Mokslinės fantastikos svajonės išsipildė: mes gyvename šimtmetyje, kai dirbtinis intelektas nebėra grožinė literatūra, o spausdintuvo pagalba galite atkurti bet kurį daiktą trimatėje erdvėje. Tiesa, tam skirtas spausdintuvas turėtų būti ypatingas: su 3D spausdinimu. Dabar jie yra prieinami masiniam vartotojui, tačiau daugelis iš mūsų vis dar nelabai supranta, kaip įmanoma spausdinti trimačius objektus. Apie tai, ką galima padaryti 3D spausdintuvu, rasite šiame straipsnyje.
Kas tai yra
Pirmiausia pagalvokite, kas yra 3D spausdintuvas. Spausdinimas ant popieriaus naudojant dvimatę technologiją pasiekė savo plėtros viršūnę. Rinkoje pilna įvairių rašalinių ir lazerinių spausdinimo priemonių. Kiekvienas gali atidaryti vaizdų spausdinimo studiją namuose: spausdintuvai yra tokie įperkami ir kompaktiški. Todėl žmonija nusprendė eiti toliau - visai neseniai atsirado spausdintuvai, ant kurių galima spausdinti trimačius objektus. Kas yra 3D spausdintuvas?
Tai prietaisas, kuris naudoja daiktų sluoksniavimo metodą. Pagrindas yra virtualus vaizdas trimatis formatas, kurį spausdintuvas pradeda gaminti sluoksnis po sluoksnio.
Šiuo metu yra įvairių prietaisų, kurie gali naudoti skirtingas medžiagas: nuo plastiko iki metalo. 3D spausdintuvo technologijos dėka galima gaminti bet kokio sudėtingumo trijų matmenų objektus. Netgi dalys su judančiomis dalimis bus spausdinamos pagal numatytą išdėstymą. Tai atveria platų spektrą įvairių eksperimentų ir labai palengvina gyvenimą.
Kūrybos istorija
Nors 3D technologijos buvo plačiai žinomos tik per pastaruosius porą metų, pirmieji tokių spausdintuvų modeliai pasirodė prieš daugelį metų. 1934 m. Charlesas Hullas pirmasis paleido 3D spausdintuvą, kuris spausdina objektą naudojant skaitmeninius duomenis. 1988 m. Buvo parduotas kompaktiškesnis namų naudojimui skirtas modelis, vadinamas SLA-250.
Technologijos nestovi vietoje. Jei pirmieji spausdintuvai spausdindavo gana apleistus modelius, tada jų „palikuonys“ tapdavo vis tikslesni. 1993 m. „Solidscape“ pradėjo gaminti rašalinius spausdintuvus, kuriuose pagrindinis dėmesys buvo skiriamas mažų dalių, turinčių idealiai lygų paviršių, gamybai.
Tačiau vis dėlto paklausa skatina gamybą, todėl didžiausias šuolis plėtojant 3D technologiją buvo padarytas būtent XXI amžiuje. 2005 m. Pasirodė pirmasis įrenginys, galintis atspausdinti spalvotus objektus.
Ką galima padaryti naudojant 3D spausdintuvą? Šiuo metu trimatis spausdinimas atveria iki šiol nežinomas galimybes: 3D įrenginiuose galima atspausdinti beveik bet kokį daiktą - nuo kraujagyslės iki matmenų baldų ar ginklų. Pramoniniai 3D spausdintuvai gali gaminti ištisus lėktuvus ir pastatus, o kompaktiškesni namų modeliai dažnai naudojami bandomiesiems modeliams ir būtiniems namų apyvokos daiktams gaminti.
Darbo principas
Kaip veikia 3D spausdintuvas? Šiuo metu rinkoje yra daugybė modelių, kuriuose naudojamos skirtingos spausdinimo technologijos. Tačiau principas yra tas pats visiems: norint apdoroti trimatę informaciją, spausdintuvas suskaido skaitmeninį modelį į skerspjūvius, kurie po to spausdina sluoksnis po sluoksnio. Įsivaizduokite popieriaus krūvą, kur lapas yra atspausdintas sluoksnis, turintis individualią formą. Jei sudėsite visus lapus kartu, gausite trimatį objektą su nurodytais parametrais.
Skirtumas tarp skirtingų modelių yra skirtingų spausdinimo medžiagų naudojimas ir puikūs sluoksnių sudarymo metodai. Vienas patraukliausių ir patogiausių paprastiems vartotojams yra FDM spausdinimas, kurio metu išlydyto plastiko lašai išspaudžiami ant pagrindinės platformos paviršiaus.
