ktoré bude namontované ako cievka na držiaku cievky.
Každý mesiac prichádza na trh mnoho druhov vlákien a oveľa viac. Každé vlákno má svoj priemer a teplotu tlače, najpoužívanejšie je PLA, ktoré má teplotu 180 - 210 stupňov C.
Toto kompletné nastavenie extrudéra je namontované na pohyblivých koľajniciach. Keď sa vlákno topí a vychádza, extrudér sa pohybuje ďalšími krokovými motormi (v smere červených šípok), ktoré sa nachádzajú v požadovanom smere, a tlačí na základnú dosku.
Teraz, keď máme základné predstavy o tom, ako funguje naša tlačiareň, vráťme sa k nášmu softvéru SLICING. Najpoužívanejším softvérom je Cura, ktorý bol vyvinutý hlavne pre tlačiareň Ultimaker. Ale pretože to bolo vyrobené zadarmo a open source väčšina tlačiarní tam začali používať Cura.
V tomto softvéri sa nastavenia tlače odosielajú rovnako ako pre našu laserovú tlačiareň. Tu môžeme zmenšiť, zarovnať a orientovať náš model tlače. Pomocou tohto softvéru sa do tlačiarne privádzajú ďalšie dôležité nastavenia, ako je teplota, rýchlosť sťahovania, prietok priemeru dýzy vlákna atď.
VRSTVA - Múdra tlač:
Na základe nastavení bude samotný čas potrebný na tlač a dĺžka materiálu zobrazený samotným softvérom, ako je to znázornené na obrázku nižšie. Tu je doba tlače 1 hodina 14 minút a použitý materiál bude 10 gramov. Ostatné nastavenia tejto tlače nájdete tiež na obrázku
Po načítaní súboru STL a vykonaní nastavení je možné tento softvér použiť na vizualizáciu spôsobu, akým sa bude tlač vykonávať, pomocou možnosti vrstiev, ako je to znázornené na obrázku nižšie. Takto alebo ako bude vyzerať tlač, keď bude tlačiť 78. vrstvu tejto tlače. Modrá farebná čiara označuje cestu nášho extrudéra.
Po dokončení je možné súbor previesť do G-kódu, ktorý je možné odovzdať do tlačiarne na tlač. To znamená, že váš model bude vytlačený v uvedenom čase.
Bolo to také ťažké?
Aká je budúcnosť 3D tlače?
3D tlač však má svoje vlastné výzvy. Trpí nízkou prevádzkovou rýchlosťou, mechanickými chybami vo výrobkoch a obmedzeným výberom materiálov (väčšinou plastov). Kvôli nízkej prevádzkovej rýchlosti 3D tlačiarní môžu výrobné spoločnosti stratiť konkurenciu s neefektívnym prechodom na trhovú stratégiu. Dúfajme však, že sa toto pole pri čítaní tohto článku bude vyvíjať a bude mať pred sebou veľký rozsah. Všetko záleží na tom, ako sa človek rozhodne túto technológiu využiť.