Hogyan működik a 3D nyomtató? - Világosan megmagyarázva
A 3D nyomtatók olcsóbbak és érdekesebbek a magánfelhasználók számára. Elmagyarázzuk, hogyan működik a 3D nyomtató, és milyen különféle nyomtatási módszerek állnak rendelkezésre.
A 3D nyomtatók alapvető funkciói
Jelenleg három különféle 3D nyomtatási technika létezik. Ezek különböznek a felhasznált kiindulási anyagtól és a modellezési technikától. Az alapelv mindig ugyanaz:
- A 3D-s nyomtatás sablonja nem egy szöveges fájl, mint a szokásos nyomtatók esetében, hanem egy 3D-s sablon, mivel CAD szoftverrel megtervezhető.
- A leggyakoribb fájltípusok az STL (szabványos háromszögelési nyelv), a VRML (virtuális valóság modellezési nyelve) és az X3D (kiterjeszthető 3D).
- A 3D-s nyomtatót ezek a sablonok „táplálják”. A modell ezután olvasztható anyagokból, porból vagy egy bizonyos folyadékból készül.
- Mindhárom általános 3D nyomtatótípus vékony rétegeket alkalmaz, amelyek egyenként megkeményedtek.
3D nyomtató: hogyan működik a sztereolitográfia?
A sztereolitográfiát (SLA) az 1980-as években fejlesztették ki, és ez a legrégebbi 3D nyomtatási technológia.
- Kiindulási anyagként folyékony epoxigyanta található, amely egy medencében található.
- A medencében van egy emelőplatform, amelyet fel és le lehet mozgatni. Erre a 3D modell jön létre.
- A nyomtatás megkezdésekor a lift közvetlenül a gyanta felülete alatt található - körülbelül 0, 05–0, 25 mm.
- A medence fölé erősített lézer megkeményíti a modell első rétegét.
- Most a lift kissé lefelé mozog. A nyomtató típusától és a modell filigrán jellegétől függően a rétegek vastagsága 0, 05–0, 25 mm. Az epoxi-gyanta együtt fut az első, már megszilárdult rétegen.
- A tárgy következő rétege edzett és simán illeszkedik az első mögöttes rétegre.
- A 3D modell alulról felfelé rétegre épül.
- Az SLA eljárás előnye a modell sima felülete. A folyadék azonban nem hordoz túlnyúló részeket, mindaddig, amíg azok nem teljesen megszilárdultak. Ezért szükség lehet tartószerkezetek alkalmazására.
Hogyan működik a 3D nyomtató?: Lézeres szinterelés
A szelektív lézeres szinterelés (SLS) vagy a szelektív lézeres olvasztás (SLM) porként szolgál nyersanyagként. Leginkább a poliamid 12 port használják. A kiindulási anyagként műanyaggal, fémmel vagy kerámiaporral bevont homok formázása is lehetséges.
- A lézeres szinterelés nem csak egy medencét, hanem két egymás mellé helyezett medencét is használ, mindegyik emelőplatóval.
- A por a medencében található nyersanyag (a képen balra).
- Egy henger felveszi a port és gördíti fel a szomszédos medence felvonóján, amely az elején van a tetején.
- A lézer megolvasztja vagy szintereli a port (kerámia esetén) oly módon, hogy megkösse és megszilárduljon. Létrejön az objektum első rétege.
- A portál medencéje megemelkedik egy kicsit felfelé, az objektummedencében levő kissé leereszkedik.
- A henger a következő porréteget felhordja a tárgy első, edzett rétegére, és a lézer újra megkeményedni kezd.
- Tehát a modell rétegenként alulról felfelé épül fel.
- A folyamat előnye a sokoldalú anyagválasztás. Ezenkívül nem kell támasztékot elhelyezni, mivel a por azonnal megszilárdul és teherbíró.
- A sztereolitográfiával ellentétben az objektumok durva felülettel rendelkeznek a lézeres szinterelés során. A nyomtatók szintén nagyon drágák, ezért fejlettebbek az ipar számára.
Fused Deposition Modeling (FDM): 3D nyomtatók magánfelhasználók számára
A olvasztott lerakódás modellezése (FDM) a legelterjedtebb módszer.
- Olyan anyagokat használnak, amelyek hő hatására folyékonyá vagy formálhatóvá válnak - például hőre lágyuló anyagok, például PVA, PET és nylon, valamint csokoládé és viasz.
- Az anyagot fúvókában melegítik és cseppfolyósítják. Ezután bizonyos pontokban felvisszük egy rétegre - nagyon hasonló a klasszikus nyomtatáshoz -, majd lehűtjük úgy, hogy megszilárduljon.
- A többi folyamathoz hasonlóan ez is réteget hoz létre a másik után.
- További hátrány az, hogy a modell nem keményedik meg azonnal azonnal. Ezért szükség lehet a támogató struktúrák tervezésére 2006 - ban.
- A nyomtatók és az anyagok viszonylag olcsók, ezért magánfelhasználók számára is alkalmasak.