Шта је 3Д штампа?

3Д штампање је производни процес који ствара тродимензионални, физички објекат из дигиталне датотеке. Овај процес се назива адитивна производња, што значи да се материјал додаје, а не уклања.

Са 3Д штампањем, креирате 3Д дигитални дизајн у а програм за моделирање, познат као ЦАД софтвер, а затим користите 3Д штампач за производњу слојева материјала за формирање готовог објекта. Предузећа, истраживачи, медицински радници, хобисти и други користе 3Д штампање за низ апликација.

Ево погледа како је 3Д штампање настало, како функционише, за шта се користи и шта будућност доноси за ову технологију.

Историја (и будућност) 3Д штампања

Почетком осамдесетих година прошлог века појавила се технологија 3Д штампања, али је била позната као технологија брзе израде прототипа или РП. Године 1980, др Кодама из Јапана поднео је патентну пријаву за РП технологију, али процес није завршен.

Године 1984. Чарлс "Чак" Хал је изумео процес који је назвао стереолитографија, који је користио УВ светло за учвршћивање материјала и креирање 3Д објекта слој по слој. Године 1986, Хулл је добио патент за свој стереолитографски апарат, или СЛА машину.

Други процеси и технологије 3Д штампања развијали су се отприлике у исто време, а даља побољшања су настављена током 1990-их и раних 2000-их. Ипак, примарни фокус технологије 3Д штампања био је израда прототипа и индустријске примене.

Технологија 3Д штампања почела је да се примећује од стране мејнстрим медија 2000. године када је створен први 3Д штампан бубрег, иако се успешна трансплантација 3Д бубрега није догодила све до 2013. године. У 2004, РепРап пројекат је имао 3Д штампач да одштампа још један 3Д штампач. Више медијске пажње привукло је 2008. први 3Д штампани протетски уд.

Други 3Д напредак је убрзо уследио, укључујући 3Д штампану кућу у коју се породица уселила 2018.

Данас се 3Д штампа не односи само на прототипове и индустријску производњу. Хобисти, научници и сви између њих користе 3Д штампање за производњу производа, робе широке потрошње, медицински напредак, образовне материјале и још много тога. Брзо постаје кориснији за свакодневног потрошача.

Оскар Аделман, извршни директор Реми, каже да процес постаје све популарнији у стоматолошкој индустрији, на пример. Тачност 3Д штампања је невероватно импресивна и може помоћи стоматолошким клијентима да уштеде чак 80 процената на производима у поређењу са традиционалним ценама стоматолошких ординација.

„Како технологија штампања постаје бржа, јефтинија и уобичајенија, видећемо да се индустрије попут стоматолошког сектора више ослањају на технологију за свакодневне процедуре“, каже он.

Како раде 3Д штампачи

Постоји неколико типова технологија 3Д штампања, укључујући моделирање фузионисаног таложења (ФДМ), такође познато као Фабрикација фузионих филамената (ФФФ). ФДМ је најчешћи и најпопуларнији метод и користи се у већини приступачних 3Д штампача.

Метода ФДМ штампања користи филамент од пластичног материјала, помало попут канапа. Филамент се из ролне доводи у загрејану главу, која топи пластику. Глава екструдира растопљену пластику на кревет машине. Глава се помера преко кревета, у 2Д, одлажући први слој материјала.

Када је први слој завршен, глава се помера за дебљину првог слоја и наноси следећи слој на врх. Део се гради слој по слој, као да се пече векна хлеба парче по кришку.

Популарни ФДМ 3Д штампачи укључују МакерБот и Ултимакер.

Пример како се користи 3Д штампач

Ево погледа како једноставно 3Д штампање може да функционише на ФДМ штампачу.

1. Преузмите 3Д модел који желите да одштампате или га сами дизајнирајте.

   Пронађите моделе за преузимање на Тхингиверсе или ГрабЦАД. Да бисте сами дизајнирали модел, покушајте СкетцхУп или Блендер. За инжењерске делове, испробајте ЦАД софтвер као што је СолидВоркс.

2. Ако већ није, конвертујте модел у формат за 3Д штампање, као што је СТЛ фајл.

3. Увезите модел у софтвер за сечење, као што је МакерВаре, Цура, или Поједноставите 3Д.

   МакерВаре ради са МакерБот 3Д штампачима. Цура и Симплифи 3Д производе Г-код, који ради са већином 3Д штампача.

4. Конфигуришите изградњу у софтверу за сечење. Одлучите како да оријентишете модел на 3Д штампачу. За ФДМ, минимизирајте препусте стрмије од 45 степени јер су за њих потребне потпорне структуре.

   Када одлучујете о оријентацији, размотрите како ће се модел учитати да се слојеви не би лако одвајали.

   

   Да би уштедели време и материјале, модели углавном нису чврсти. Одредите проценат испуне (обично 10 до 35 процената), број ободних слојева (обично 1 или 2) и број доњих и горњих слојева (обично 2 до 4). Постоје и друге ствари које треба узети у обзир када припрема модела за 3Д штампање.

5. Извезите програм, који је обично датотека Г кода. Софтвер за сечење конвертује модел и конфигурацију израде коју сте навели у скуп упутстава. 3Д штампач прати ово да би направио део.

6. Пренесите програм на 3Д штампач користећи СД картицу, УСБ или Ви-Фи.

7. Одштампајте модел на 3Д штампачу.

   

8. Када 3Д штампач заврши са прављењем модела, уклоните га и евентуално очистите. Одвојите све потпорне структуре и обришите све преостале грудвице финим брусним папиром.

Друге врсте машина за 3Д штампање

Осим ФДМ штампача, методе 3Д штампања такође укључују стереолитографију (СЛА), дигиталну обраду светлости (ДЛП), Селективно ласерско синтеровање (СЛС), селективно ласерско топљење (СЛМ), производња ламинираних објеката (ЛОМ) и дигитални сноп Топљење (ЕБМ).

СЛА је најстарија технологија 3Д штампања која се и данас користи. ДЛП користи осветљење као и полимере, док СЛС користи ласер као напајање за креирање јаких 3Д штампаних објеката. СЛМ, ЛОМ и ЕБМ су углавном пали у немилост.

Будућност 3Д штампања

Да ли ће 3Д штампање довести до будућности прилагођених производа на захтев који се тренутно праве према нашим тачним спецификацијама? Иако ово остаје нејасно, технологија 3Д штампања брзо расте и користи се у многим областима.

3Д штампање кућа, телесних органа као што су бубрези и удови и други напредак имају потенцијал да побољшају животе неиспричаних људи широм света.