3D ispis pretvara kaleme plastičnih niti ili umetaka za smolu u fizičke objekte. 3D tisak uopće ne pripada ovom svijetu. NASA održava 3D pisač na Međunarodnoj svemirskoj stanici, a astronauti mogu izraditi prilagođene alate (kao što je ovaj ključ za popravak), a da ih ne moraju letjeti u svemir.
3D tisak usvojili su studenti, poduzetnici, amateri i velike tvornice. Budući da 3D ispis omogućuje pretvorbu digitalnih dizajna u opipljive predmete, otkriven je širok raspon primjena.
Liječnik može ispisati fizički model pacijentove anatomije kako bi bolje vizualizirao program i demonstrirao praksu. Tvornički inženjeri mogu stvoriti prilagođene uređaje i uređaje koji štede vrijeme i smanjuju štetu tijekom proizvodnje. Zajednica njeguje poduzetnički prostor, podučava STEM-ove vještine i pomaže start-upovima za nova poduzeća, stvarajući nova radna mjesta i lokalne prilike.
Dok se 3D tisak prvenstveno koristi za proizvodnju plastičnih predmeta, 3D tisak također može proizvesti metalne predmete, iako je to skuplji i manje uobičajeni proces od plastičnog 3D ispisa.
Sažetak
Što je 3D ispis? 3D ispis je proces stvaranja fizičkih objekata iz digitalnog modela. 3D ispis je proces dodavanja. Plastični slojevi se grade jedan za drugim kako bi se stvorili objekti.
Kako 3D tisak utječe na gospodarstvo?
3D ispis je sastavni dio pokreta proizvođača i koristi zajednici, obrazovanju, poduzetnicima i tradicionalnim tvrtkama. Pomaže u promicanju stvaranja novih proizvoda i novih tvrtki te podučava vještine koje se mogu pretvoriti u različite tehničke i stručne poslove.
Koliko je 3D tisak skuplji od tradicionalnih proizvodnih procesa?
Ovisi. To košta mnogo manje i stvara prototipove, uređaje, alate i uređaje s 3D ispisivanjem mnogo manje vremena. Međutim, kada se plaćaju troškovi postavljanja i alata, tradicionalne tehnike proizvodnje (kao što je injekcijsko prešanje) mogu brže i jeftinije proizvoditi objekte.
Kako 3D ispis utječe na opskrbni lanac?
3D ispis idealan je za kratkotrajnu proizvodnju i malu proizvodnju. Također dopušta da se rezervni dijelovi "pohranjuju u oblaku" pa fizički inventar nije potreban prije nego što je objekt potreban. Pružajući 3D objekte globalno u digitalnom obliku i ispisujući ih lokalno, troškovi i vrijeme transporta mogu se u potpunosti eliminirati.
Može li 3D tiskanje promijeniti proizvodnju?
Proizvodnja prolazi kroz ogromne promjene, a 3D ispis je jedan od elemenata. Ostali čimbenici uključuju značajno povećanje obujma i propusnosti podataka, poboljšanu analizu, poboljšanje ljudskih faktora i automatizaciju različitih proizvodnih procesa.
Što je 3D ispis?
3D ispis je proces stvaranja objekata (obično plastičnih, ali ponekad metalnih ili kompozitnih materijala) iz digitalnog modela. Većina 3D pisača dodaje materijal na vrlo tanki sloj odjednom, zbog čega su 3D pisači klasificirani kao "aditivna proizvodnja".
Kako djeluje aditivna proizvodnja?
Računalni pisači obično rade po jednu liniju. 3D pisač više podsjeća na ploter, pomičući ispisnu glavu duž osi X i Y kako bi nacrtao uzorak. U slučaju 3D pisača, 3D pisač je trodimenzionalan. Nakon što je uzorak nacrtan, glava za ispis se pomiče prema gore (ili se ispis pomiče licem prema dolje), a drugi uzorak je nacrtan na prvom.
Kako radi 3D pisač?
Postoji nekoliko vrsta 3D pisača, ali usredotočit ćemo se na dvije vrste: modeliranje fuzioniranog taloženja (ili FDM) i stereolitografiju (ili SLA).
FDM počinje sa zavojnicom s filamentom. To su obično pramenovi debljine 1,75 ili 2,85 mm koji su namotani na vreteno. FDM pisač zagrijava nit, istiskuje je kroz mlaznicu ekstrudera i postavlja sloj na površinu. Ovi slojevi su vrlo tanki i kada se svaki rastaljeni sloj položi na prethodni sloj, on se djelomično tali nakon hlađenja.
Tijekom vremena - ponekad je potrebno puno vremena - objekt je izgrađen od stotina ili tisuća tih slojeva.
