ความฝันของนิยายวิทยาศาสตร์เป็นจริง: เราอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ปัญญาประดิษฐ์ไม่ใช่นิยายอีกต่อไปและด้วยความช่วยเหลือของเครื่องพิมพ์คุณสามารถสร้างสิ่งต่าง ๆ ในพื้นที่สามมิติ จริงแล้วเครื่องพิมพ์สำหรับสิ่งนี้ควรพิเศษ: ด้วยการพิมพ์ 3 มิติ ตอนนี้สิ่งเหล่านี้มีให้สำหรับผู้บริโภคจำนวนมาก แต่พวกเราหลายคนยังไม่เข้าใจจริงๆว่าการพิมพ์วัตถุสามมิติเป็นไปได้อย่างไร เกี่ยวกับสิ่งที่สามารถทำได้ในเครื่องพิมพ์ 3D ในบทความนี้
นี่คืออะไร
ก่อนอื่นให้พิจารณาว่าเครื่องพิมพ์ 3D คืออะไร การพิมพ์บนกระดาษโดยใช้เทคโนโลยีสองมิติได้มาถึงจุดสูงสุดของการพัฒนาแล้ว ตลาดเต็มไปด้วยอุปกรณ์หลากหลายสำหรับอิงค์เจ็ทการพิมพ์เลเซอร์ ทุกคนสามารถเปิดสตูดิโอการพิมพ์ภาพที่บ้านได้: เครื่องพิมพ์มีราคาไม่แพงและกะทัดรัด ดังนั้นมนุษยชาติจึงตัดสินใจที่จะดำเนินการต่อไป - เมื่อเร็ว ๆ นี้เครื่องพิมพ์ก็ปรากฏขึ้นซึ่งเป็นไปได้ที่จะพิมพ์วัตถุสามมิติ เครื่องพิมพ์ 3D คืออะไร
นี่คืออุปกรณ์ที่ใช้วิธีการเลเยอร์สิ่งต่าง ๆ พื้นฐานคือภาพเสมือนจริงในรูปแบบสามมิติซึ่งเครื่องพิมพ์เริ่มผลิตทีละชั้น
ในขณะนี้มีอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่สามารถใช้วัสดุที่แตกต่างกัน: จากพลาสติกถึงโลหะ ด้วยเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์สามมิติทำให้สามารถสร้างวัตถุสามมิติที่มีความซับซ้อนในระดับใดก็ได้ แม้ชิ้นส่วนที่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจะถูกพิมพ์ตามแบบที่ต้องการ สิ่งนี้เปิดขอบเขตที่กว้างสำหรับการทดลองที่หลากหลายและทำให้ชีวิตง่ายขึ้นมาก
ประวัติความเป็นมาของการสร้าง
แม้ว่าเทคโนโลยี 3D จะเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่เครื่องพิมพ์รุ่นแรก ๆ ก็ปรากฏตัวเมื่อหลายปีก่อน ในปี 1934 Charles Hull เป็นคนแรกที่เปิดตัวเครื่องพิมพ์ 3D ที่พิมพ์วัตถุโดยใช้ข้อมูลดิจิตอล ในปี 1988 รุ่นกะทัดรัดมากขึ้นสำหรับใช้ในบ้านไปขายเรียกว่า SLA-250
เทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง หากเครื่องพิมพ์เครื่องแรกพิมพ์รุ่นที่ค่อนข้างเลอะเทอะ "ผู้สืบทอด" ของพวกเขาจะแม่นยำยิ่งขึ้น ในปี 1993 Solidscape เริ่มผลิตเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทที่มุ่งเน้นการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีพื้นผิวเรียบอย่างสมบูรณ์แบบ
แต่ความต้องการยังคงกระตุ้นการผลิตดังนั้นก้าวกระโดดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการพัฒนาเทคโนโลยี 3 มิติได้เกิดขึ้นอย่างแม่นยำในศตวรรษที่ 21 ในปี 2005 อุปกรณ์แรกปรากฏว่าสามารถพิมพ์วัตถุที่มีสี
เครื่องพิมพ์ 3D สามารถทำอะไรได้บ้าง? ในปัจจุบันการพิมพ์สามมิติเปิดโอกาสที่ไม่ทราบมาก่อน: เกือบทุกสิ่งสามารถพิมพ์บนอุปกรณ์ 3 มิติตั้งแต่หลอดเลือดไปจนถึงเฟอร์นิเจอร์หรืออาวุธมิติ เครื่องพิมพ์ 3 มิติเชิงอุตสาหกรรมสามารถสร้างทั้งเครื่องบินและอาคารและแบบบ้านที่มีขนาดกะทัดรัดมักใช้ในการผลิตแบบทดสอบและของใช้ในครัวเรือนที่จำเป็น
หลักการทำงาน
