3D spausdinimo spausdintuvai, arba 3D spausdintuvai, yra prietaisai trimačiams modeliams gaminti. Labai specializuotos mašinos turi neribotas galimybes ir dabar naudojamos visose šiuolaikinio žmogaus gyvenimo srityse. Prieš kelerius metus 3D spausdintuvai tapo prieinami ir namų reikmėms, apimdami kai kurias mažąsias įmones.
Pasirodymo istorija
Tokios įrangos istorija prasidėjo praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio viduryje, tačiau prasta kompiuterinių technologijų raida „įšaldė” aktyvų trimačio spausdinimo diegimą buityje ir gamyboje.
3D spausdintuvai pradėjo veikti tik 2005 m., kartu su patobulėjusiomis kompiuterių galimybėmis. Tuo metu visuomenei pristatytas pirmasis 3D spausdintuvas spalvotai atspausdintų. Vėliau šis metodas buvo daug kartų keičiamas, sukurta moderni programinė įranga, skirta spausdinimo procesui valdyti. Todėl dabar vartotojai turi veikiančią mašiną, galinčią „spausdinti” telefonų dėklus arba naujus 3D spausdintuvus.
Pirmasis 3D spausdintuvas
Kaip tai veikia
Bendras 3D spausdintuvo veikimo principas teoriškai yra paprastas ir aiškus. objektas arba objekto dalis sukuriama 3D modeliavimo programine įranga (dideli modeliai suskirstomi į kelis elementus). Tada failas siunčiamas į specialią programą, kad ji jį apdorotų (suformuotų G-kodą), o po to pradedama naudoti technika. G-kodas padalina skaitmeninį modelį į šimtus horizontalių juostų ir nustato spausdinimo vežimėlio kelią. Išlydyta medžiaga sluoksnis po sluoksnio užtepama ant pagrindo ir sukuriamas apčiuopiamas objektas.
3D spausdintuvo schema
Iš viso 3D spausdinimui naudojamos septynios pagrindinės technologijos, tačiau dauguma jų taikomos tik pramonėje. Santykinai kompaktiški ir nebrangūs įrenginiai, skirti mėgėjiškam „plastikiniam spausdinimui” ir mažoms įmonėms.
- Technologijos Fused Depozitas Modeliavimas (kitaip vadinami FDM spausdintuvais) dažniausiai naudojami 3D modeliavimui ir kulinarijoje. Medžiaga įkaitinama ir per spausdinimo galvutės antgalį tiekiama į platformą. Objektas „auga” plokštumoje, o jo matmenis riboja platformos parametrai.
Viską apie tai, kaip veikia šiuolaikiniai 3D „plastiko spausdinimo” spausdintuvai, galite sužinoti iš teminio vaizdo įrašo, pvz., šio. Jie taip pat dažnai demonstruoja, kaip mašina veikia su įvairiomis medžiagomis, kad būtų pagamintas objektas.
Spausdinimo proceso valdymas
Paprastai prieš pat spausdinimo pradžią naudotojas turi atlikti keletą nustatymų.
- USB kabeliu įranga prijungiama prie kompiuterio.
- Purkštuko eigos kalibravimas platformos atžvilgiu.
- Šildymo platformos ir antgalio nustatymas ir valdymas.
- Temperatūros rodiklių stebėjimas.
- Proceso valdymas (ekstruderio) – tiekimo greičio reguliavimas, plastikinių ritinių keitimas.
Spausdinimas valdomas per kompiuterį. Vartotojui reikia specialių įrankių, kad galėtų sukurti objektą nuo idėjos iki rezultato Trimačio modeliavimo programos ir prietaiso valdymas.
Šiuolaikinės technologijos neleidžia sukurti spausdintuvo, kuriame visos operacijos atliekamos paspaudus kelis klavišus, todėl turite išmokti daug specialių programų ir modeliavimo pagrindų.
Prieš spausdindamas operatorius kalibruoja spausdintuvą, reguliuodamas jį pagal stalviršį. Pagrindinėje spausdintuvo programinėje įrangoje yra keletas numatytųjų nustatymų, o naudotojas atlieka tikslesnius nustatymus, priklausomai nuo naudojamos medžiagos. Pavyzdžiui, trimačiams elementams iš ABS arba PLA gaminti nustatyta skirtinga lydymosi temperatūra. Spausdinimo proceso metu operatorius stebi darbą naudodamasis programine įranga. Visas modelio kūrimo procesas gali užtrukti nuo kelių valandų iki dienos, o svarbiausia – tikslumas: tikslių objektų su išsamiu atvaizdavimu gamyba užtrunka ilgiau nei stambesnių.
Automobiliams skirti diskai
Mikelandželo skulptūros kopija
Be to, tūrinis modeliavimas naudojamas juvelyrikos pramonėje ir visose dizaino ir inžinerijos srityse.
Antrasis 3D spausdintuvo trūkumas yra jo matmenys. Taip pat parduodami kompaktiški modeliai, tačiau jų spausdinimo ribos yra pernelyg kuklios, nors jie visai tinka laipsniškam instaliacijų ar architektūrinių projektų kūrimui.
Žinoma, kaip žaislas pirkti 3D spausdintuvą nėra racionalus, vidutinė modelių kaina žemame segmente viršija 30 000 Euro. Pirkimas bus pelningas, jei įranga bus skirta konkrečiam tikslui: pelnui gauti, įgūdžiams ugdyti, mokytis, būti kūrybingam, padėti darbo vietoje.
Artimiausiu metu galime tikėtis daugiau naujovių šioje srityje. Šiandien jau galima spausdinti tikrus namus iš paprasto skiedinio. Natūralu, kad tokia įranga nėra skirta naudoti buityje, tačiau naujų spausdinimo medžiagų naudojimas žada metodišką tūrinio spausdinimo namuose plėtrą.
Kokios yra pagrindinės panaudojimo sritys 3D spausdintuvams su dideliu tūrinio spausdinimo potencialu?