Những giấc mơ của khoa học viễn tưởng trở thành sự thật: chúng ta sống trong một thế kỷ khi trí tuệ nhân tạo không còn là hư cấu, và với sự trợ giúp của máy in, bạn có thể tái tạo bất kỳ thứ gì trong không gian ba chiều. Đúng, máy in cho việc này phải đặc biệt: với in 3D. Bây giờ những thứ này đã có sẵn cho người tiêu dùng đại chúng, nhưng nhiều người trong chúng ta vẫn không thực sự hiểu làm thế nào việc in các vật thể ba chiều là có thể. Về những gì có thể được thực hiện trên một máy in 3D trong bài viết này.
Cái gì đây
Đầu tiên, hãy xem xét máy in 3D là gì. In trên giấy bằng công nghệ hai chiều đã đạt đến đỉnh cao của sự phát triển của nó. Thị trường có đầy đủ các thiết bị khác nhau để in phun, in laser. Bất cứ ai cũng có thể mở một xưởng in hình ảnh tại nhà: máy in rất hợp lý và nhỏ gọn. Do đó, nhân loại quyết định tiến xa hơn - gần đây, các máy in xuất hiện trên đó có thể in các vật thể ba chiều. Máy in 3D là gì?
Đây là một thiết bị sử dụng phương pháp xếp lớp. Cơ sở là một hình ảnh ảo ở định dạng ba chiều, mà máy in bắt đầu tạo ra từng lớp.
Hiện tại, có những thiết bị khác nhau có thể sử dụng các vật liệu khác nhau: từ nhựa đến kim loại. Nhờ công nghệ máy in 3D, có thể tạo ra các vật thể ba chiều ở bất kỳ mức độ phức tạp nào. Ngay cả các bộ phận với các bộ phận chuyển động sẽ được in theo bố cục dự định. Điều này mở ra phạm vi rộng cho các thí nghiệm khác nhau và đơn giản hóa rất nhiều cuộc sống.
Lịch sử sáng tạo
Mặc dù các công nghệ 3D đã được biết đến rộng rãi chỉ trong vài năm trở lại đây, những mẫu máy in đầu tiên như vậy đã xuất hiện nhiều năm trước. Năm 1934, Charles Hull là người đầu tiên ra mắt máy in 3D in đối tượng sử dụng dữ liệu số. Năm 1988, một mẫu nhỏ gọn hơn để sử dụng tại nhà đã được bán, được gọi là SLA-250.
Công nghệ không đứng yên. Nếu các máy in đầu tiên in các mô hình khá cẩu thả, thì con cháu của họ đã trở nên chính xác hơn. Năm 1993, Solidscape bắt đầu sản xuất máy in phun tập trung vào sản xuất các chi tiết nhỏ với bề mặt phẳng hoàn hảo.
Tuy nhiên, nhu cầu vẫn kích thích sản xuất, vì vậy bước nhảy vọt lớn nhất trong sự phát triển của công nghệ 3D đã được thực hiện chính xác trong thế kỷ 21. Năm 2005, thiết bị đầu tiên xuất hiện có thể in các vật thể màu.
Có thể làm gì trên máy in 3D? Hiện tại, in ba chiều mở ra những khả năng chưa được biết đến cho đến nay: hầu như mọi thứ đều có thể được in trên các thiết bị 3D - từ mạch máu đến đồ nội thất hoặc vũ khí. Máy in 3D công nghiệp có thể tạo ra toàn bộ máy bay và tòa nhà, và các mô hình nhà nhỏ gọn hơn thường được sử dụng để sản xuất các mô hình thử nghiệm và các vật dụng gia đình cần thiết.
Nguyên tắc làm việc
Máy in 3D hoạt động như thế nào? Hiện tại, có rất nhiều mẫu trên thị trường sử dụng các công nghệ in khác nhau. Nhưng nguyên tắc là giống nhau đối với mọi người: để xử lý thông tin ba chiều, máy in chia mô hình kỹ thuật số thành các mặt cắt, sau đó in từng lớp. Hãy tưởng tượng một chồng giấy, trong đó một tờ là một lớp in có hình dạng riêng lẻ. Nếu bạn thêm tất cả các trang tính lại với nhau, bạn sẽ có được một đối tượng ba chiều với các tham số đã cho.
Sự khác biệt giữa các mô hình khác nhau là việc sử dụng các vật liệu in khác nhau và phương pháp tạo lớp tuyệt vời. Một trong những điều hấp dẫn và thuận tiện nhất đối với người dùng thông thường là in FDM, trong đó các giọt nhựa nóng chảy được ép trên bề mặt của nền tảng cơ sở.
Khá sớm, các máy in 3D như vậy sẽ có thể cạnh tranh với các phương thức sản xuất tiêu chuẩn. Có lẽ trong tương lai gần, thay vì ghé thăm cửa hàng, sẽ chỉ đủ để tải các mô hình tương ứng vào máy in và lấy chúng mà không cần rời khỏi thiết bị.