SLA počinje s tekućom smolom. Pladanj za gradnju spušta se u smolu (obično naopako) i svjetlo (ponekad s LCD-a, ponekad od UV lasera) stvara kemijsku reakciju u smoli koja se stvrdnjava. Kada je svaki sloj izložen svjetlu, pisač malo podiže platformu za izgradnju od ćelije smole, izlažući sljedeći sloj.
FDM je najčešći oblik 3D ispisa materijala. SLA je najčešći oblik fotopolimernog 3D ispisa. Ove dvije metode tiskanja dosegle su dovoljno nisku razinu troškova koju potrošači, amateri, edukatori, poduzetnici i mala poduzeća mogu priuštiti, ali su obično ograničeni na proizvodnju plastike, plastičnih kompozita i najlonskih materijala. ,
Mogu se koristiti i drugi oblici 3D pisača, ali zahtijevaju velike troškove kupnje. To uključuje 3D ispis prašine (ispuštanje praha i formiranje fuzije), proizvodnju laminata (spajanje slojeva i zatim rezanje), usmjereno odlaganje energije (to je donekle slično ako su rođeni zavarivač i FDM pisač). (izbacivanje elektronske zrake u vakuumu da se dobije rastaljeni metal na temelju 3D modela).
Ovi posljednji oblici 3D tiska obično se koriste za izradu metalnih dijelova, dok se FDM i SLA najčešće koriste za izradu plastičnih predmeta.
Sve je zajedničko da stvaraju nove objekte postepenim dodavanjem i miješanjem sirovina.
Što 3D ispis nije
3D pisač nije replikator Star Trek. Svatko s 3D pisačem će vam reći da čim gost vidi pisač u akciji, njihova će mašta biti uzbuđena. Gotovo odmah će početi dozivati vrste stvari koje žele napraviti. Često to nisu niti postojeće stavke, ali vjeruju da magija 3D tiska može stvoriti nove izume preko noći.
Kako 3D tisak utječe na gospodarstvo?
Kao što je 3D tisak faktor u trendu transformacije digitalne proizvodnje, 3D ispis je element većeg gospodarskog trenda i rasta pokreta proizvođača.
Uzbudljiv aspekt proizvodnje je njezina uključivost i rodna neutralnost. Obuhvaća sve, od izrade lutaka do dizajna robota, od scrapbookinga do izrade namještaja, od izrade kože do 3D tiska. Riječ koja sadrži sve što čini stvari čistima i jednostavnim.
Proizvodnja se razlikuje od proizvodnje, iako često dovodi do proizvodnje. Kada netko dizajnira proizvod i napravi prototip, razmislite o tome da ga napravite. Jednom kada je prototip u aktivnoj proizvodnji, to je proizvodnja. Sada, kombinirajući proizvodnju stolnih računala s crowdfundingom, možete dizajnirati vrlo složene prototipove koje zatim financiraju potencijalni kupci.
Prednosti i nedostaci FDM i SLA pisača
Budući da su FDM i SLA pisači već dostupni amaterima i profesionalcima, oni su najčešći tip 3D pisača. Potrošačka verzija može se koristiti za stotine dolara, a profesionalni strojevi za izradu prototipa i učvršćenja se naplaćuju između 3.000 i 6.000 dolara.
To su tehnologije 3D ispisivanja u koje ćete najvjerojatnije ulagati.
FDM pisač
FDM je prva mainstream amaterska 3D tehnologija tiska, koja još uvijek vodi na tržištu u smislu ponude i obujma robnih marki i proizvoda.
Jedan od glavnih izazova 3D tiska je dobiti uspješan ispis objekta. Tiskanje nije uspjelo jer se plastificirana plastika zagrijava ili hladi prebrzo jer se sloj ne veže uspješno jer se otisak odvojio od površine za tisak ploče za izradu vlakana zbog začepljenja vlakna u ekstruderu, kao i raznih drugih problema u proizvodnji.
FDM pisači mogu ispisivati u raznim vrstama plastike. Svaka plastika ima različite karakteristike koje olakšavaju ili otežavaju tisak i proizvode različite karakteristike u gotovom dijelu.
Najčešća vrsta filamenta je PLA (polilaktična kiselina), koja se vrlo lako ispisuje, ali može biti vrlo krhka i deformirati se na suncu.
Najlon je vrlo fleksibilan, ali obično zahtijeva mnogo sitnih zadataka kako bi se dobile postavke za ispis.
ABS je jači (napravljen je od LEGO-a), ali njegova brzina hlađenja obično uzrokuje da ispod njih nastane iskrivljenje cijelog ispisa. Također ima neugodan miris i umjereno toksične pare.
Neki dobavljači ubrizgavaju osnovne plastike (prvenstveno PLA) u druge materijale, uključujući drvo, metal i karbonska vlakna. Svaka od njih mijenja svojstva gotovog tiskanog objekta.
