Jak działa drukarka 3D: Podstawowa technologia drukowania 3D

11. 10. 2019

11. października 2019, 23:06 | Pierwsza technologia drukowania 3D została po raz pierwszy opatentowana ponad 30 lat temu, przemysł przeżywał w ostatnich latach globalny boom. Obecnie drukarki 3D nie już kwestią projektantów przemysłowych. Drukarki 3D są łatwo dostępne nawet dla zwykłych śmiertelników. Przyjrzyjmy się bliżej drukarkom 3D i zobaczmy, jak działają te urządzenia.

Jak działa drukowanie 3D

Drukarki 3D mogą wytwarzać fizyczne obiekty 3D z wzorca cyfrowego. Proces tworzenia nowego produktu poprzez zastosowanie techniki przyrostowej-addytywnej. Powstały produkt jest modelowany przez nakładanie na sibie cienkich warstw materiałów. W rzeczywistości jest to przeciwieństwo procesu stosowanego na przykład przez obrabiarki, w których materiał jest stopniowo usuwany z całego elementu.

Technologia druku 3D

Chociaż początki technologii drukowania 3D sięgają do lat 80. XX wieku, ich wynalazcy od wielu lat ściśle chronią swoje patenty. Doprowadziło to do walki konkurencyjnej, która zaowocowała pełną gamą technologii drukowania 3D. Tylko artykuł w Wikipedii na temat drukowania 3D wymienia 15 z nich.

Obecny boom na druk 3D jest w dużej mierze spowodowany wygaśnięciem niektórych patentów, a wiele technologii drukowania 3D jest obecnie dostępnych bezpłatnie jako oprogramowanie open source. W praktyce oznacza to, że nie tylko wynalazcy, ich zespoły, ale także studenci, inżynierowie i miłośnicy amatorów nowych technologii mogą zacząć zajmować się drukiem 3D.

Podstawowe technologie drukowania 3D:

FDM/FFF

Najbardziej rozpowszechnioną technologią drukowania 3D jest tak zwany FDM (Fused Depositon Modeling), ale ponieważ Stratasys zarejestrował znak towarowy dla tego oznaczenia, stał się znany (nie tylko) do celów komercyjnych oznaczenia FFF (Fused Filament Fabrication). W obu przypadkach jest to jedna i ta sama zasada działania drukarki 3D, a mówiąc o stacjonarnych drukarkach 3D , zdecydowana większość z nich korzysta z tej technologii do modelowania.

Technologia drukowania FDM / FFF działa na zasadzie stopionego materiału, który jest najczęściej dostarczany do drukarki w rozgrzanego filamentu. Jest on umieszczony w pojemniku drukarki 3D na taśmociągu, z którego drukarka stopniowo rozwija materiał. Głowica drukująca drukarki 3D następnie drukuje warstwa po warstwie drukowanego modelu 3D. Zasadniczo ta technologia drukowania 3D jest bardzo podobna do technologii drukowania atramentowego. Podobnie, jak głowica drukująca wstrzykuje bardzo małą ilość atramentu na papier, głowica drukarki 3D umieszcza płynny materiał na warstwie podkładowej warstwa po warstwie, tworząc model fizyczny.

Technologia drukowania 3D FDM / FFF jest najtańszą technologią drukowania 3D, co jest głównym powodem, dla którego jest tak rozpowszechniona. FDM / FFF drukarka 3D do użytku domowego można kupić do pro použití v domácnosti pořídíte do 1700 pln.

Minuesem tej technologii jest długi czas drukowania, szeroka zmienność jakości druku, która zależy od modelu drukarki i użytego materiału, oraz różne ograniczenia projektowe (na przykład stopiony materiał musi się najpierw utwardzić, w przypadku bardziej złożonych modeli należy liczyć z podporami drukowania).

Drukarka 3D w akcji: Wydrukowanie korpusu i głowicy zajęło drukarce stacjonarnej Prusa 10 i pół godziny.

SLA

Stereo Lithography (SLA) to pierwsza opatentowana technologia drukowania 3D. Do tworzenia obiektów wykorzystuje wiązkę UV, która utwardza żywicę polimerową do pożądanego kształtu. Jest to bardzo dokładna technika modelowania 3D, ale jednocześnie jest bardzo droga, co uniemożliwia jej ekspansję.

Pokaz drukowania 3D z wykorzystaniem technologii litografii stereo na drukarce 3D Carbon.

SLS

Selective laser sintering (SLS), znane również jako selektywne spiekanie laserowe, czasami określane jako spiekanie laserowe, to technologia drukowania 3D, w której obiekt powstaje przez stopienie sproszkowanego materiału i spiekanie go warstwami za pomocą lasera.

Laser utwardza pożądany kształt obiektu w materiał w postaci stałego prochu, który jest umieszczany na płycie drukarskiej. Po utwardzeniu jednej warstwy urządzenie nakłada kolejną cienką warstwę pyłu i ponownie utwardza laser. Po zakończeniu musisz dosłownie wykopać wydruk i dokładnie go wyczyścić. Rezultatem bardzo dokładne i trwałe wydruki. Laserowe drukarki spiekalnicze to profesjonalne maszyny używane w produkcji przemysłowej i prototypowej do testowania funkcjonalnego.

Pokaz produkcji produktu z wykorzystaniem technologii SLS

Skąd pochodzą modele do drukowania 3D?

Modele cyfrowe do drukowania 3D są konstruowane w programach do modelowania 3D, takich jak AutoCAD, Blender i tym podobne. Aby przygotować własny model 3D do drukowania, musisz opanować te programy. Można to zrobić przez samodzielną naukę, ale co zrobić, jeśli nie chcesz czekać tyle dni lub tygodni, zanim opanujesz podstawy modelowania 3D?

istock-675189884-nahled2.jpg

Modele 3D są modelowane w programach komputerowych do modelowania 3D. Preferowanym formatem dla większości stacjonarnych drukarek 3D jest STL.

W internecie istnieje wiele baz danych gotowych modeli 3D, które często dostępne na podstawie bezpłatnych licencji i można je pobrać i używać bezpłatnie, przynajmniej do użytku niekomercyjnego.

Innym sposobem na wydrukowanie modelu 3D jest zeskanowanie modelu za pomocą skanera 3D. to urządzenia, które mogą skanować kształt i powierzchnię trójwymiarowego obiektu i konwertować go na cyfrowy. Skanery 3D są podzielone na dwa główne typy – ręczny skaner 3D i stacjonarny.

Bądź jako pierwszy
Najnowsze informacje o nowościach i promocjach bezpośrednio na Twój e-mail.
Transport zawsze za darmoI na wszystko
Doręczenie na drugi dzieńJesteśmy naprawdę szybcy
Dożywotnia gwarancja na wkładyPo prostu wierzymy w nasze towary
Gwarancja na uszkodzenie drukarkiJeśli coś się stanie, zajmiemy się tym