Netrukus tokie 3D spausdintuvai galės konkuruoti su standartiniais gamybos būdais. Galbūt artimiausiu metu užteks apsilankyti parduotuvėje, pakaks tiesiog įkelti atitinkamus modelius į spausdintuvą ir gauti juos neišeinant iš įrenginio.
3D spausdinimo technologija
Kokias kitas 3D spausdinimo technologijas galima atskirti?
- SLA technologija yra plačiausiai naudojama dėl didelio spausdinimo greičio. Ant tokio spausdintuvo pagamintas modelis, naudojant lazerį: pluoštas nukreiptas į fotopolimerą, o jis sukietėja. Tada permatoma medžiaga lengvai nudažoma ir klijuojama.
- SLS technologija atsiranda sukepinant reagentus milteliais, naudojant tą patį lazerio spindulį. Skiriamasis šio metodo bruožas yra galimybė gamybos procese naudoti ir plastikines, ir metalines medžiagas.
- DLP technologija yra jauniausia rinkoje. 3D spausdintuvai su panašiu spausdinimo metodu yra gana kompaktiški ir norimą dizainą sukuria naudojant šviesą.
- Metalų spausdinimui naudojama EBM technologija. Tokiuose pramoniniuose 3D spausdintuvuose sukuriant trimačius objektus naudojamas elektronų pluošto lydymas. Metalas nėra labai efektyvus kuriant smulkias detales su tiksliomis formomis. Todėl EBM spausdintuvuose naudojamas metalinis molis, kuris suderina molio elastingumą ir metalo kietumą. 3D metalinis spausdintuvas leidžia mums gaminti ne tik standartinius modelius ir daiktus, bet ir rimtų konstrukcijų dalis: lėktuvus ir laivus.
- HPM technologija (FDM) HPM leidžia gaminti modelius, kurie šiuo metu neturi analogų, pasižyminčių išskirtinėmis savybėmis. 3D spausdintuvus su šia technologija lengva prižiūrėti, jie yra kompaktiški ir tinkami naudoti bet kur nuo gamybos iki biuro.
- „Rankinis“ spausdinimas yra ne mažiau populiarus nei trijų dimensijų spausdintuvų modeliai. Atvaizduoja tokį prietaisą kaip rašiklį, kurio pagalba „nupiešiate“ 3D objektą. Rašikliuose naudojamos technologijos, panašios į visaverčius 3D spausdintuvus: smirdanti medžiaga išleidžiama iš galiuko. Tinkamai atlikdami miklumą, galite sukurti gana tikslius modelius ir figūras.
Platus trijų matmenų spausdintuvų asortimentas leidžia pasirinkti įrenginį konkrečiai pagal jūsų paskirtį ir biudžetą.
3D spalvų spausdinimas
Ši technologija leidžia išgauti visas turimas spalvas. 3D spausdintuvais atspausdintus modelius paprastai lengva dažyti. Bet spalvotuose modeliuose norimos spalvos suteikimas figūrai atsiranda tiesiogiai spausdinant.
Naudodamiesi šiuo spausdintuvu galite sukurti ne tik ryškius, bet ir realius įvairių formų ir dydžių objektus. Tokie prietaisai yra ypač populiarūs tarp dizainerių, kurie dažnai su savo pagalba kuria meno objektus.
Kaip veikia spalvotas spausdinimas? Pirmiausia prietaisu suformuojamas pagrindinės medžiagos sluoksnis, o paskui, judančios galvos pagalba, ant jo dažomi lipnios medžiagos lašai, dažomi norimais atspalviais.
3D spausdintuvo programos
3D spausdinimo technologija atvėrė milžiniškas gamybos galimybes beveik visose svarbiausiose žmogaus gyvenimo srityse. Ką galima padaryti 3D spausdintuvuose ir kur jie naudojami?
- Ginklų gamyba. Ar manote, kad plastikinis pistoletas neveiks? Net kaip bus! Tai įrodė JAV pilietis, į oro uostą gabenęs pilnavertį plastikinį šaunamąjį ginklą, kurio negalėjo aptikti metalo detektoriai. O 2012 m. „Defense Distributed“ pristatė ginklą, kurį kiekvienas gali atsispausdinti namuose 3D spausdintuvu su atitinkamu modeliu.Po to JAV priėmė įstatymą, draudžiantį naudoti trimatę technologiją ginklų gamyboje.
- Pastatyti namą dabar dar lengviau: 3D technologija atėjo į statybos pramonę. Pirmasis namas buvo „atspausdintas“ 2014 m., O visas pastatas, pagamintas naudojant 3D spausdinimą, buvo pristatytas plačiajai visuomenei 2016 m.
- Gamyboje trimatis spausdinimas gali žymiai paspartinti dalių gamybos procesą.
