3D tlačiareň: veľký potenciál pre hromadnú tlač

3D tlačiarne alebo 3D tlačiarne sú zariadenia na výrobu objemových modelov. Zariadenia úzkej špecializácie majú neobmedzené možnosti a používajú sa v každej sfére moderného ľudského života. Pred niekoľkými rokmi sa 3D tlačiarne stali dostupnými pre domáce použitie, mimochodom pokrývajúce časť malého podniku.

História vzhľadu

História vzniku takejto techniky vznikla v polovici 80. rokov minulého storočia, ale slabý vývoj počítačovej techniky „zamrzol“ aktívne zavedenie trojrozmernej tlače v každodennom živote a vo výrobe.

Hmatateľné spustenie 3D tlačiarní prijatých až v roku 2005, spolu so zlepšením počítačových schopností. Potom bola verejnosti predstavená prvá trojrozmerná tlačiareň, ktorá farebne, Následne technológia prešla mnohými zmenami, bol vyvinutý moderný softvér na riadenie procesu tlače. V dôsledku toho sa používateľom sprístupnila funkčná jednotka, ktorá je schopná „tlačiť“ telefónne prípady alebo nové 3D tlačiarne.

Prvá 3D tlačiareň

Ako to funguje

Všeobecný princíp činnosti trojrozmernej tlačiarne teoreticky je jednoduchý a priamočiary. Program pre 3D modelovanie vytvára objekt alebo jeho časť (veľké modely sú rozdelené do niekoľkých prvkov). Potom je súbor odoslaný na spracovanie špecializovaným programom (na vygenerovanie G-kódu), po ktorom technik vstúpi do súboru. G-kód rozdeľuje digitálny model na stovky horizontálnych dráh, špecifikujúc trajektóriu tlačového vozíka. Roztavený materiál sa nanesie na základnú vrstvu po vrstve, čím sa vytvorí úplne hmatateľný objekt.

Schematické znázornenie 3D tlačiarne

Celkovo sa na trojrozmernú tlač používa sedem hlavných technológií, ale väčšina z nich sa používa len na priemyselné účely. Pre amatérsku "plastovú tlač" a malé podniky boli vyvinuté relatívne kompaktné a lacné zariadenia.

• technológie tavený uloženie modelovanie (inak FDM tlačiarne) dostali najrozsiahlejšiu distribúciu pre trojrozmerné modelovanie a varenie. Materiál je zahrievaný a privádzaný do plošiny cez dýzu tlačovej hlavy. Objekt "rastie" v rovine a jeho veľkosť je obmedzená parametrami platformy.

• technológie PolyJet Vyvinutý v roku 2000 a dnes vlastnený Stratasys. Vytvorenie trojrozmerných objektov vyrobených polymerizáciou fotopolyméru pôsobením UV žiarenia. Fotopolymér je drahý a krehký plast, preto sa takéto tlačiarne prakticky nepoužívajú v každodennom živote, ale vďaka presnému modelovaniu zrnitosti sa zariadenia používajú v medicíne a priemysle (na vytváranie prototypov).

Všetko o tom, ako sa dajú moderné tlačiarne pre trojrozmernú „plastovú tlač“ naučiť z tematického videa, napríklad toho, Často tiež ukazujú, ako prístroj pracuje s rôznymi materiálmi na výrobu predmetu.

Riadenie procesu tlače

Užívateľ musí spravidla vykonať niekoľko nastavení bezprostredne pred začatím tlače.

1. Pripojenie zariadenia k PC cez USB kábel.
2. Kalibrácia pohybu dýzy vzhľadom na plošinu.
3. Nastavenie a riadenie ohrevu plošiny a dýzy.
4. Sledovanie pomeru teplôt.
5. Riadenie procesu tlače (extrudér) - nastavenie posuvu materiálu, výmena plastových cievok.

Kontrola nad tlačou sa vykonáva prostredníctvom PC. Na vytvorenie objektu z nápadu do výsledku potrebuje užívateľ špeciálne Softvér 3D modelovania a kontrolné zariadenia.

Moderné technológie zatiaľ neumožňujú vytvorenie tlačiarne, kde sa všetky operácie vykonávajú stlačením niekoľkých kľúčov, preto je potrebné zvládnuť množstvo špecifických programov a základy modelovania.