Công nghệ in 3D
Những công nghệ in 3D khác có thể được phân biệt?
- Công nghệ SLA được sử dụng rộng rãi nhất do tốc độ in cao. Một mô hình được tạo ra trên một máy in như vậy bằng cách sử dụng tia laser: chùm tia được hướng đến photopolymer và nó cứng lại. Các vật liệu mờ sau đó dễ dàng nhuộm và dán.
- Công nghệ SLS xảy ra bằng thuốc thử bột thiêu kết sử dụng cùng chùm tia laser. Một tính năng đặc biệt của phương pháp này là khả năng sử dụng cả vật liệu nhựa và kim loại trong quá trình sản xuất.
- Công nghệ DLP là công nghệ trẻ nhất trên thị trường. Máy in 3D với phương pháp in tương tự khá nhỏ gọn và sử dụng ánh sáng để tạo thành thiết kế mong muốn.
- Công nghệ EBM được sử dụng để in kim loại. Để tạo các vật thể ba chiều trong các máy in 3D công nghiệp như vậy, sự nóng chảy chùm electron được sử dụng. Kim loại không hiệu quả lắm trong việc tạo ra các bộ phận nhỏ với hình dạng chính xác. Do đó, đất sét kim loại được sử dụng trong máy in EBM, kết hợp độ dẻo của đất sét và độ cứng kim loại. Một máy in kim loại 3D cho phép chúng tôi sản xuất không chỉ các mô hình và đồ vật tiêu chuẩn, mà còn các bộ phận của các cấu trúc nghiêm trọng: máy bay và tàu.
- Công nghệ HPM (FDM) HPM cho phép sản xuất các mô hình không có chất tương tự tại thời điểm này, có các đặc điểm đặc biệt. Máy in 3D với công nghệ này dễ bảo trì, nhỏ gọn và phù hợp để sử dụng ở mọi nơi từ sản xuất đến văn phòng.
- In "thủ công" không kém phần phổ biến so với các mẫu máy in ba chiều ba chiều. Đại diện cho một thiết bị như một cây bút, với sự giúp đỡ mà bạn có thể vẽ ra một vật thể 3D. Bút sử dụng các công nghệ tương tự như máy in 3D chính thức: vật liệu nấu chảy được phát hành từ đầu. Với sự khéo léo thích hợp, bạn có thể tạo ra các mô hình và số liệu khá chính xác.
Một loạt các máy in ba chiều cho phép bạn chọn thiết bị dành riêng cho mục đích và ngân sách của bạn.
In màu 3D
Công nghệ này cho phép bạn có được tất cả các màu có sẵn đầy đủ. Các mô hình in trên máy in 3D thường dễ nhuộm. Nhưng trên các mô hình màu, cho hình vẽ màu mong muốn xảy ra trực tiếp trong quá trình in.
Sử dụng máy in này, bạn có thể tạo ra các vật thể không chỉ sáng mà còn thực tế với nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Những thiết bị như vậy đặc biệt phổ biến trong các nhà thiết kế, những người thường tạo ra các đối tượng nghệ thuật với sự giúp đỡ của họ.
Làm thế nào để in màu hoạt động? Đầu tiên, một lớp vật liệu cơ bản được hình thành bởi thiết bị, và sau đó, với sự trợ giúp của đầu di chuyển, các giọt chất dính được sơn lên nó, sơn theo các sắc thái mong muốn.
Ứng dụng máy in 3D
Công nghệ in 3D đã mở ra những cơ hội to lớn cho sản xuất trong hầu hết các lĩnh vực quan trọng nhất của đời sống con người. Có thể làm gì trên máy in 3D và chúng được sử dụng ở đâu?
- Sản xuất vũ khí. Bạn có nghĩ rằng một khẩu súng nhựa sẽ không hoạt động? Ngay cả khi nó sẽ được! Điều này đã được chứng minh bởi một công dân Hoa Kỳ mang theo một khẩu súng nhựa đầy đủ vào sân bay, không thể phát hiện được trên máy dò kim loại. Và vào năm 2012, Defense Distribut đã giới thiệu một vũ khí mà bất cứ ai cũng có thể in tại nhà trên máy in 3D với kiểu máy phù hợp.Sau đó, Hoa Kỳ đã thông qua luật cấm sử dụng công nghệ ba chiều trong sản xuất vũ khí.
- Xây dựng một ngôi nhà bây giờ thậm chí còn dễ dàng hơn: công nghệ 3D đã đi vào ngành xây dựng. Ngôi nhà đầu tiên được in ra vào năm 2014, và toàn bộ tòa nhà, được làm bằng cách in 3D, đã được trình bày cho công chúng vào năm 2016.
- Trong sản xuất, in ba chiều có thể đẩy nhanh đáng kể quá trình sản xuất các bộ phận.
