რა არის 3D ბეჭდვა?

3D ბეჭდვა არის წარმოების პროცესი, რომელიც ქმნის სამგანზომილებიან ფიზიკურ ობიექტს ციფრული ფაილიდან. ამ პროცესს ეწოდება დანამატის წარმოება, რაც იმას ნიშნავს, რომ მასალა ემატება და არა ამოღება.

3D ბეჭდვით თქვენ ქმნით 3D ციფრულ დიზაინს ა მოდელირების პროგრამა, ცნობილი როგორც CAD პროგრამული უზრუნველყოფადა შემდეგ გამოიყენეთ 3D პრინტერი მასალის ფენების შესაქმნელად მზა ობიექტის შესაქმნელად. ბიზნესები, მკვლევარები, სამედიცინო პროფესიონალები, ჰობისტები და სხვანი იყენებენ 3D ბეჭდვას სხვადასხვა აპლიკაციებისთვის.

აქ მოცემულია, თუ როგორ გაჩნდა 3D ბეჭდვა, როგორ მუშაობს, რისთვის გამოიყენება და რა მომავალი ელის ამ ტექნოლოგიას.

3D ბეჭდვის ისტორია (და მომავალი).

1980-იანი წლების დასაწყისში გამოჩნდა 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია, მაგრამ იგი ცნობილი იყო როგორც სწრაფი პროტოტიპის ტექნოლოგია ან RP. 1980 წელს იაპონელმა დოქტორმა კოდამამ შეიტანა პატენტის განაცხადი RP ტექნოლოგიაზე, მაგრამ პროცესი არ დასრულებულა.

1984 წელს ჩარლზ „ჩაკ“ ჰალმა გამოიგონა პროცესი, რომელსაც სტერეოლითოგრაფია უწოდა, რომელიც გამოიყენა ულტრაიისფერი შუქი მასალის გასამაგრებლად და ფენით 3D ობიექტის შესაქმნელად. 1986 წელს ჰალს მიენიჭა პატენტი მისი სტერეოლითოგრაფიული აპარატის ან SLA აპარატისთვის.

3D ბეჭდვის სხვა პროცესები და ტექნოლოგიები დაახლოებით ამავე დროს მუშავდებოდა და შემდგომი გაუმჯობესება გაგრძელდა 1990-იან და 2000-იანი წლების დასაწყისში. მიუხედავად ამისა, 3D ბეჭდვის ტექნოლოგიის ძირითადი აქცენტი იყო პროტოტიპები და სამრეწველო აპლიკაციები.

3D ბეჭდვის ტექნოლოგია მედიის მიერ 2000 წელს დაიწყო, როდესაც შეიქმნა პირველი 3D ბეჭდვითი თირკმელი, თუმცა 3D თირკმლის წარმატებული გადანერგვა 2013 წლამდე არ მომხდარა. 2004 წელს RepRap Project-ს ჰქონდა 3D პრინტერის ამობეჭდვა სხვა 3D პრინტერზე. მედიის მეტი ყურადღება 2008 წელს მიიპყრო პირველი 3D პრინტით დაბეჭდილი პროთეზით.

სხვა 3D მიღწევები სწრაფად მოჰყვა, მათ შორის 3D დაბეჭდილი სახლი, რომელშიც ოჯახი გადავიდა 2018 წელს.

დღეს 3D ბეჭდვა მხოლოდ პროტოტიპებსა და სამრეწველო წარმოებას არ ეხება. ჰობისტები, მეცნიერები და ყველა, ვინც მათ შორისაა, იყენებს 3D ბეჭდვას პროდუქტის წარმოებისთვის, სამომხმარებლო საქონლის, სამედიცინო მიღწევებისთვის, საგანმანათლებლო მასალებისთვის და სხვა. ის სწრაფად ხდება უფრო სასარგებლო ყოველდღიური მომხმარებლისთვის.

ოსკარ ადელმანი, აღმასრულებელი დირექტორი რემი, ამბობს, რომ პროცესი უფრო პოპულარული ხდება, მაგალითად, სტომატოლოგიურ ინდუსტრიაში. 3D ბეჭდვის სიზუსტე წარმოუდგენლად შთამბეჭდავია და შეუძლია დაეხმაროს სტომატოლოგიურ მომხმარებლებს დაზოგონ პროდუქტების 80 პროცენტი, ვიდრე ტრადიციული სტომატოლოგიური კაბინეტის ფასები.

„როგორც ბეჭდვის ტექნოლოგია ხდება უფრო სწრაფი, იაფი და უფრო ჩვეულებრივი, ჩვენ დავინახავთ, რომ ინდუსტრიები, როგორიცაა სტომატოლოგიური სექტორი, უფრო მეტად ეყრდნობიან ტექნოლოგიას ყოველდღიური პროცედურების ჩასატარებლად“, - ამბობს ის.

როგორ მუშაობს 3D პრინტერები

არსებობს რამდენიმე სახის 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია, მათ შორის Fused Deposition Modeling (FDM), ასევე ცნობილი როგორც Fused Filament Fabrication (FFF). FDM არის ყველაზე გავრცელებული და პოპულარული მეთოდი და გამოიყენება ყველაზე ხელმისაწვდომ 3D პრინტერებში.

FDM ბეჭდვის მეთოდი იყენებს პლასტმასის მასალის ძაფს, ცოტა სიმის მსგავსი. ძაფი რულონიდან იკვებება გაცხელებულ თავში, რომელიც დნება პლასტმასს. თავი გადააქვს მდნარ პლასტმასს აპარატის საწოლზე. თავი მოძრაობს საწოლზე, 2D-ში, ათავსებს მასალის პირველ ფენას.