- Šiuo metu bandomieji 3D spausdintuvai gali atkurti žmogaus organus. Tam norimo tipo ląstelės dedamos ant specialios biologinės bazės. Tačiau ši technologija vis dar tobulinama.
- Bet protezų gamybos srityje 3D spausdintuvai jau yra aktyviai naudojami. Su jų pagalba gaminami įvairūs implantai: kaulų ir kremzlių dalelės.
- Trimačiai spausdintuvai taip pat užsiima brangios įrangos kūrimu: pavyzdžiui, bepilotis orlaivis „Polecat“ buvo beveik visiškai pagamintas naudojant 3D technologiją.
Kaip matote, atsakymas į klausimą, ką galima padaryti 3D spausdintuvu, yra gana platus. Greičiausiai ši sritis toliau aktyviai vystysis ir atneš daug žmogaus civilizacijos pranašumų. 3D spausdintuvo galimybės yra beveik begalinės.
3D spausdinimo funkcijos
Tie žmonės, kurie nori nusipirkti tokį prietaisą namuose, turbūt klausia, iš kur gauti plastiko 3D spausdintuvui. Šiuo metu atsargas galima laisvai įsigyti bet kurioje didžiųjų miestų parduotuvėse.
Skirtingi plastikai turi skirtingą kompoziciją, o tai reiškia, kad gatavo produkto savybės skiriasi priklausomai nuo naudojamos medžiagos. Kokių rūšių plastiką galima rasti rinkoje?
- ABS plastikas yra stipriausias ir labai atsparus smūgiams.
- PLA ir Laywood yra ekologiškiausi. Jie gaminami iš natūralių medžiagų: kukurūzų, cukranendrių ar medžio. Pasibaigus jų eksploatavimo laikui, produktai, pagaminti iš tokios medžiagos, gali būti perdirbami.
- WATSON yra žinomas dėl savo permatomos tekstūros. Jie mėgsta naudoti šio tipo plastiką bandomuose mechanizmų modeliuose, kai reikia stebėti, kokie procesai vyksta, pavyzdžiui, automobilyje.
- Akrilo arba PMMA yra populiariausias, ypač namuose. Ši medžiaga yra patvari, patvari ir nepretenzinga.
Platus 3D spausdintuvų plastiko pasirinkimas leidžia pasirinkti kompoziciją, tinkančią konkretiems tikslams.
Kaina
3D spausdintuvų kainos priklauso nuo įrenginio masto ir paskirties. Namų prietaisus galima įsigyti už 160–180 tūkstančių rublių. Jie galės gaminti paprastus modelius ir detales. Mažų kinų prototipų galima rasti už 16–30 tūkst., Tačiau darbe jie rodo save ne iš geriausios pusės.
Metalinių ar plastikinių 3D spausdintuvų gamybos kaina prasideda nuo 1,5 milijono rublių ir siekia astronomines naujausių rinkos naujovių kainas.
Klientų atsiliepimai
Kokias apžvalgas rašo tie, kurie, remdamiesi savo patirtimi, bandė atspausdinti trimačius vaizdus? Žmonės perka 3D spausdintuvus daugiausia sau, norėdami patenkinti savo pomėgį ir atsispausdinti įdomius ir neįprastus dalykus ar verslą. Ir tie, ir kiti pirkimu paprastai būna patenkinti, tačiau pataria pirmiausia atidžiai perskaityti apžvalgas apie įmonės gaminius. Jūsų 3D spausdinimo įspūdžiai priklausys nuo spausdinimo kokybės.
3D spausdintuvo vadovas
Kaip naudoti 3D spausdintuvą? Pirmiausia turite įdiegti specialią programinę įrangą savo kompiuteryje ar nešiojamajame kompiuteryje. Įdiegę programinę-aparatinę įrangą ir prijungę spausdintuvą, galite pereiti prie nustatymų. Paprastai trimatis spausdinimas naudoja daugybę parametrų, kuriuos galima įvesti į atitinkamą programos skirtuką. Jei norite gauti puikų rezultatą, gali reikėti šiek tiek eksperimentuoti. Tada turėtumėte įkelti 3D modelį į programą ir pradėti spausdinti.
Santrauka
3D spausdintuvai turi didelę ateitį.Įsivaizduokite, galite atsiųsti trimatį maketą į kitą pasaulio galą, kur jis bus atspausdintas per porą valandų. Kaip žmonės galėjo patikėti kažkuo panašiu prieš 10–20 metų? Naujoji spausdinimo technologija slepia didžiulį potencialą, ir kas žino, kokia bus ateitis 3D spausdinimo pasaulyje.
