Kako delujejo 3D-tiskalniki? Tu je najnižja stopnja proizvodnje aditivov

3D tiskanje je danes povsod. Ljudje ga uporabljajo za izdelavo vsega, od prototipov izdelkov do reaktivnih motorjev in vsega vmes - toda kako točno delujejo 3D-tiskalniki? Kako ti čarobni stroji v nekaj urah izdelajo tridimenzionalne predmete - skoraj kakršne koli oblike? No, če ste bili kdaj radovedni glede teh stvari, imate srečo. Tukaj je povsem preprost pregled štirih najpogostejših tehnologij 3D-tiskanja, ki se danes uporabljajo.

FDM

Modeliranje nanašanja nitk, znano tudi kot izdelava taljenih filamentov, je najpogostejša vrsta 3D tiskanja - vsaj na potrošniški strani. Če ste 3D-tiskalnik že videli osebno, je zelo verjetno, da je šlo za tiskalnik FDM.

Funkcionalno gledano, vaš povprečni stroj FDM deluje podobno kot pištola za vroče lepilo, s katero upravlja robot (kar je zanimivo, pravzaprav je bil FDM izumljen že v osemdesetih letih prejšnjega stoletja!). Trdna snov gre na enem koncu, potisne se skozi vročo šobo, se stopi in odloži v tankih plasteh. To se dogaja znova in znova, dokler ne nastane tridimenzionalni objekt. Edina razlika je v tem, da ti 3D-tiskalniki namesto lepila običajno uporabljajo termoplastične filamente, kot sta ABS ali PLA. Te namensko izdelane plastike so zasnovane tako, da se pri zelo specifični temperaturi stopijo in postanejo podobne tekočini, vendar se po samo nekaj stopinjah ohladijo.

Najenostavneje rečeno, FDM 3D tiskanje je v bistvu 2D tiskanje znova in znova. Vsakič, ko je sloj končan, se šoba nekoliko premakne navzgor (ali včasih se postelja spusti navzdol) in nanjo se natisne naslednja plast. Sčasoma, potem ko je na stotine ali celo tisoče slojev zloženih drug na drugega, je rezultat 3D objekt.

SLA / DLP

SLA in DLP sta dve strani istega kovanca. SLA (stereolitografija) in DLP (digitalna laserska projekcija) uporabljata svetlobo za "gojenje" predmetov v bazenski fotoreaktivni smoli. Razlika je v tem, da SLA deluje tako, da laser - majhno piko koncentrirane svetlobe - utripa na določenem območju, da ga strdi in ustvari plast. V nasprotju s tem DLP stroji hkrati ozdravijo vsa področja plasti s projiciranjem svetlobe na smolo v obliki te plasti.

Ne glede na tehnične posebnosti pa stroji SLA / DLP običajno delujejo na podoben način. Za začetek se gradbena plošča tiskalnika spusti v bazen tekoče smole in ustavi le delček milimetra, preden doseže dno. Mimogrede, ta osnovna plošča je popolnoma prozorna - kar omogoča, da svetloba sije skozi dno. Ko se to zgodi, se vsaka tekoča smola, na katero svetloba neposredno udari, strdi in tako tvori prvo plast predmeta in ga zlije na gradbeno ploščo. Po tem se gradbena plošča premakne za nekaj mikronov navzgor (kar vleče več tekoče smole pod njo) in postopek se začne znova. Na ta način se predmeti ustvarjajo po plasteh od spodaj navzgor.

SLS

SLS tiskanje deluje zelo drugače kot FDM in SLA. Če želite ustvariti predmet, stroj utripa laser nad posteljo izredno drobnega prahu in delce zlije v tanko, strjeno plast. Nato naprava nanese več prahu na vrh te plasti (učinkovito jo pokoplje) in ponavlja postopek, dokler tiskanje ni končano.

Tiskanje predmetov na ta način ima številne posebne prednosti. Deluje s široko paleto materialov, lahko natisne velike previse in razpone brez uporabe podpornega materiala, deli, ki jih proizvaja, pa so izjemno kakovostni. SLS tiskalniki lahko izdelujejo predmete, ki so skoraj tako dobri kot deli, ustvarjeni z brizganjem, rezkanjem in drugimi tradicionalnimi postopki izdelave.

Edina slabost? SLS tiskalniki so nesramno dragi v primerjavi s kolegi FDM in SLA / DLP. To je zato, ker so visokoenergijski laserji, ki lahko zlijejo superfine delce, za začetek precej dragi. Na splošno velja, da tudi najcenejši tiskalniki SLS stanejo več kot 200.000 dolarjev - tisti višjega cenovnega razreda pa zlahka stanejo milijone. Kljub temu pa je nekaj podjetij, ki si trenutno prizadevajo demokratizirati to tehnologijo in jo narediti bolj dostopno, zato obstaja verjetnost, da bodo tiskalniki SLS v ne tako oddaljeni prihodnosti na voljo hobijem in potrošnikom.

Polyjet

Zamislite si polijet tisk kot čudovit hibrid med FDM, SLA tiskanjem in običajnimi 2D brizgalnimi tiskalniki. Ti stroji brizgajo drobne kapljice fotoreaktivne smole na gradbeno površino in jo nato takoj strdijo (strdijo) z ultravijolično svetlobo. Ta postopek se nato ponovi na stotine (če ne celo tisoč) krat, da se ustvarijo predmeti po plasteh. Velika razlika je v tem, da lahko za razliko od tiskalnikov FDM stroji polyjet naenkrat nalagajo material iz več šob (od tod tudi ime) - kar jim daje številne prednosti.

Verjetno največja prednost polyjet-a je, da je mogoče predmete ustvariti s široko paleto različnih barv, prelivov in vzorcev. Številni stroji Polyjet lahko istočasno tiskajo z več materiali. Če bi na primer potrebovali brezžično ohišje vrtalnika z najlonskim ohišjem in gumijastim ročajem, bi lahko dovolj napreden stroj iz polijetja ta predmet izdelal v enem tiskalnem postopku. Za povrh so tiskalniki polyjet sposobni tudi izjemno visoke ločljivosti - toliko, da je pogosto težko reči, da je bil predmet, izdelan v vrhunskem stroju iz polijetnega tiska, natisnjen v 3D.

Zadnje objave

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found