- Máy in 3D thử nghiệm hiện có khả năng tái tạo các bộ phận cơ thể người. Đối với điều này, các tế bào của loại mong muốn được áp dụng cho một cơ sở sinh học đặc biệt. Nhưng công nghệ này vẫn đang được phát triển.
- Nhưng trong lĩnh vực sản xuất chân giả, máy in 3D đã được sử dụng tích cực. Với sự giúp đỡ của họ, các mô cấy khác nhau được tạo ra: các hạt xương và sụn.
- Máy in ba chiều cũng tham gia vào việc tạo ra các thiết bị đắt tiền: ví dụ, máy bay không người lái Polecat được sản xuất gần như hoàn toàn bằng công nghệ 3D.
Như bạn có thể thấy, câu trả lời cho câu hỏi về những gì có thể được thực hiện trên máy in 3D là khá rộng. Nhiều khả năng, khu vực này sẽ tiếp tục tích cực phát triển, và sẽ mang lại nhiều lợi thế của nền văn minh nhân loại. Khả năng của một máy in 3D là gần như vô tận.
Tính năng in 3D
Những người muốn mua một thiết bị như vậy ở nhà có lẽ đang tự hỏi nên lấy nhựa ở đâu cho máy in 3D. Hiện tại, nguồn cung cấp có thể được mua tự do tại bất kỳ cửa hàng nào ở các thành phố lớn.
Các loại nhựa khác nhau có thành phần khác nhau, có nghĩa là các tính năng của thành phẩm khác nhau tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng. Những loại nhựa có thể được tìm thấy trên thị trường?
- Nhựa ABS có độ bền cao nhất và có khả năng chống sốc rất tốt.
- PLA và Laywood thân thiện với môi trường nhất. Chúng được làm từ các vật liệu tự nhiên: ngô, mía hoặc gỗ. Sau khi kết thúc thời gian sử dụng, các sản phẩm làm từ vật liệu đó có thể được tái chế.
- Waterton được biết đến với kết cấu mờ. Họ thích sử dụng loại nhựa này trong các mô hình thử nghiệm của các cơ chế khi cần phải quan sát những quá trình xảy ra bên trong, ví dụ, một chiếc xe hơi.
- Acrylic hoặc PMMA là phổ biến nhất, đặc biệt là trong sử dụng nhà. Vật liệu này bền, bền và không phô trương.
Nhiều loại nhựa cho máy in 3D cho phép bạn chọn một bố cục phù hợp cho các mục đích cụ thể.
Chi phí
Giá cho máy in 3D phụ thuộc vào quy mô và mục đích của máy. Các thiết bị gia đình có thể được mua với giá 160-180 nghìn rúp. Họ sẽ có thể sản xuất các mô hình và các bộ phận đơn giản. Các nguyên mẫu nhỏ của Trung Quốc có thể được tìm thấy với giá 16-30 nghìn, nhưng trong công việc họ thể hiện mình không phải từ phía tốt nhất.
Chi phí sản xuất máy in 3D cho kim loại hoặc nhựa bắt đầu từ 1,5 triệu rúp và đạt giá thiên văn cho những cải tiến mới nhất của thị trường.
Đánh giá của khách hàng
Những đánh giá nào được viết bởi những người, theo kinh nghiệm của chính họ, đã cố gắng in hình ảnh ba chiều? Mọi người mua máy in 3D chủ yếu cho bản thân họ, để thỏa mãn sở thích và in những điều thú vị và bất thường, hoặc cho doanh nghiệp. Và những người và những người khác thường hài lòng với việc mua hàng, nhưng họ khuyên bạn trước tiên nên đọc kỹ các đánh giá về các sản phẩm của một công ty. Ấn tượng của bạn về in 3D sẽ phụ thuộc vào chất lượng in.
Hướng dẫn máy in 3D
Làm thế nào để sử dụng máy in 3D? Đầu tiên bạn cần cài đặt phần mềm đặc biệt trên máy tính hoặc máy tính xách tay của bạn. Sau khi cài đặt phần sụn và kết nối máy in, bạn có thể vào phần cài đặt. Thông thường, in ba chiều sử dụng rất nhiều thông số có thể được nhập vào tab tương ứng của chương trình. Bạn có thể cần thử nghiệm một chút vào thời điểm này để có được kết quả hoàn hảo. Sau đó, bạn nên tải mô hình 3D vào chương trình và bắt đầu in.
Tóm tắt
Máy in 3D có một tương lai tuyệt vời.Chỉ cần tưởng tượng, bạn có thể gửi một bố cục ba chiều đến đầu kia của thế giới, nơi nó sẽ được in trong một vài giờ. Làm thế nào mọi người có thể tin vào một cái gì đó như thế này 10-20 năm trước? Công nghệ in mới ẩn chứa một tiềm năng to lớn và ai biết được tương lai sẽ ra sao trong thế giới in 3D.
