Основы трехмерной печати

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 09:37

Несколько слоев

В принципе, трехмерная печать включает в себя создание объекта путем размещения последовательных слоев материалов, таких как порошки, жидкости, пластмассы, металлы и керамика и заставляющие их придерживаться друг друга. Эта форма производства добавок начинается с создания трехмерной модели с использованием автоматизированного проектирования (CAD).

Следуя шаблону

После создания модели инструкции файла CAD преобразуются в формат, который будет понимать 3D-принтер, например, стандартный язык тесселяции (STL). Затем инструкции «нарезаны», чтобы обеспечить 3D-принтер с поперечными сечениями, которые будут отображаться после завершения каждого горизонтального слоя.

Печать продукта

Существует много методов 3D-обработки. Это одни из самых популярных.

Технология струйной печати

Как струйная струйка, с прямой трехмерной печатью, насадки распыляют жидкий материал поверх поверхности. При трехмерной печати одно или оба сопла и поверхность печати перемещаются, пока материал накладывается в последовательные слои. Этот метод очень популярен для быстрого прототипирования (RP).

Подобно прямой 3D-печати, Binder 3-D печать объединяет клей (связующее) с мелким порошком:Первый проход выкатывает тонкое покрытие порошка, а второй проход использует сопла для нанесения связующего. Затем строительная платформа слегка опускается, чтобы разместить новый слой порошка, и весь процесс повторяется до тех пор, пока модель не будет закончена ».

Лазеры

Несколько методов 3D-печати используют лазерные лучи для преобразования различных материалов в твердые объекты.

Один общий метод, стереолитография, использует аппарат (SLA) с:Четыре основные части: бак.,, заполненный жидким пластиком (фотополимер), перфорированная платформа, которая опускается в резервуар, ультрафиолетовый (УФ) лазер и компьютер, управляющий [все. Сначала] тонкий слой фотополимера.,, выставляется над.,, Платформа. Ультрафиолетовый лазер поражает [это].,, «Покрасить» образец печатаемого объекта.,,, УФ-отверждаемая жидкость затвердевает.,, платформа опущена [снова], обнажая новый поверхностный слой.,,, Процесс повторяется снова и снова, пока не будет сформирован весь объект ».

Селективное лазерное спекание (SLS) и селективное лазерное плавление (SLM) также снимают лучи света, но на тонких слоях порошка, а не на жидком, поверх строительной платформы:[The], который управляется компьютером, который сообщает ему, какой объект «печатать», импульсирует на платформе, прослеживая поперечное сечение объекта на порошок. Лазер нагревает порошок либо чуть ниже его точки кипения (спекание), либо выше его точки кипения (плавления), которая соединяет частицы в порошке вместе в твердую форму.,,, Процесс продолжается снова и снова, пока весь объект не будет напечатан ».

Прямой металлический лазерный спекание (DMLS) является популярным вариантом этого метода.

слоистость

Сплавляя последовательные слои бумаги, пластика или, иногда, металла, а затем разрезая готовый продукт до желаемой формы, производство ламинированных объектов (LOM) работает следующим образом:Непрерывный лист материала.,, обращается через платформу сборки.,, валки.,,, Чтобы сформировать объект, нагретый валик пропускают через лист материала на строительной платформе, плавя его клей и прижимая его к платформе. Затем компьютерный лазер или лезвие разрезает материал в желаемый образец ».

экструзия

Моделирование плавленого осаждения (FDM) экструдирует термопластичный материал, который представляет собой:ФРС из отсеков материала 3D-принтера на печатающую головку, которая перемещается в координатах X и Y, осаждая материал для завершения каждого слоя до того, как основание движется вниз по оси Z, и начинается следующий слой ».

Отделочные работы

Многие методы 3D-печати оставляют остатки, но большинство из них либо очищены, либо сломаны, либо смыты моющим средством и водой.

Потребительские товары

По мере того как технология становится более доступной (небольшие 3D-принтеры уже доступны по довольно разумным ценам), новые 3D-приложения объявляются почти ежедневно. Вот некоторые из моих любимых:

питание

В Лаборатории творческих машин Университета Корнелла, производство кухни (ну, в любом случае, еда) с 3D-принтерами становится реальностью. Используя метод быстрого прототипирования, известный как Solid Freeform Fabrication (SFF), исследователи демонстрируют, как SFF может трансформировать как прекрасное обеденное, так и промышленное производство продуктов питания.

Сегодня несколько коммерческих предприятий изучают свои съедобные 3D-варианты. По сообщениям, Hershey рассматривает возможность использования 3D-технологий для «создания конфет в новых формах и индивидуальных дизайнов», а Foodini предлагает трехмерный принтер для пищевых продуктов, который «управляет сложными и трудоемкими частями приготовления пищи».

Оружие

В последнее время как пластмассовые, так и металлические пистолеты были изготовлены с использованием 3D-технологий.

Пластиковая модель, называемая Освободителем, была проверена Бюро алкоголя, табака и огнестрельного оружия (ATF), хотя агенты не были впечатлены:Во-первых, они работают. Два, они не надежны, и три, они не поддаются определению. И это проблема безопасности и безопасности, потому что они могут проникнуть в безопасные объекты ».

Металлический пистолет, копия пистолета Браунинг 1911, был изготовлен через DMLS, построен из более чем 30 трехмерных печатных компонентов [и].,, способен поразить несколько бычьих глаз на расстоянии более 30 ярдов ».

наркотики

В Университете Глазго исследователи разрабатывают «загружаемую химию с конечной целью позволить людям« печатать »собственные фармацевтические препараты дома». Зная, что большинство лекарств состоят из нескольких простых ингредиентов, таких как кислород, углерод, парафин и растительные масла, Профессор Кронин считает, что это может быть так же просто заполнить ваш собственный рецепт, так как он должен следовать рецепту (хотя и написанному фармацевтической компанией).

Это ставит вопрос: если мы можем печатать рецепты дома, что мешает нам печатать запрещенные наркотики? Короткий ответ - ничего: Как только мы получим атомные 3D-принтеры, мы можем просто строить собственные таблетки дома. Тогда «контролируемое вещество», наконец, будет полностью неконтролируемым ».