3D տեխնոլոգիաներ

Ինչքանո՞վ է ճշգրիտ գործում 3D տպումը:

Ինչքանո՞վ է ճշգրիտ գործում 3D տպումը:

3D տպագրությունը արտադրության և արագ նախատիպավորման խիստ բազմակողմանի մեթոդ է: Վերջին մի քանի տասնամյակների ընթացքում այն ​​ալիք է բարձրացրել աշխարհի բազմաթիվ արդյունաբերություններում:

3D տպագրությունը արտադրական տեխնոլոգիաների մի ընտանիքի մի մասն է, որը կոչվում է հավելանյութերի արտադրություն: Սա նկարագրում է օբյեկտի ստեղծումը `շերտ առ շերտ նյութին ավելացնելով նյութ: Իր պատմության ընթացքում հավելանյութերի արտադրությունն անցել է տարբեր անվանումներով ՝ ներառյալ ստերեոլիտոգրաֆիան, 3D շերտավորումը և 3D տպումը, բայց 3D տպագրությունն ամենահայտնին է:

Այսպիսով, ինչպես են աշխատում 3D տպիչները:

ՀԱՐԱԿԻ. ՍԿՍԵՔ Սեփական 3D տպագրության բիզնեսը. 3D տպագրություն օգտագործող ընկերությունների 11 շահագրգիռ դեպքեր

Ինչպե՞ս է աշխատում 3D տպիչը:

3D տպագրության գործընթացը սկսվում է տպագրվող օբյեկտի գրաֆիկական մոդելի պատրաստմամբ: Սովորաբար դրանք մշակվում են համակարգչային ձևավորման (CAD) ծրագրային փաթեթների միջոցով, և դա կարող է լինել գործընթացի առավել աշխատատար մասը: Դրա համար օգտագործված ծրագրերը ներառում են TinkerCAD, Fusion360 և Sketchup:

Բարդ ապրանքների համար այս մոդելները հաճախ մանրակրկիտ փորձարկվում են `վերջնական արտադրանքի ցանկացած հնարավոր թերությունների սիմուլյացիայի մեջ: Իհարկե, եթե տպվելիք առարկան զուտ դեկորատիվ է, դա պակաս կարևոր է:

3D տպագրության հիմնական առավելություններից մեկն այն է, որ այն թույլ է տալիս գրեթե ցանկացած բանի արագ նախատիպավորումը: Միակ իրական սահմանափակումը ձեր երեւակայությունն է:

Փաստորեն, կան որոշ օբյեկտներ, որոնք պարզապես չափազանց բարդ են ստեղծելու ավելի ավանդական արտադրական կամ նախատիպային գործընթացներում, ինչպիսիք են CNC ֆրեզերային ձուլումը կամ ձուլումը: Այն նաև շատ ավելի էժան է, քան արտադրության շատ այլ ավանդական մեթոդներ:

Դիզայնից հետո հաջորդ փուլը մոդելը թվանշորեն կտրում է `այն տպելու համար: Սա կարևոր քայլ է, քանի որ 3D տպիչը չի կարող 3D մոդելը գաղափարապես պատկերացնել, ինչպես դու կամ ես: Կտորացման գործընթացը մոդելը բաժանում է բազմաթիվ շերտերի: Յուրաքանչյուր շերտի ձևավորումն այնուհետև ուղարկվում է տպիչի գլխին ՝ ըստ հերթականության տպելու կամ պառկելու համար:

Կտորացման գործընթացը սովորաբար ավարտվում է հատուկ կտրող ծրագրի միջոցով, ինչպիսիք են CraftWare- ը կամ Astroprint- ը: Այս կտրող ծրագրաշարը կկարգավորի նաև մոդելի «լրացումը» `անհրաժեշտության դեպքում լրացուցիչ կայունության համար ստեղծելով վանդակավոր կառուցվածք ամուր մոդելի ներսում:

Պատահում է նաև, որ սա մի տարածք է, որտեղ 3D տպիչները գերազանցում են: Նրանք ի վիճակի են տպել շատ ամուր նյութեր շատ ցածր խտությամբ `վերջնական արտադրանքի ներսում օդի գրպանների ռազմավարական ավելացման միջոցով:

Կտրող ծրագրակազմը նաև անհրաժեշտության դեպքում կավելացնի աջակցության սյուններ: Դրանք պահանջվում են, քանի որ պլաստմասը չի կարող դրվել բարակ օդում, և սյունները օգնում են տպիչին անցնել բացերը: Անհրաժեշտության դեպքում հետագայում այս սյունները հանվում են:

Երբ կտրող ծրագիրն իր կախարդանքն աշխատեց, տվյալներն այնուհետև ուղարկվում են տպիչ ՝ վերջին փուլի համար:

Այստեղից իր վրա է վերցնում 3D տպիչը: Այն կսկսի տպել մոդելը ՝ համաձայն կտրող ծրագրի հատուկ ցուցումների, օգտագործելով տարբեր մեթոդներ ՝ կախված օգտագործվող տպիչի տեսակից: Օրինակ, ուղղակի 3D տպագրությունը օգտագործում է inkjet տեխնոլոգիային նման տեխնոլոգիա, որում վարդակները շարժվում են հետ և առաջ, և վեր ու վար, բաշխելով խիտ մոմեր կամ պլաստմասե պոլիմերներ, որոնք ամրապնդվում են ՝ կազմելով 3D օբյեկտի յուրաքանչյուր նոր խաչմերուկ: Մուլտի-ռեակտիվ մոդելավորումը օգտագործում է միաժամանակ աշխատող տասնյակ ինքնաթիռներ ՝ ավելի արագ մոդելավորման համար:

Ամրակման 3D տպագրության դեպքում, թանաքային վարդակները կիրառում են նուրբ չոր փոշի և հեղուկ սոսինձ կամ կապակցիչ, որոնք միավորվում են `կազմելով յուրաքանչյուր տպագիր շերտ: Ամրակման տպիչները յուրաքանչյուր շերտը կազմելու համար կատարում են երկու փոխանցում: Առաջին անցքը փոշու բարակ ծածկույթ է նստեցնում, իսկ երկրորդ անցքը օգտագործում է վարդակները `կապիչը կիրառելու համար:

Ֆոտոպոլիմերացման ժամանակ հեղուկ պլաստիկի կաթիլները ենթարկվում են ուլտրամանուշակագույն լազերի լազերային ճառագայթին, որը հեղուկը վերածում է պինդ նյութի:

Sintering- ը 3D տպագրության մեկ այլ տեխնոլոգիա է, որը ներառում է մասնիկների հալեցում և միաձուլում `յուրաքանչյուր հաջորդ շերտը տպելու համար: Համապատասխան ընտրովի լազերային սինթրինգը հենվում է լազերի վրա `հալեցնելով բոցավառ պլաստիկ փոշին, որն այնուհետև ամրանում է` կազմելով տպագիր շերտը: Սինթրինգը կարող է օգտագործվել նաև մետաղական առարկաներ կառուցելու համար:

3D- ի գործընթացը կարող է տևել ժամեր կամ նույնիսկ օրեր `կախված ծրագրի չափից և բարդությունից:

«Արդյունաբերությունում ցնցումներ առաջացնող ավելի արագ տեխնոլոգիաներ կան, օրինակ` Carbon M1- ը, որն օգտագործում է հեղուկի անկյունում կրակված լազերներ և դրանցից դուրս է բերում տպումը `զգալիորեն արագացնելով գործընթացը: Բայց այս տեսակի տպիչները շատ անգամ ավելին են բարդ է, շատ ավելի թանկ և մինչ այժմ աշխատում է միայն պլաստիկի հետ »: - howtogeek.com.

Անկախ նրանից, թե որ տեսակի 3D տպիչն է օգտագործվում, ընդհանուր տպման գործընթացը սովորաբար նույնն է:

  • Քայլ 1: Արտադրեք 3D մոդել ՝ օգտագործելով CAD ծրագրակազմ:
  • Քայլ 2: CAD նկարը փոխարկվում է տասելացման ստանդարտ լեզվի (STL) ձևաչափի: 3D տպիչների մեծամասնությունն օգտագործում է STL ֆայլեր, բացի ֆայլերի այլ տեսակներից, ինչպիսիք են ZPR և ObjDF:
  • Քայլ 3: STL ֆայլը փոխանցվում է համակարգչին, որը վերահսկում է 3D տպիչը: Այնտեղ օգտագործողը նշում է տպագրության չափը և կողմնորոշումը:
  • Քայլ 4: 3D տպիչը ինքնին կարգավորված է: Յուրաքանչյուր մեքենա ունի տեղադրման իր պահանջները, ինչպիսիք են պոլիմերների, կապակցիչների և այլ սպառման նյութերի լիցքավորումը, որոնք կօգտագործի տպիչը:
  • Քայլ 5: Սկսեք մեքենան և սպասեք կառուցման ավարտին: Այս ընթացքում մեքենան պետք է պարբերաբար ստուգվի ՝ համոզվելու համար, որ սխալներ չկան:
  • Քայլ 6: Տպված առարկան հանվում է մեքենայից:
  • Քայլ 7: Վերջին քայլը հետմշակումն է: 3D տպիչներից շատերը պահանջում են հետընտրական վերամշակման մի տեսակ, ինչպիսիք են մնացած փոշին խոզանակելը կամ տպված առարկան լվանալը `ջրով լուծվող հենակները հեռացնելու համար: Նոր օբյեկտը կարող է նաև բուժման կարիք ունենալ:

Ի՞նչ կարող է պատրաստել 3D տպիչը:

Ինչպես արդեն տեսանք, 3D տպիչները աներևակայելի բազմակողմանի են: Նրանք տեսականորեն կարող են ստեղծել գրեթե ամեն ինչ, ինչի մասին կարող եք մտածել:

Բայց դրանք սահմանափակվում են նյութերի տեսակներով, որոնք նրանք կարող են օգտագործել «թանաքի» համար և իրենց չափսերով: Շատ մեծ առարկաների համար, ասենք մի տուն, հարկ կլինի տպել առանձին կտորներ կամ օգտագործել շատ մեծ 3D տպիչ

3D տպիչները ունակ են տպել պլաստմասե, բետոնե, մետաղական և նույնիսկ կենդանական բջիջներում: Բայց տպիչների մեծ մասը նախատեսված է օգտագործել միայն մեկ տեսակի նյութ:

3D տպագիր առարկաների մի քանի հետաքրքիր օրինակներ ներառում են, բայց չեն սահմանափակվում դրանով. -

  • Պրոթեզավորված վերջույթներ և մարմնի այլ մասեր
  • Տներ և այլ շինություններ
  • Սնունդ
  • Դեղ
  • Հրազեն
  • Հեղուկ կառուցվածքներ
  • Ապակե արտադրանք
  • Ակրիլային առարկաներ
  • Կինոնկարներ
  • Երաժշտական ​​գործիքներ
  • Հագուստ
  • Բժշկական մոդելներ և սարքեր

3D տպագրությունը ակնհայտորեն կիրառություն ունի շատ արդյունաբերություններում:

Որո՞նք են 3D տպագրության ծրագրակազմի որոշ տեսակներ:

CAD տարբեր ծրագրակազմերը կօգտագործեն տարբեր ֆայլերի ձևաչափեր, բայց ամենատարածվածներից են.

  • STL - Tessellation- ի ստանդարտ լեզուն կամ STL- ը 3D մատուցման ձևաչափ է, որը սովորաբար կարող է կարգավորել միայն մեկ գույն: Սովորաբար սա ֆայլի ձևաչափ է, որն օգտագործում են աշխատասեղանի 3D տպիչները:
  • VRML - Վիրտուալ իրականության մոդելավորման լեզու, VRML ֆայլը ֆայլի ավելի նոր ձևաչափ է: Սովորաբար դրանք օգտագործվում են մեկից ավելի էքստրուդեր ունեցող տպիչների համար և կարող են կարգավորել բազմագույն մոդելի ստեղծումը:
  • AMF - Հավելանյութերի արտադրության ֆայլի ձևաչափ, սա .xml հիմնված 3D ստանդարտի համար բաց ստանդարտ է: Այն կարող է նաև աջակցել բազմաթիվ գույների:
  • GCode - GCode- ը մեկ այլ ֆայլի ձևաչափ է, որը կարող է պարունակել մանրամասն հրահանգներ 3D տպիչի համար, որին պետք է հետևել յուրաքանչյուր կտոր տեղադրելու համար:
  • Այլ ձևաչափեր - 3D տպիչների այլ արտադրողներ նույնպես ունեն իրենց սեփական ֆայլերի ձևաչափերը:

Որո՞նք են 3D տպագրության առավելությունները:

Ինչպես արդեն շոշափեցինք վերևում, 3D տպագրությունը կարող է տարբեր առավելություններ ունենալ ավելի ավանդական արտադրական գործընթացների նկատմամբ, ինչպիսիք են ներարկման ձուլումը կամ CNC ֆրեզը:

3D տպագրությունը ավելի շուտ լրացնող գործընթաց է, քան թե CNC ֆրեզերացիայի նման հանում է: 3D տպագրությունը շերտ առ շերտ կառուցում է իրերը, մինչդեռ դրանք հետագայում աստիճանաբար հեռացնում են նյութը ամուր բլոկից ՝ արտադրանք ստեղծելու համար: Սա նշանակում է, որ որոշ դեպքերում 3D տպումը կարող է լինել ավելի ռեսուրսարդյունավետ, քան CNC- ն:

Ավանդական արտադրական գործընթացների մեկ այլ օրինակ `ներարկման ձուլումը, հիանալի է մեծ քանակությամբ շատ առարկաներ պատրաստելու համար: Չնայած այն կարող է օգտագործվել նախատիպեր ստեղծելու համար, ներարկման ձուլումը լավագույնս համապատասխանում է հաստատված արտադրանքի ձևավորման մասշտաբային արտադրությանը: Այնուամենայնիվ, 3D տպագրությունն ավելի լավ է համապատասխանում փոքրածավալ, սահմանափակ արտադրական հոսքերի կամ նախատիպերի համար:

Կախված գործածությունից, 3D տպագրության որոշ այլ առավելություններ կան արտադրական այլ գործընթացների համեմատ: Դրանք ներառում են, բայց չեն սահմանափակվում դրանով.

  • Ավելի արագ արտադրություն - Չնայած երբեմն դանդաղ, 3D տպումը կարող է ավելի արագ լինել, քան որոշ սովորական գործընթացներ, ինչպիսիք են ներարկման ձուլումը և հանում է արտադրությունը:
  • Հեշտ մատչելի - 3D տպագրությունը գոյություն ունի արդեն մի քանի տասնամյակ և պայթել է 2010 թվականից: Այժմ առկա են տպիչների և ծրագրային փաթեթների լայն տեսականի (շատերը բաց աղբյուր են), ինչը գրեթե յուրաքանչյուրի համար հեշտացնում է սովորել, թե ինչպես դա անել:
  • Ավելի լավ որակի արտադրանք - 3D տպագրությունը արտադրում է արտադրանքի կայուն որակ: Քանի դեռ մոդելը ճշգրիտ է և նպատակահարմար է նպատակին, և օգտագործվում է նույն տեսակի տպիչը, վերջնական արտադրանքը սովորաբար միշտ կլինի նույն որակի:
  • Հիանալի է դիզայնի և արտադրանքի փորձարկման համար - 3D տպումը արտադրանքի նախագծման և փորձարկման լավագույն գործիքներից մեկն է: Այն հնարավորություն է տալիս նախագծել և փորձարկել մոդելները ՝ հեշտությամբ կատարելագործումը:
  • Ծախսերի արդյունավետ - 3D տպագրությունը, ինչպես տեսանք, կարող է լինել արտադրության ծախսարդյունավետ միջոց: Մոդելը ստեղծվելուց հետո գործընթացը սովորաբար ավտոմատացվում է, և հումքի թափոնները հակված են սահմանափակվել:
  • Ապրանքների դիզայնը գրեթե անսահման է - 3D տպագրության հնարավորությունները գրեթե անսահման են: Քանի դեռ այն հնարավոր է նախագծել CAD- ում, և տպիչը բավականաչափ մեծ է այն տպելու համար, երկինքը սահմանն է:
  • 3D տպիչները կարող են տպել ՝ օգտագործելով տարբեր նյութեր - Որոշ 3D տպիչներ իրականում կարող են խառնվել կամ փոխվել նյութերի միջև: Ավանդական տպագրության մեջ դա կարող է լինել բարդ և թանկ:


Դիտեք տեսանյութը: How many planets are there in the Solar System? (Հունվարի 2022).