Što je 3D printer

Jedno od najperspektivnijih područja u modernom svijetu je stvaranje trodimenzionalnih objekata pomoću 3D ispisa. Tehnologija ispisa omogućuje vam stvaranje vrlo složenih i detaljnih proizvoda. Danas je upotreba trodimenzionalnog tiska moguća ne samo na proizvodnim mjestima, već i kod kuće, za to je dovoljno kupiti 3D printer.

Što je 3D printer?

Trodimenzionalni pisač je uređaj sposoban za oblikovanje objekata na temelju stvorenih digitalnih 3D modela. Proizvodi se dobivaju nanošenjem materijala. Termoplastične i fotopolimerne smole koriste se kao osnova, ali s razvojem tehnologije povećava se količina materijala koji se koristi u ulozi sirovina.

Postupak izrade proizvoda izgleda ovako:

1. Postupak stvaranja 3D modela, tj. razvija se vizualna slika budućeg proizvoda uz očuvanje svih proporcija. Model je stvoren pomoću specijaliziranog softvera.
2. Nakon stvaranja modela, morate obraditi datoteku. Obrada uključuje pretvaranje datoteke u digitalni kod koji cijeli model dijeli u više paralelnih slojeva. Na taj se način za 3D uređaj generiraju naredbe, koje distribuiraju materijal za stvaranje objekta.
3. Posljednja faza je 3D ispis proizvoda, tj. postupak stvaranja proizvoda kroz slojevitost materijala. Proces se izvodi pomoću glave za ispis (ekstrudera), koja se kreće duž osi 0Y i 0X, tj. materijal se dovodi samo duž vodoravne ravnine u skladu s programskim kodom sloja. Da bi nanio sljedeći sloj, ekstruder se pomiče okomitim vodičem (duž osi 0Z) na udaljenosti jednakoj veličini sloja. Nakon toga počinje se nanositi sljedeći vodoravni sloj.

Pitanja i odgovori: Postupak ispisa može se razlikovati ovisno o tehnologiji izrade, ali cjelokupni proces stvaranja proizvoda sastoji se u slojenju materijala.

Vrste 3D pisača

Uređaji su podijeljeni prema jedinstvenosti postupka tiskanja, tj. od korištene tehnologije. Najčešći načini ispisa su FDM (modeliranje fuzijskim taloženjem / smjerno modeliranje) i SLA (laserska stereolitografija / laserska stereolitografija)

Tehnologija usmjerenog modeliranja jedan je od prvih načina ispisa. Za proizvodnju predmeta koristi se termoplastika u obliku namotanih žbica ili niti na zavojnici. Metoda ispisa je sljedeća:

1. Zavojnica ili navoj ugrađuje se u ekstruder. Pod djelovanjem uređaja za grijanje, materijal se počinje topiti, a kroz kanal ulazi u radnu površinu.
2. Ekstruder vrši pokret na zadanim koordinatama u skladu s digitalnim kodom. Proizvodnja se odvija u slojevima u odnosu na vodoravnu ravninu.
3. U proizvodnji složenih proizvoda korištena su dva materijala: glavni i pomoćni. Proizvod je izrađen pomoću osnovnog materijala. Pomoćni materijal namijenjen je stvaranju privremenih nosača, kao i za popunjavanje šupljeg prostora proizvoda. jer pisač ne može ispisati predmet u zraku bez ikakvog razloga.

Pitanja i odgovori: Pomoćni materijal se nakon toga uklanja s posebnim otapalom ili se lako odvaja.

Proizvodi napravljeni primjenom FDM tehnologije imaju dobru mehaničku i kemijsku čvrstoću. Takva svojstva postižu se upotrebom termoplastične proizvodne klase. Također, ova je tehnologija jednostavna i pogodna za upotrebu u kućnim uvjetima.

SLA tehnologija ili stereolitografija tiska proizvode pomoću tekućih fotopolimerskih smola, koje se pod utjecajem izvora energije smrzavaju u obliku lasera. Ovom metodom proizvodi imaju visoku točnost (do 15 mikrona). Predmeti ispisa su sljedeći:

1. Radna površina se spušta u spremnik s fotopolimernom tekućinom do dubine od jednog sloja;
2. Izvor energije (laser) reže oblik objekta prema zadanim koordinatama objekta;
3. Proces polimerizacije se odvija uslijed čega dolazi do skrućivanja na dodirnim mjestima;
4. Postupak se ponavlja za svaki sloj dok se objekt ne proizvede;
5. Nakon proizvodnje, model je uronjen u spremnik s posebnom otopinom za čišćenje od pomoćnih elemenata;
6. Posljednja faza je ultraljubičasto zračenje kako bi se ubrzao proces stvaranja proizvoda.

Stereolitografija je jedna od najmodernijih tehnologija, ali za to su joj potrebni skupi materijali. Postoje i manje poznate vrste tiska:

SlS (selektivno lasersko sinteriranje) princip stvaranja objekta je dodavanje tankog sloja materijala u obliku praha na radno područje koje se sinterira pod djelovanjem lasera. Glavne prednosti ove metode je nepostojanje potrebe za korištenjem pomoćnih elemenata, ali zahtijeva dodatnu toplinsku obradu. Ne predviđa uporabu u domaćim uvjetima.

EBM (taljenje elektronskih zraka). Tehnologija je slična selektivnom laserskom sinteriranju, ali proizvod se stvara u vakuumu i ne zahtijeva dodatnu toplinsku obradu.

3D ispisom se može pripisati 3D olovka. Princip rada djeluje slično FDM-tehnologiji, ali ima manji izgled i koristi se za stvaranje crteža s trodimenzionalnim učinkom.

Što može 3D pisač?

Trodimenzionalni tisak danas se koristi u gotovo svim sferama života. Postoje primjeri stvaranja kulinarskih jela pomoću 3D ispisa. Pojedinosti o bilo kojoj složenosti stvorene su za složenije strukture u svim industrijama. Ali najvažnije i najpotrebnije područje još uvijek je medicina.

Nekoliko tvrtki razvija organske imitatore koji praktički mogu zamijeniti prirodne tkanine. Također, 3D ispis omogućuje vam pomoć u protetskom okruženju zglobova. Najčešće primjena trodimenzionalne proizvodnje dobila je u stomatologiji. Osim protetike, pisači se koriste za izradu ismijanih organa. Mogućnosti trodimenzionalnog tiska svakodnevno se povećavaju i postaju dostupnije.

3D pisači pomažu ne samo ljudima, već i životinjama. Jedan od poznatih slučajeva je stvaranje školjke kornjače, koja je ozlijeđena u šumskom požaru. Tako je nova školjka spasila život životinji, a takvih je slučajeva mnogo. Drugi jedinstveni slučaj je protetska noga za slona. Jedinstvenost slučaja leži u činjenici da proteze za slona praktički nisu napravljene zbog velike težine životinje.

Moderna tehnologija ispisa omogućuje vam stvaranje čak i cijele zgrade. Tijekom izgradnje malene kuće (37 m²), istraživači su proveli samo 24 sata, a pokazalo se da je dva puta jeftinija od uobičajene metode.