Većina FDM pisača ima ekstruder koji može ispisivati jednu rolu odjednom. Napredniji (i skuplji) FDM pisači mogu ispisivati dvije, tri, četiri ili više vlakana odjednom, što pisaču omogućuje miješanje boja, funkcionalnih svojstava (kao što su čvrste plastike i fleksibilne šarke) i topljivih pomoćnih materijala.
Ispis se sastoji od niza rastaljene plastike, tako da prevrtanje može biti problem. Iako FDM pisači obično mogu ispisivati krugove ili kutove do 45-60 stupnjeva, ne mogu ispisivati na zračnom razmaku, jer će rastopljena plastika jednostavno potonuti u prazninu.
Kako bi se nadoknadile velike praznine, većina pisača će proizvesti podršku ili privremeni plastični toranj koji može podržati područje mosta. Monofilamentni pisač koristi isti materijal kao i sam objekt i ima mnoštvo postavki koje olakšavaju uklanjanje nosača.
Dvostruki pisači s filamentima često ispisuju s materijalom koji se može rastvoriti kao što je PVA (polivinil alkohol), što je gotovo isti materijal od kojeg je izrađen Elmer Glue. Nakon što je završen ispis dvostruke niti, potopljen je u vodu satima (ili ponekad dana), a PVA se otapa, ostavljajući netaknuti otisak s otvorenim šupljinama dizajnera namijenjenog konačnom objektu.
Budući da FDM pisači ispisuju u slojevima, orijentacija predmeta koji se ispisuje može biti važna. Veze između slojeva su često slabije od linearnih plastičnih traka. Kao takav, postavljanje na krevet treba uzeti u obzir to za sve predmete koji su vjerojatno pod stresom.
FDM pisači dolaze u različitim veličinama. Što je veća veličina, to je ispis više izazovan, jer je često teško uravnotežiti toplinske karakteristike unutar cijelog područja izgradnje.
FDM pisači također nude različite veličine mlaznica. Što je veća mlaznica, to je više materijala istisnuto u minuti, ali što je konačni rezultat manje rafiniran. Što je mlaznica manja, detaljniji je ispis. Tisak s velikim mlaznicama ili malim mlaznicama uvest će druge izazove, često povezane s podrškom, premošćivanjem i upravljanjem toplinom.
SLA pisač
SLA pisači imaju mnoge značajke koje ih čine izvan mainstreama:
Tekuće smole koje koriste su visoko toksične u svom neobrađenom obliku. Ako ga dobijete, može uzrokovati bolne opekotine ili osip.
Gotovi tisak treba obraditi u kadi i zatim izliječiti. Oni će se deformirati tijekom ovog vremena obrade. Također su toksični.
SLA pisači su glomazniji od FDM pisača zbog tekućih smola i obrade kupki.
SLA pisači obično imaju vrlo mala područja izrade, što rezultira tipičnim sitnim otiscima. Smole se obično formuliraju posebno za određeni pisač, tako da korisnik može zaključati proizvod dobavljača, što može ograničiti izbor materijala i boja.
Čak i tako, SLA pisači postaju sve popularniji, uglavnom zato što proizvode ispise s vrlo finim detaljima i nekoliko slojeva slojeva. To ih čini posebno prikladnim za izradu prototipova dizajna i kalupa za nakit, malih medicinskih i stomatoloških dizajna te hobija poput modela željeznica i minijatura igara.
Dizajn i priprema otisaka
Proces prelaska s kreativnih na 3D tiskane objekte prvo mora proći kroz dvije tehnologije softverskih alata: 3D modeliranje (ili CAD) softver i rezač.
Softver za 3D modeliranje
Softver za 3D modeliranje (poznat i kao CAD (za računalom podržano oblikovanje)) može se smatrati mehanizmom za stvaranje 3D modela. Na isti način možete koristiti Photoshop za stvaranje grafike, Illustrator za stvaranje ilustracija ili korištenje Worda za stvaranje ovakvih članaka i CAD softvera za izradu dizajna 3D modela.
Postoji mnogo CAD programa, a svaki program je najprikladniji za različite zadatke. Zamjenjujem TinkerCAD i Fusion 360, ovisno o tome trebam li izgraditi brzi dio ili složeniji dizajn.
Rezač
CAD program generira virtualni model 3D objekta. No, većina 3D ispisa se obavlja slojevito. Proces pretvaranja 3D dizajna u seriju strojnih kretanja na dvodimenzionalnoj ravnini (a zatim pomicanjem ravnine) je posao programa za rezanje.
Pročitajte više: https://www.zdnet.com/article/everything-you-need-to-know-about-3d-printing-and-its-impact-on-your-business/