- Så!! Vad är 3D-utskrift och hur fungerar det?
- Är 3D-utskrift nytt på marknaden?
- Hur kan man komma igång med 3D-skrivare?
- 3D-utskrift är inte magiskt!
- Vad är framtiden för 3D-utskrift?
3D-utskrift, tillsatsutskrift eller stereolitografi, om du har stött på dessa termer och bara blinkat över det kanske du förmodligen vill läsa igenom den här artikeln för att få veta om denna fantastiska värld av 3D-utskrift. 3D-utskrift är ett snabbt växande område, med popularitet och användningsområden för 3D-skrivare växer varje dag. I den här artikeln kommer vi att försöka ge en nybörjars introduktion till 3D-skrivare, hur man kan dra nytta av det och hur det kommer att förändra saker i framtiden.
Så!! Vad är 3D-utskrift och hur fungerar det?
3D-utskrift eller tillsatstillverkning är en process för att skapa tredimensionella fasta objekt från en digital fil. Den använder en skrivarliknande maskin som smälter ett material (vanligtvis plast) och häller det på en bas på ett fördefinierat sätt, vilket skapar successiva lager för att göra det tredimensionellt. För att förenkla det bygger skrivaren en brödskiva skiva för skiva.
Det finns många typer av 3D-utskriftsteknologier tillgängliga, men den mest använda är Stereolitografi (SLA) eftersom det är billigare än andra.
Denna maskin kan konvertera alla 3D-designade filer till ett 3D-objekt enligt följande steg.
- En 3D-fil kontrolleras av programvaran för att se om den kan skrivas ut.
- Programvaran skär sedan filen och skickar den till en maskin.
- En plastfilament matas genom tryckhuvudet.
- Filamentet smälter och huvudet deponerar det sedan på en byggplattform.
- Huvudet rör sig runt och avsätter materialet så att det utgör objektets bottenskiva.
- Huvudet återgår till sin startposition och byggplattformen sänks.
- Huvudet bygger sedan det nya lagret ovanpå det första och detta upprepas tills objektet är klart.
Är 3D-utskrift nytt på marknaden?
Nej, trotsigt inte !!!!. Bara för att 3D-utskrifter har fått mer uppmärksamhet idag, är det inte denna idé eller teknik som är ny. Du skulle bli förvånad över att veta att allt började i slutet av 1980 där termen tillverkning av tillsatser myntades, den användes i grunden för snabb prototyping. Men senare runt 2014 med ökningen av billiga 3D-skrivare har tekniken förvandlats till en störande rörelse för hobbyister, elever, technopreneurs, uppfinnare, lärare, forskningsfolk och vem inte. Således får den en bred marknad och stort utrymme för framtiden.
3D-skrivare var ursprungligen gjorda för att hjälpa astronauter. Det var svårt för teamet att packa ihop alla verktyg och material som de skulle behöva i utrymmet för att arbeta med sitt projekt. Att ha överskottsverktyg ökar skyttelns vikt vilket så småningom ökar bränsleförbrukningen. Så de kom upp med denna idé där 3D-skrivaren kommer att skickas till rymden tillsammans med astronauterna, när de behöver några verktyg eller material att arbeta med, måste de helt enkelt klicka igenom STL-filen och skriva ut den. Om någon nödsituation och ny design ska göras kommer designen att göras i basstationen och skickas till besättningen för att skriva ut den. Men när teknologin avancerade förändrades det nu för alla hem att ha en skrivare.
"Men nu gör många människor misstag när de tittar på 3D-utskrift precis som en annan metod för att göra objekt, vilket bara möjliggör större formflexibilitet till priset av hastighet och noggrannhet. Men det är en snäv synvinkel att titta på 3D-utskrift. I koncept 3D-utskrift är mer som digital, diskret och fri formstillverkning. Med grundläggande antagande att när du har kunnat "skära" och föremål för önskan och ordna de små bitarna på lager efter lager, blir tillämpningen och konsekvenserna oändliga. Konsumentvaror, plast, elektronik, mat och till och med mänskliga vävnader är allt som är komplext för den nuvarande metoden för massproduktion (tillräckligt komplex för att skapa en enda enhet kostnadseffektivt) är nu en möjlighet, säger Onkar Kulkarni i ett av sina svar.
Hur kan man komma igång med 3D-skrivare?
Eftersom den senaste tekniken har sänkt priset på 3D-skrivare så lågt att en genomsnittlig person kan köpa och använda den, är 3D-utskrift inte längre en magisk eller industriell utrustning. Tack vare onlineforum och design kan alla som kan använda en dator skriva ut sin fantasi. Precis som hur laserskrivare har blivit vanliga i vårt hus är dessa 3D-skrivare ännu inte på väg in i vårt hus eller vår arbetsplats. Så låt oss se hur man kan komma igång med 3D-utskrift, för vilken utskrift som helst ska följande fyra enkla steg följas:
1. 3D CAD-modellering
2. Skivning och andra inställningar.
3. Skiktvis utskrift
4. Komplett del
3D CAD-MODELLERING :
Ja, för att kunna skriva ut något med din skrivare måste du utforma dem modelleringsprogramvara.