პირველი ფენის დასრულების შემდეგ, თავი მაღლა იწევს პირველი ფენის სისქეზე და შემდეგ ფენას ათავსებს თავზე. ნაწილი აგებულია ფენა-ფენა, როგორც პურის ცალი ნაჭერი გამოცხობა.

პოპულარული FDM 3D პრინტერები მოიცავს MakerBot და Ultimaker.

3D პრინტერის გამოყენების მაგალითი

აქ მოცემულია, თუ რამდენად მარტივი 3D ბეჭდვა შეიძლება იმუშაოს FDM პრინტერზე.

1. ჩამოტვირთეთ 3D მოდელი, რომლის დაბეჭდვაც გსურთ, ან თავად შეიმუშავეთ.

   იპოვეთ ჩამოსატვირთი მოდელები Thingiverse ან GrabCAD. თავად შეიმუშავეთ მოდელი, სცადეთ SketchUp ან ბლენდერი. საინჟინრო ნაწილებისთვის, სცადეთ CAD პროგრამული უზრუნველყოფა, როგორიცაა Სოლიდური სამუშაოები.

2. თუ ეს ჯერ არ არის, გადააკეთეთ მოდელი 3D ბეჭდვის ფორმატში, როგორიცაა STL ფაილი.

3. მოდელის იმპორტი ჭრის პროგრამულ უზრუნველყოფაში, როგორიცაა MakerWare, კურა, ან გაამარტივეთ 3D.

   MakerWare მუშაობს MakerBot 3D პრინტერებით. Cura და Simplify 3D აწარმოებენ G-კოდს, რომელიც მუშაობს 3D პრინტერების უმეტესობასთან.

4. დააკონფიგურირეთ აშენება slicing პროგრამულ უზრუნველყოფაში. გადაწყვიტეთ, როგორ მოახდინოთ მოდელის ორიენტირება 3D პრინტერზე. FDM-ისთვის, მინიმუმამდე შეამცირეთ გადახურვები 45 გრადუსზე უფრო ციცაბო, რადგან ეს მოითხოვს დამხმარე სტრუქტურებს.

   როდესაც გადაწყვეტთ ორიენტაციას, გაითვალისწინეთ, როგორ ჩაიტვირთება მოდელი, რათა ფენები ადვილად არ გაიყოს.

   

   დროისა და მასალების დაზოგვის მიზნით, მოდელები ზოგადად არ არის მყარი. მიუთითეთ შევსების პროცენტი (ჩვეულებრივ 10-დან 35 პროცენტამდე), პერიმეტრის ფენების რაოდენობა (ჩვეულებრივ 1 ან 2) და ქვედა და ზედა ფენების რაოდენობა (ჩვეულებრივ 2-დან 4-მდე). სხვა რამ არის გასათვალისწინებელი როდის მოდელის მომზადება 3D ბეჭდვისთვის.

5. პროგრამის ექსპორტი, რომელიც, როგორც წესი, არის G- კოდის ფაილი. დაჭრის პროგრამული უზრუნველყოფა გარდაქმნის მოდელს და თქვენს მიერ მითითებულ კონფიგურაციას ინსტრუქციების ნაკრებად. 3D პრინტერი ამას მიჰყვება ნაწილის შესაქმნელად.

6. გადაიტანეთ პროგრამა 3D პრინტერზე SD ბარათის, USB-ის ან Wi-Fi-ის გამოყენებით.

7. დაბეჭდეთ მოდელი 3D პრინტერზე.

   

8. როდესაც 3D პრინტერი დაასრულებს მოდელის შექმნას, ამოიღეთ იგი და შესაძლოა ასევე გაასუფთავეთ. დაარღვიეთ ნებისმიერი დამხმარე კონსტრუქცია და გაწურეთ დარჩენილი სიმსივნეები წვრილი ქვიშის ქაღალდით.

3D ბეჭდვის მანქანების სხვა ტიპები

FDM პრინტერების გარდა, 3D ბეჭდვის მეთოდები ასევე მოიცავს სტერეოლითოგრაფიას (SLA), ციფრული სინათლის დამუშავებას (DLP), შერჩევითი ლაზერული აგლომერაცია (SLS), შერჩევითი ლაზერული დნობა (SLM), ლამინირებული ობიექტების წარმოება (LOM) და ციფრული სხივი დნობა (EBM).

SLA არის უძველესი 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია და დღემდე გამოიყენება. DLP იყენებს განათებას, ისევე როგორც პოლიმერებს, ხოლო SLS იყენებს ლაზერს, როგორც ელექტრომომარაგებას ძლიერი 3D დაბეჭდილი ობიექტების შესაქმნელად. SLM, LOM და EBM დიდწილად კეთილგანწყობილი დაეცა.

3D ბეჭდვის მომავალი

მიგვიყვანს თუ არა 3D ბეჭდვა მოთხოვნით, მორგებული პროდუქტების მომავალთან, რომელიც მყისიერად მზადდება ჩვენი ზუსტი მახასიათებლებით? მიუხედავად იმისა, რომ ეს გაურკვეველი რჩება, 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია სწრაფად იზრდება და გამოიყენება ბევრ სფეროში.

სახლების 3D ბეჭდვას, სხეულის ორგანოებს, როგორიცაა თირკმელები და კიდურები, და სხვა მიღწევებს აქვს პოტენციალი გააუმჯობესოს უთქმელი ადამიანების ცხოვრება მთელს მსოფლიოში.