Pred začatím tlače operátor kalibruje tlačiareň a nastaví ju vzhľadom na tabuľkovú platformu. Základný firmvér tlačiarne je radom predvolených nastavení a používateľ vykonáva presnejšie nastavenia v závislosti od použitého materiálu. Aby sa vytvorili volumetrické prvky na báze ABS alebo PLA, nastavia sa rôzne teploty topenia. V procese tlače operátor monitoruje prácu. Celý proces vytvárania modelu môže trvať niekoľko hodín až dní, pričom kľúčovým faktorom je presnosť vykonania: presné objekty s detailným výkresom sa robia dlhšie ako hrubšie.

Kde môžem použiť 3D tlačiareň

Rozsah 3D tlačiarní je pomerne široký: od amatérskych remesiel až po podnikanie. Podnikatelia spolu so študentmi architektonických oddelení si ako prvý všimli obrovský potenciál plastovej tlače.

1. Návrh a tvorba trojrozmerných modelov rôznych štruktúr.
2. Výroba plastových prvkov pre zariadenia: kryty, ozubené kolesá, rukoväte. Samostatným smerom bola výroba dielov automobilov vyrobených v zahraničí, čo je prirodzené, ak odhadneme ich náklady.
   
   

   Kolesá pre autá

3. Vytvorte unikátne exkluzívne suveníry, doplnky alebo kópie umeleckých predmetov. Sadra Themis 30 cm od obchodu bude stáť viac, ak neberiete do úvahy náklady na nákup tlačiarne.
   
   

   Kópia Michelangelovej plastiky

4. Trojrozmerné skenovanie a výroba hromadných duplikátov ľubovoľných objektov.
5. Najnovší vývoj - tu môžete zahrnúť dizajn akejkoľvek novej technológie, vybavenia, nábytku a tak ďalej.
6. Výroba plnohodnotných zariadení pre výstavy alebo iné podujatia.

Tiež trojdimenzionálne modelovanie sa používa v klenotníckom priemysle a vo všetkých oblastiach dizajnu a inžinierstva.

Ak sa predtým tlač vykonala s plastom, dnes rozmanitosť materiálov je pôsobivá. Výrobcovia vyrábajú rôzne podklady, napríklad imitujúce prírodné drevo. Okrem toho, ako materiál pre tlač, môžete si vybrať nielen polyméry, ale aj nylon. Táto myšlienka bola veľmi rýchlo vyzdvihnutá dizajnérmi a vytvorená celá Odevy.

Zberatelia hazardných hier plne ocenia potenciál "plastovej tlače", pretože teraz môžete znovu vytvoriť akýkoľvek objekt: modely lietadiel, slávnych postáv, umeleckých predmetov. Vzácne zberateľské predmety môžu byť dosť drahé, ako veľmi dobrá domáca tlačiareň, a výber je zrejmý.

Vezmite alebo neberte: výhody a nevýhody zariadenia

Použitie hromadnej tlače poskytuje používateľom rozsiahle funkcie. Kľúčovou výhodou technológie je reprodukcia akéhokoľvek trojrozmerného objektu a prakticky neexistujú žiadne výnimky. Všetko, čo môže byť vyrobené z plastu, môže byť „potlačené“, či už ide o drahý originálny nárazník zo zahraničia alebo projekt budúceho nákupného centra na výstave architektov. Rozhodujúcim faktorom bude veľkosť zariadenia a presnejšie veľkosť jeho pracovnej plochy.

Potenciál "plastovej tlače" je komplikovaný náročný prípravný proces a riadenie, ktoré si vyžadujú vysoko špecializované vedomosti. Neskúsený používateľ nebude vždy schopný navrhnúť ani jednoduchú geometrickú figúru v 3D-MAX, nehovoriac o vlastnom portréte. Ak chcete použiť techniku, musí byť zvládnutá, a to bude chvíľu trvať.

Druhou nevýhodou 3D tlačiarne je jej rozmery, Kompaktné modely sú tiež dostupné na trhu, ale ich maximálne veľkosti tlače sú príliš skromné, aj keď sú celkom vhodné na fázovú výrobu inštalácií alebo architektonických projektov.

Samozrejme, že je iracionálne získať 3D tlačiareň ako hračku, priemerné náklady na lacné modely modelov presahujú 30 000 rubľov. Nákup bude prospešný, ak zariadenie vykoná konkrétnu úlohu: dosiahnuť zisk, rozvíjať zručnosti, získať vzdelanie, byť kreatívny, pomáhať v práci.

V blízkej budúcnosti môžeme očakávať nový vývoj v tejto oblasti. Dnes je už možné vytlačiť skutočný bytový dom z bežného stavebného mixu. Samozrejme, takéto zariadenia nie sú k dispozícii pre domáce použitie, ale samotná skutočnosť použitia nových materiálov na tlač sľubuje metodické rozšírenie možností trojrozmernej tlače doma.