เครื่องพิมพ์ 3D ทำงานอย่างไร ในปัจจุบันมีหลายรุ่นในตลาดที่ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ที่แตกต่างกัน แต่หลักการก็เหมือนกันสำหรับทุกคน: ในการประมวลผลข้อมูลสามมิติเครื่องพิมพ์จะแบ่งโมเดลดิจิตอลออกเป็นส่วนไขว้ซึ่งจะพิมพ์เลเยอร์เป็นชั้น ๆ ลองนึกภาพกองกระดาษโดยที่กระดาษหนึ่งแผ่นเป็นชั้นพิมพ์ที่มีรูปร่างแตกต่างกัน หากคุณเพิ่มแผ่นงานทั้งหมดเข้าด้วยกันคุณจะได้รับวัตถุสามมิติพร้อมพารามิเตอร์ที่กำหนด
ความแตกต่างระหว่างรุ่นที่แตกต่างกันคือการใช้วัสดุการพิมพ์ที่แตกต่างกันและวิธีการทำเลเยอร์ที่ยอดเยี่ยม หนึ่งในสิ่งที่น่าดึงดูดและสะดวกสบายที่สุดสำหรับผู้ใช้ทั่วไปคือการพิมพ์แบบ FDM ในช่วงที่พลาสติกหลอมเหลวหยดลงบนพื้นผิวของแท่นฐาน
เมื่อเร็ว ๆ นี้เครื่องพิมพ์ 3 มิติดังกล่าวจะสามารถแข่งขันกับวิธีการผลิตมาตรฐาน บางทีในอนาคตอันใกล้นี้แทนที่จะไปเยี่ยมชมร้านค้ามันก็เพียงพอแล้วที่จะโหลดรุ่นที่เกี่ยวข้องลงในเครื่องพิมพ์และนำไปใช้โดยไม่ต้องออกจากอุปกรณ์
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติอื่นใดที่สามารถแยกแยะได้?
- เทคโนโลยี SLA ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความเร็วในการพิมพ์สูง แบบจำลองถูกสร้างขึ้นบนเครื่องพิมพ์ที่ใช้เลเซอร์ลำแสงถูกส่งไปยังเครื่องอัดเม็ดแสงและแข็งตัว จากนั้นวัสดุโปร่งแสงจะถูกย้อมและติดกาวได้ง่าย
- เทคโนโลยี SLS เกิดขึ้นจากการเผาสารรีเอเจนต์โดยใช้ลำแสงเลเซอร์เดียวกัน คุณสมบัติที่โดดเด่นของวิธีนี้คือความสามารถในการใช้ทั้งวัสดุพลาสติกและโลหะในกระบวนการผลิต
- เทคโนโลยี DLP เป็นเทคโนโลยีที่อายุน้อยที่สุดในตลาด เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีวิธีการพิมพ์คล้ายกันมีขนาดค่อนข้างเล็กและใช้แสงในการออกแบบตามที่ต้องการ
- เทคโนโลยี EBM ใช้สำหรับการพิมพ์โลหะ ในการสร้างวัตถุสามมิติในเครื่องพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมดังกล่าวจะใช้การหลอมลำแสงอิเล็กตรอน โลหะไม่มีประสิทธิภาพในการสร้างชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีรูปร่างที่แม่นยำ ดังนั้นดินโลหะจะใช้ในเครื่องพิมพ์ EBM ซึ่งรวมความเหนียวของดินและความแข็งของโลหะ เครื่องพิมพ์โลหะสามมิติช่วยให้เราผลิตไม่เพียง แต่รุ่นและสิ่งของมาตรฐาน แต่ยังรวมถึงชิ้นส่วนของโครงสร้างที่ร้ายแรงเช่นเครื่องบินและเรือ
- เทคโนโลยี HPM (FDM) HPM ช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองที่ไม่มีแอนะล็อกในขณะนี้ซึ่งมีลักษณะพิเศษ เครื่องพิมพ์ 3 มิติด้วยเทคโนโลยีนี้บำรุงรักษาง่ายกะทัดรัดและเหมาะสมสำหรับการใช้งานทุกที่ตั้งแต่การผลิตจนถึงสำนักงาน
- การพิมพ์ "ด้วยตนเอง" ไม่เป็นที่นิยมน้อยกว่าเครื่องพิมพ์สามมิติสามมิติ แสดงอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นปากกาด้วยความช่วยเหลือซึ่งคุณ "วาด" วัตถุ 3 มิติ ปากกาใช้เทคโนโลยีที่คล้ายกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีคุณสมบัติครบถ้วน ด้วยความชำนาญที่เหมาะสมคุณสามารถสร้างแบบจำลองและตัวเลขที่แม่นยำได้
เครื่องพิมพ์สามมิติที่หลากหลายช่วยให้คุณสามารถเลือกอุปกรณ์เฉพาะสำหรับวัตถุประสงค์และงบประมาณของคุณ
การพิมพ์สี 3D
