Kaip veikia 3D spausdintuvas? - Aiškiai paaiškinau
3D spausdintuvai tampa pigesni ir įdomesni privatiems vartotojams. Paaiškiname, kaip veikia 3D spausdintuvas ir kokie yra galimi skirtingi spausdinimo būdai.
Pagrindinės 3D spausdintuvų funkcijos
Šiuo metu yra trys skirtingi 3D spausdinimo būdai. Jie skiriasi naudojama pradine medžiaga ir modeliavimo technika. Pagrindinis principas visada yra tas pats:
- 3D spausdinimo šablonas yra ne tekstinis failas, kaip naudojant įprastus spausdintuvus, bet 3D formato šablonas, nes jis gali būti sukurtas naudojant CAD programinę įrangą.
- Dažniausiai pasitaikantys failų tipai yra STL (standartinė trikampių kalba), VRML (virtualios realybės modeliavimo kalba) ir X3D (išplėstinė 3D).
- 3D spausdintuvas yra „maitinamas“ šiais šablonais. Tada modelis pagamintas iš tirpių medžiagų, miltelių ar tam tikro skysčio.
- Visi trys įprasti 3D spausdintuvų tipai padengia plonus sluoksnius, kurie yra atskirai sukietėję.
3D spausdintuvas: kaip veikia stereolitografija?
Stereolitografija (SLA) buvo sukurta dar devintajame dešimtmetyje ir yra seniausia 3D spausdinimo technologija.
- Skysta epoksidinė derva, esanti baseine, naudojama kaip pradinė medžiaga.
- Baseine yra kėlimo platforma, kurią galima perkelti aukštyn ir žemyn. Tuo sukuriamas 3D modelis.
- Spausdinimo pradžioje keltuvas yra šiek tiek žemiau dervos paviršiaus - apie 0, 05–0, 25 mm.
- Virš dubens pritvirtintas lazeris sukietina pirmąjį modelio sluoksnį.
- Dabar keltuvas šiek tiek juda žemyn. Priklausomai nuo spausdintuvo tipo ir modelio filigraniškumo, sluoksnių storis yra nuo 0, 05 iki 0, 25 mm. Epoksidinė derva eina kartu per pirmąjį, jau sukietėjusį sluoksnį.
- Kitas objekto sluoksnis yra sukietėjęs ir sklandžiai priglunda prie pirmojo, apatinio, sluoksnio.
- 3D modelis yra sudarytas sluoksnis po sluoksnio iš apačios į viršų.
- SLA proceso pranašumas yra lygus modelio paviršius. Tačiau skystis nenešioja perkylančių dalių tol, kol jos nėra visiškai sukietėjusios. Dėl šios priežasties gali tekti naudoti atramines struktūras.
Kaip veikia 3D spausdintuvas ?: sukepinimas lazeriu
Selektyvinis lazerinis sukepinimas (SLS) arba atrankinis lazerinis lydymasis (SLM) kaip žaliava naudoja miltelius. Dažniausiai naudojami poliamido 12 milteliai. Tačiau kaip pradinė medžiaga taip pat yra liejamasis smėlis, padengtas plastiku ir metalu ar keramikos milteliais.
- Sukepinant lazeriu naudojamas ne vienas baseinas, bet du šalia vienas kito išdėstyti baseinai, kiekvienas su kėlimo platforma.
- Milteliai yra žaliava baseine (kairėje nuotraukoje).
- Volelis paima miltelius ir apsuka juos virš keltuvo kaimyniniame baseine, kuris yra viršuje pradžioje.
- Lazeris išlydo arba sukepina miltelius (keramikos atveju), kad jie surištų ir sukietėtų. Sukurtas pirmasis objekto sluoksnis.
- Miltelių baseino pakėlimas šiek tiek pasislenka aukščiau, o objekto baseine esantis objektas šiek tiek nusileidžia.
- Volelis užtepa kitą miltelių sluoksnį ant pirmo, sukietėjusio daikto sluoksnio, o lazeris vėl pradeda kietėti.
- Taigi modelis yra sudarytas sluoksnis po sluoksnio iš apačios į viršų.
- Proceso pranašumas yra universalus medžiagų pasirinkimas. Be to, nereikia įrengti atramų, nes milteliai iškart sukietėja ir yra laikomi.
- Priešingai nei stereolitografija, sukepinimo lazeriu metu objektai turi šiurkštų paviršių. Spausdintuvai taip pat yra labai brangūs, todėl labiau išplėtoti pramonei.
Lydyto nusodinimo modeliavimas (FDM): 3D spausdintuvai privatiems vartotojams
Lydytasis nusodinimo modeliavimas (FDM) yra labiausiai paplitęs metodas.
- Naudojamos medžiagos, kurios tampa skystos arba formuojamos karščiu, pavyzdžiui, termoplastinės medžiagos, tokios kaip PVA, PET ir nailonas, taip pat šokoladas ir vaškas.
- Medžiaga pašildoma purkštuku ir suskystinama. Tada jis dedamas ant sluoksnio tam tikruose taškuose - labai panašus į klasikinį spausdinimą - ir tada atšaldomas taip, kad sukietėtų.
- Kaip ir kiti procesai, taip sukuriamas vienas po kito esantis sluoksnis.
- Kitas trūkumas yra tas, kad modelis visiškai nesukietėja iškart. Dėl šios priežasties gali tekti suplanuoti paramos struktūras.
- Bet spausdintuvai ir medžiagos yra palyginti pigūs, todėl jie taip pat tinka privatiems vartotojams.