Ce este o imprimantă 3D

Una dintre cele mai promițătoare zone din lumea modernă este crearea de obiecte tridimensionale cu ajutorul imprimării 3D. Tehnologia de imprimare vă permite să creați produse destul de complexe și detaliate. Astăzi, utilizarea imprimării tridimensionale este posibilă nu numai la locurile de producție, ci și acasă, pentru aceasta este suficient să achiziționați o imprimantă 3D.

Ce este o imprimantă 3D?

O imprimantă tridimensională este un dispozitiv capabil să formeze obiecte pe baza modelelor digitale 3D create. Produsele sunt obținute prin stratarea materialului. Rășinile termoplastice și fotopolimerice sunt utilizate ca bază, dar odată cu dezvoltarea tehnologiei crește cantitatea de materiale utilizate în rolul materiilor prime.

Procedura de fabricare a produselor arată astfel:

1. Procesul de creare a unui model 3D, adică. o imagine vizuală a produsului viitor este dezvoltată cu păstrarea tuturor proporțiilor. Modelul este creat folosind software specializat.
2. După crearea modelului, trebuie să procesați fișierul. Procesarea presupune conversia unui fișier într-un cod digital care împarte întregul model în mai multe straturi paralele. Astfel, sunt generate comenzi pentru dispozitivul 3D, care distribuie materialul la crearea obiectului.
3. Etapa finală este imprimarea 3D a produsului, adică. procesul de creare a produselor prin stratificarea materialului. Procesul se realizează cu ajutorul unui cap de imprimare (extruder), care se deplasează de-a lungul axelor 0Y și 0X, adică. materialul este alimentat numai de-a lungul planului orizontal, în conformitate cu codul de program al stratului. Pentru a aplica următorul strat, extruderul se deplasează de-a lungul unui ghid vertical (de-a lungul axei 0Z) la o distanță egală cu dimensiunea stratului. După aceea, începe să se aplice următorul strat orizontal.

Întrebări frecvente: Procesul de tipărire poate varia în funcție de tehnologia de fabricație, dar procesul general de creare a produselor constă în stratificarea materialului.

Tipuri de imprimante 3D

Dispozitivele sunt împărțite în funcție de unicitatea procesului de imprimare, adică. din tehnologia folosită. Cele mai frecvente metode de imprimare sunt FDM (Fused Deposition Modeling / Direction Modeling) și SLA (laser stereolithography / laser stereolithography)

Tehnologia de modelare direcțională este una dintre primele metode de imprimare. Pentru fabricarea obiectelor utilizate termoplastic sub formă de raze sau filete pe bobină. Metoda de tipărire este următoarea:

1. Bobina sau firul este instalat într-un extruder. Sub acțiunea dispozitivului de încălzire, materialul începe să se topească, iar prin canal intră pe suprafața de lucru.
2. Extrudorul efectuează mișcarea la coordonatele date în conformitate cu codul digital. Producția are loc în straturi în raport cu planul orizontal.
3. La fabricarea produselor complexe s-au folosit două materiale: principalul și cel auxiliar. Produsul este creat folosind materialul de bază. Materialul auxiliar este destinat să creeze suporturi temporare, precum și să umple spațiul gol al produsului. pentru că imprimanta nu este capabilă să imprime un obiect în aer fără niciun motiv.

Întrebări frecvente: Materialul auxiliar este îndepărtat ulterior cu un solvent special sau este ușor rupt.

Produsele fabricate folosind tehnologia FDM au o rezistență mecanică și chimică bună. Astfel de proprietăți sunt obținute prin utilizarea clasei de producție termoplastică. De asemenea, această tehnologie este ușoară și potrivită pentru utilizare în condiții casnice.

Tehnologia SLA sau stereolitografia imprimă produsele folosind rășini fotopolimerice lichide, care îngheață sub influența unei surse de energie sub forma unui laser. Cu această metodă, produsele au o precizie ridicată (până la 15 microni). Tipărirea obiectelor este următoarea:

1. Suprafața de lucru este coborâtă într-un recipient cu un lichid fotopolimer până la adâncimea unui strat;
2. Sursa de energie (laser) taie forma obiectului conform coordonatelor date ale obiectului;
3. Procesul de polimerizare se desfășoară în urma căruia solidificarea are loc în punctele de contact;
4. Procedura se repetă pentru fiecare strat până la fabricarea obiectului;
5. După producție, modelul este cufundat într-un recipient cu o soluție specială pentru curățarea de elemente auxiliare;
6. Etapa finală este iradierea cu ultraviolete pentru a accelera procesul de formare a produsului.

Stereolitografia este una dintre cele mai moderne tehnologii, dar are nevoie de materiale scumpe. Există, de asemenea, tipuri de imprimare mai puțin cunoscute:

SlS (sinterizare selectivă cu laser) principiul creării unui obiect este de a alimenta un strat subțire de material sub formă de pulbere în zona de lucru, care este sinterizată sub acțiunea unui laser. Principalele avantaje ale acestei metode sunt absența necesității de a utiliza elemente auxiliare, dar necesită un tratament termic suplimentar. Nu prevede utilizarea în condiții casnice.

EBM (topirea fasciculului de electroni). Tehnologia este similară cu sinterizarea selectivă cu laser, dar produsul este creat în vid și nu necesită un tratament termic suplimentar.

Prin imprimarea 3D poate fi atribuit 3D-pen. Principiul funcționării sale este similar cu tehnologia FDM, dar are un aspect mai mic și este utilizat pentru a crea desene cu efect tridimensional.

Ce poate o imprimantă 3D?

Tipărirea tridimensională astăzi este folosită în aproape toate sferele vieții. Există exemple de creare a mâncărurilor culinare folosind imprimarea 3D. Detalii despre orice complexitate sunt create pentru structuri mai complexe din toate industriile. Dar cea mai relevantă și necesară zonă este încă medicina.

Mai multe companii dezvoltă imitatori organici care pot înlocui țesăturile naturale. De asemenea, imprimarea 3D vă permite să ajutați în mediul protetic al articulațiilor. Cea mai frecventă utilizare a fabricației tridimensionale a primit în stomatologie. În plus față de protetice, imprimantele sunt folosite pentru a face organe batjocoritoare. Posibilitățile de imprimare tridimensională cresc în fiecare zi și devin mai accesibile.

Imprimantele 3D ajută nu numai oamenii, ci și animalele. Unul dintre cazurile cunoscute este crearea unei scoici de țestoasă, care a fost rănită la un incendiu forestier. Astfel, o coajă nouă a salvat viața unui animal și există multe astfel de cazuri. Un alt caz unic este piciorul protetic pentru un elefant. Unicitatea cazului constă în faptul că protezele pentru elefant nu sunt practic făcute din cauza greutății mari a animalului.

Tehnologia modernă de imprimare vă permite să creați chiar și o întreagă clădire. În timpul construcției unei case mici (37 mp), cercetătorii au petrecut doar 24 de ore și s-a dovedit a fi de două ori mai ieftin decât metoda obișnuită.