เทคโนโลยีนี้ช่วยให้คุณได้รับสีที่มีอยู่ทั้งหมด แบบจำลองที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3D มักจะย้อมง่าย แต่ในรุ่นสีให้ตัวเลขสีที่ต้องการเกิดขึ้นโดยตรงในระหว่างการพิมพ์
การใช้เครื่องพิมพ์นี้คุณสามารถสร้างวัตถุที่มีความสว่าง แต่ยังสามารถสร้างวัตถุที่มีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ ได้อย่างสมจริง อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่นักออกแบบที่มักสร้างงานศิลปะด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา
การพิมพ์สีทำงานอย่างไร ขั้นแรกให้ชั้นของวัสดุฐานถูกสร้างขึ้นโดยอุปกรณ์และจากนั้นด้วยความช่วยเหลือของหัวที่เคลื่อนที่ได้มีการทาสีสารกาวหยดลงบนมันแล้วทาสีในเฉดสีที่ต้องการ
แอพพลิเคชั่นเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติได้เปิดโอกาสอย่างมากสำหรับการผลิตในเกือบทุกด้านที่สำคัญที่สุดของชีวิตมนุษย์ เครื่องพิมพ์ 3D สามารถทำอะไรได้บ้างและใช้ที่ไหน?
- ผลิตอาวุธ คุณคิดว่าปืนพลาสติกจะไม่ทำงานหรือไม่? แม้มันจะเป็น! นี่เป็นข้อพิสูจน์โดยพลเมืองชาวสหรัฐอเมริกาที่ถืออาวุธปืนพลาสติกเต็มพิกัดที่สนามบินซึ่งไม่สามารถตรวจจับได้บนเครื่องตรวจจับโลหะ และในปี 2012 Defense Distributed ได้เปิดตัวอาวุธที่ทุกคนสามารถพิมพ์ได้ที่บ้านด้วยเครื่องพิมพ์ 3D ด้วยรุ่นที่เหมาะสมหลังจากนั้นสหรัฐอเมริกาผ่านกฎหมายห้ามการใช้เทคโนโลยีสามมิติในการผลิตอาวุธ
- การสร้างบ้านเป็นเรื่องง่ายยิ่งขึ้น: เทคโนโลยี 3D เข้ามาในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง บ้านหลังแรกคือ“ พิมพ์” ในปี 2014 และอาคารทั้งหมดที่ทำโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติได้ถูกนำเสนอต่อสาธารณชนในปี 2559
- ในการผลิตการพิมพ์สามมิติสามารถเร่งกระบวนการผลิตของชิ้นส่วนได้อย่างมาก
- ทดสอบเครื่องพิมพ์ 3 มิติในปัจจุบันสามารถสร้างอวัยวะของมนุษย์ได้ สำหรับสิ่งนี้เซลล์ประเภทที่ต้องการจะถูกนำไปใช้กับฐานชีวภาพพิเศษ แต่เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ระหว่างการพัฒนา
- แต่ในด้านการผลิตอวัยวะเทียมเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้ถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันอยู่แล้ว ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาทำให้รากฟันเทียมต่างๆถูกผลิตขึ้น: อนุภาคของกระดูกและกระดูกอ่อน
- เครื่องพิมพ์สามมิติมีส่วนร่วมในการสร้างอุปกรณ์ราคาแพงตัวอย่างเช่นเครื่องบินไร้คนขับ Polecat เกือบทั้งหมดผลิตโดยใช้เทคโนโลยี 3D
อย่างที่คุณเห็นคำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่สามารถทำได้ในเครื่องพิมพ์ 3D นั้นค่อนข้างกว้างขวาง เป็นไปได้มากว่าพื้นที่นี้จะยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องและจะนำข้อได้เปรียบมากมายของอารยธรรมมนุษย์ ความเป็นไปได้ของเครื่องพิมพ์ 3D เกือบจะไม่มีที่สิ้นสุด
คุณสมบัติการพิมพ์ 3D
คนที่ต้องการซื้ออุปกรณ์ดังกล่าวที่บ้านอาจสงสัยว่าจะซื้อพลาสติกสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D ได้ที่ไหน ในขณะนี้สามารถสั่งซื้ออุปกรณ์สิ้นเปลืองได้อย่างอิสระที่ร้านค้าในเมืองใหญ่ ๆ