Om du är en professionell designer kan du använda någon av dina modelleringsprogram som har möjlighet att spara en fil i.STL (stereolitografi) eller.OBJ (objekt). När designen har skapats kan den tas till skivningsstadiet. Här är du fri att ändra, redigera eller justera din design som du vill eftersom den kompletta designen är gjord av dig.
Om du är en elev är det massor av gratis programvara med öppen källkod tillgänglig som kan användas i ditt sinne. Det skulle vara som att placera byggstenar. Om din design är för bra kommer du också att betala av vissa onlinegrupper.
Om du är nybörjare och inte har någon aning om hur du utformar en 3D-modell Oroa dig inte!.. Det finns många webbplatser som erbjuder gratis STL-filer. Dessa filer testas och skrivs ut av personer som designade den, därför är den tillförlitlig och lätt att skriva ut. Den enda begränsningen för dessa filer är att de finns i.STL-format (oftast). Det här formatet kan inte anpassas som vi vill men även då kan det ändras med hjälp av skivprogramvara. Om du är en absolut nybörjare rekommenderar vi dig att börja med några mönster som finns tillgängliga på marknaden.
När designen är klar är arbetet med 3D-modelleringsprogramvara över. Filerna skickas nu till programvaran Slicing där den blir redo för skrivaren att skriva ut den.
SKÄRNING OCH ANDRA INSTÄLLNINGAR:
Modellerna som designats måste konverteras till en kodserie som kallas G-koden för att skrivaren ska känna igen den och börja skriva ut. Denna del kallas skivning. Utskriftens kvalitet beror på inställningarna som görs här. Innan vi hoppar in i detta kan vi bli bekanta med hur enkel en 3D-skrivare verkligen är !!!!
3D-utskrift är inte magiskt!
Om du fortfarande är förvirrad eller förvånad över hur 3D-skrivare faktiskt fungerar, lita på mig att det inte är en raketvetenskap. Det finns många studenter som har försökt bygga en 3D-skrivare för sig själva framgångsrikt. I de närmaste styckena kommer jag att förklara de delar av en grundläggande 3D-skrivare som hjälper dig att förstå skrivarna mycket bättre.
De typiska delarna av en 3D-skrivare visas på bilden nedan.
Den Extruder är den viktigaste delen i vår skrivare. Det är här filamenten smälter och extruderas. Extrudern består av ett smalt rör genom vilket glödtråden trycks av en stegmotor. Det består av ett uppvärmningsmaterial som vanligtvis kallas varm ände som värmer glödtråden, den uppvärmda glödtråden skjuts ut utanför munstycket, liksom att trycka tandkräm ur munstycket. När glödtråden smälter ut kommer stegmotorn att trycka glödtråden inuti som kommer att monteras som en spole på en spolhållare.
Det finns många typer av glödtrådar och mycket mer på marknaden varje månad. Varje glödtråd har sin diameter och tryckningstemperatur, den mest använda PLA som har en temperatur på 180-210 grader C.
Denna kompletta extruderuppsättning är monterad över rörliga skenor. När glödtråden smälter och kommer ut rör sig extrudern av andra stegmotorer (i riktning mot de röda pilarna) som finns i önskad riktning och skrivs ut på bottenplattan.
Nu när vi har en grundläggande idé om hur vår skrivare fungerar, låt oss komma tillbaka till vår SLICING-programvara. Den mest använda programvaran är Cura. Denna programvara skapades huvudsakligen för skrivaren som heter Ultimaker. Men eftersom det gjordes gratis och öppen källkod har de flesta skrivare där ute börjat använda Cura.
I den här programvaran skickas utskriftsinställningarna precis som vi gör för vår laserskrivare. Här kan vi skala, justera och orientera vår utskriftsmodell. Andra viktiga inställningar som temperatur, tillbakadragningshastighet, filamentmunstyckets flöde etc matas till skrivaren med denna programvara.
LAGR - WISE TRYCK:
Baserat på inställningarna kommer utskriftstiden och materiallängden som krävs för utskriften att visas av själva programvaran, som visas på bilden nedan. Här är utskriftstiden 1 timme 14 minuter och det använda materialet blir 10 gram. Övriga inställningar för denna utskrift finns också på bilden
När STL-filen har laddats och inställningarna har gjorts kan den här programvaran användas för att visualisera hur vårt utskrift kommer att göras med alternativet lager, som visas i bilden nedan. Så här kommer utskriften att se ut när den skriver ut det 78: e lagret av utskriften. Den blå färglinjen indikerar vår extruders väg.
När detta är gjort kan filen konverteras till en G-kod som kan matas till skrivaren för utskrift. Det är det, din modell kommer att skrivas ut under den nämnda tiden.
Var det så svårt?
Vad är framtiden för 3D-utskrift?
3D-utskrift har dock sina egna utmaningar. Den lider av långsam arbetshastighet, mekaniska defekter i produkter och begränsade materialval (mestadels plast). På grund av den långsamma hastigheten för 3D-skrivare kan tillverkningsföretag tappa tävlingar med ineffektivt gå till marknadsstrategi. Men förhoppningsvis utvecklas detta område när du läser den här artikeln och har ett stort utrymme framöver. Allt beror på hur man väljer att använda denna teknik.