Hva er en 3D-printer

En av de mest lovende trendene i den moderne verden er å lage tredimensjonale objekter ved hjelp av 3D-utskrift. Utskriftsteknologi lar deg lage ganske komplekse og detaljerte produkter. I dag er bruk av 3D-utskrift mulig ikke bare på produksjonssteder, men også hjemme; for å gjøre dette er det nok å kjøpe en 3D-skriver.

Hva er en 3D-printer?

En tredimensjonal skriver er en enhet som er i stand til å lage objekter basert på opprettede digitale 3D-modeller. Produktene oppnås ved lag-for-lag påføring av materiale. Termoplast- og fotopolymerharpikser brukes som base, men med utviklingen av teknologien øker antallet materialer som brukes som råvarer.

Produksjonsprosedyren ser slik ut:

1. Prosessen med å lage en 3D-modell foregår, d.v.s. et visuelt bilde av det fremtidige produktet utvikles samtidig som alle proporsjoner opprettholdes. Modellen er laget ved hjelp av spesialisert programvare.
2. Etter å ha opprettet modellen, må du behandle filen. Behandlingen består i å konvertere filen til en digital kode som deler hele modellen i mange parallelle lag. På denne måten genereres kommandoer for 3D-enheten, som distribuerer materialet for å lage objektet.
3. Den siste fasen er 3D-printing av produktet, dvs. prosessen med å lage et produkt ved lag-for-lag påføring av materiale.Prosessen utføres ved hjelp av et skrivehode (ekstruder), som beveger seg langs 0Y- og 0X-aksene, dvs. materialet mates kun langs horisontalplanet i samsvar med lagets programkode. For å påføre det neste laget, beveger ekstruderen seg langs den vertikale føringen (langs 0Z-aksen) i en avstand lik størrelsen på laget. Deretter begynner det neste horisontale laget å påføres.

Henvisning: Utskriftsprosessen kan variere avhengig av produksjonsteknologien, men den generelle prosessen med å lage produkter består av lag-for-lag påføring av materialet.

Typer 3D-printere

Enheter er delt opp avhengig av utskriftsprosessens unike karakter, dvs. på teknologien som brukes. De vanligste utskriftsmetodene er FDM (Fused Deposition Modeling) og SLA (laser stereolitografi).

Retningsbestemt modelleringsteknologi er en av de første utskriftsmetodene som dukket opp. Termoplast brukes som materiale for å lage gjenstander i form av viklede strikkepinner eller tråder på en spole. Utskriftsmetoden er som følger:

1. Spolen eller filamentet er installert i ekstruderen. Under påvirkning av varmeanordningen begynner materialet å smelte og strømmer gjennom kanalen til arbeidsflaten.
2. Ekstruderen beveger seg langs spesifiserte koordinater i samsvar med en digital kode. Produksjon skjer i lag i forhold til horisontalplanet.
3. Ved fremstilling av komplekse produkter brukes to materialer: hoved- og hjelpestoff. Produktet er laget med basismateriale. Hjelpematerialet er ment å skape midlertidige støtter, samt å fylle produktets hulrom. FordiSkriveren er ikke i stand til å skrive ut et objekt i luften uten grunn.

Henvisning: Hjelpematerialet fjernes deretter med et spesielt løsemiddel, eller brytes lett av.

Produkter laget ved hjelp av FDM-teknologi har god mekanisk og kjemisk styrke. Slike egenskaper oppnås ved bruk av termoplast av industriell kvalitet. Denne teknologien er også lett og egnet for bruk hjemme.

SLA-teknologier, eller stereolitografi, skriver ut produkter som bruker flytende fotopolymerharpikser som herder under påvirkning av en energikilde i form av en laser. Ved å bruke denne metoden har produktene høy nøyaktighet (opptil 15 mikron). Objekter skrives ut som følger:

1. Arbeidsflaten senkes ned i en beholder med fotopolymervæske til dybden av ett lag;
2. Energikilden (laseren) kutter formen til objektet i henhold til de gitte objektkoordinatene;
3. En polymerisasjonsprosess oppstår som et resultat av at herding skjer ved kontaktpunktene;
4. Prosedyren gjentas for hvert lag til objektet er produsert;
5. Etter produksjonen blir modellen nedsenket i en beholder med en spesiell løsning for å rengjøre den fra hjelpeelementer;
6. Det siste stadiet er ultrafiolett bestråling for å fremskynde prosessen med produktdannelse.

Stereolitografi er en av de mest moderne teknologiene, men krever dyre materialer. Det er også mindre kjente typer utskrift:

SlS (selektiv lasersintring) prinsippet for å lage et objekt er å tilføre et tynt lag av materiale i form av et pulver til arbeidsområdet, som sintres under påvirkning av en laser.Den største fordelen med denne metoden er fraværet av behovet for å bruke hjelpeelementer, men det krever ytterligere varmebehandling. Ikke beregnet for bruk i hjemmet.

EBM (elektronstrålesmelting). Teknologien ligner på selektiv lasersintring, men produktet lages i et vakuum og krever ikke ytterligere varmebehandling.

Tredimensjonal utskrift inkluderer en 3D-penn. Prinsippet for driften ligner på FDM-teknologi, men har et mer miniatyr utseende og brukes til å lage tegninger med en tredimensjonal effekt.

Hva kan en 3D-printer gjøre?

I dag brukes 3D-printing på nesten alle områder av livet. Det er eksempler på å lage kulinariske retter ved hjelp av 3D-printing. Deler av enhver kompleksitet er skapt for mer komplekse strukturer i alle bransjer. Men det mest relevante og nødvendige området er fortsatt medisin.

Flere selskaper utvikler organiske simulanter som praktisk talt kan erstatte naturlige stoffer. 3D-printing kan også hjelpe innen ledderstatning. Den vanligste bruken av tredimensjonal produksjon er i odontologi. I tillegg til proteser, brukes printere til å lage organmodeller. 3D-utskriftsmulighetene øker og blir mer tilgjengelige for hver dag.

3D-printere hjelper ikke bare mennesker, men også dyr. Et av de kjente tilfellene er opprettelsen av et skall for en skilpadde som ble skadet i en skogbrann. Dermed reddet det nye skallet dyrets liv, og det er mange slike tilfeller. Et annet unikt tilfelle er en benprotese for en elefant. Det unike med saken ligger i det faktum at proteser for elefanter praktisk talt ikke er laget på grunn av dyrets store vekt.

Moderne utskriftsteknologi lar deg lage til og med en hel bygning. Byggingen av det lille huset (37 kvm) tok forskerne bare 24 timer og kostet halvparten av den konvensjonelle metoden.