พลาสติกที่แตกต่างกันมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันซึ่งหมายความว่าคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปนั้นแตกต่างกันไปตามวัสดุที่ใช้ พลาสติกชนิดใดที่สามารถพบได้ในตลาด
- พลาสติก ABS มีความแข็งแรงสูงสุดและทนต่อการกระแทกได้ดี
- PLA และ Laywood เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด พวกเขาทำจากวัสดุธรรมชาติ: ข้าวโพดอ้อยหรือไม้ หลังจากสิ้นสุดอายุการใช้งานผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุดังกล่าวสามารถนำมารีไซเคิลได้
- วัตสันเป็นที่รู้จักสำหรับพื้นผิวโปร่งแสง พวกเขาชอบใช้พลาสติกประเภทนี้ในแบบจำลองการทดสอบของกลไกเมื่อมีความจำเป็นต้องสังเกตว่ากระบวนการใดที่เกิดขึ้นภายในตัวอย่างเช่นรถยนต์
- คริลิคหรือ PMMA เป็นที่นิยมมากที่สุดโดยเฉพาะในบ้าน วัสดุนี้คงทนทนทานและไม่โอ้อวด
พลาสติกชนิดต่างๆสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติช่วยให้คุณสามารถเลือกองค์ประกอบที่เหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ
ค่าใช้จ่ายของ
ราคาสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติขึ้นอยู่กับขนาดและวัตถุประสงค์ของเครื่อง อุปกรณ์ในบ้านสามารถหาซื้อได้ 160-180,000 rubles พวกเขาจะสามารถผลิตแบบจำลองและชิ้นส่วนได้ง่าย ต้นแบบจีนขนาดเล็กสามารถพบได้ถึง 16-30,000 แต่ในงานพวกเขาไม่แสดงตัวจากด้านที่ดีที่สุด
ค่าใช้จ่ายในการผลิตเครื่องพิมพ์ 3D สำหรับโลหะหรือพลาสติกเริ่มต้นที่ 1.5 ล้านรูเบิลและถึงราคาทางดาราศาสตร์สำหรับนวัตกรรมการตลาดล่าสุด
ความคิดเห็นของลูกค้า
ผู้ที่เขียนบทวิจารณ์อะไรบ้างจากประสบการณ์ของตัวเองพยายามพิมพ์ภาพสามมิติ? ผู้คนซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติเป็นหลักเพื่อตัวเองเพื่อตอบสนองความสนใจและพิมพ์สิ่งที่น่าสนใจและผิดปกติหรือเพื่อธุรกิจ และพวกเขาและคนอื่น ๆ มักจะพอใจกับการซื้อ แต่พวกเขาแนะนำให้คุณอ่านคำวิจารณ์เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของ บริษัท อย่างรอบคอบ ความประทับใจในการพิมพ์ 3 มิติของคุณจะขึ้นอยู่กับคุณภาพการพิมพ์
คู่มือเครื่องพิมพ์ 3D
วิธีการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ก่อนอื่นคุณต้องติดตั้งซอฟต์แวร์พิเศษบนคอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อปของคุณ หลังจากติดตั้งเฟิร์มแวร์และเชื่อมต่อเครื่องพิมพ์คุณสามารถไปที่การตั้งค่า โดยทั่วไปการพิมพ์สามมิติจะใช้พารามิเตอร์ที่หลากหลายซึ่งสามารถป้อนได้ในแท็บที่เกี่ยวข้องของโปรแกรม คุณอาจต้องทำการทดลองเล็กน้อย ณ จุดนี้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์แบบ จากนั้นคุณควรโหลดโมเดล 3 มิติลงในโปรแกรมและเริ่มพิมพ์
ผล
เครื่องพิมพ์ 3 มิติมีอนาคตที่ดีแค่ลองนึกภาพคุณสามารถส่งเลย์เอาต์สามมิติไปยังอีกจุดหนึ่งของโลกซึ่งมันจะถูกพิมพ์ออกมาในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ผู้คนเชื่อในเรื่องเช่นนี้เมื่อ 10-20 ปีที่แล้วได้อย่างไร? เทคโนโลยีการพิมพ์ใหม่ซ่อนศักยภาพที่ยิ่งใหญ่และใครจะรู้ว่าอนาคตจะเป็นอย่างไรในโลกของการพิมพ์ 3 มิติ
