Як працюють 3d-принтери

Зміст

• Як працюють 3D-принтери
• Програмне забезпечення
• Нитка
• Кадр
• Збірка екструдера (також друкована головка)
• Ліжко для друку
• Рух
• Друк

Здається, що 3D-принтери переймають світ - або, принаймні, новини - штурмом. Навряд чи тиждень проходить без жодної новини про ці пристрої та речі, які вони можуть надрукувати, від гармат до солодощів до піци для космонавтів та деталей ракетного двигуна до медичних імплантатів та навіть живої тканини. Хоча вони використовують різноманітні технології та можуть друкувати з різними матеріалами, їх спільним є можливість приймати 3D-CAD-файл із зображенням об'єкта та створювати з нього фізичний об’єкт. Процес 3D-друку також відомий як адитивне виготовлення, оскільки він будує об'єкт (як правило, у шарах), на відміну від методів віднімання, в яких матеріал видаляється, наприклад, шляхом різання, свердління або фрезерування.

Хоча ця стаття буде зосереджена на найбільш поширеному типі 3D-принтерів - тих, хто орієнтований на любителів, дизайнерів та споживачів та здатний друкувати пластикові предмети - спершу ми розглянемо деякі інші методи 3D-друку.

Від ракетних двигунів до піц до живих клітин

Селективне лазерне спікання (SLS) використовує лазер для плавлення частинок пластику, металу, кераміки або скла. Після закінчення завдання решту матеріалів переробляють. Плавлення електронним пучком (EBM) та пов'язане з ним селективне лазерне плавлення (SLM ) використовують електронні та лазерні промені, відповідно, для розплавлення порошку металу пошарово. Титан часто використовується з EBM для синтезу медичних імплантатів, а також частин літаків, і NASA надрукувала деталі ракетного двигуна з нікелевого сплаву за допомогою SLM.

NASA також вивчає можливість друкувати піци з глибокими стравами для глибоких космічних місій. 3D-принтери для їжі відкладають пасту з тіста, шоколаду, сиру чи інших харчових продуктів, просочуючись соплями.

У 3D-біодруку принтер відкладає шари живих клітин, як правило, суспендованих у рідині або гелі, для створення хрящів, кісток, шкіри, судин та інших структур. Хоча ця технологія має великий потенціал, вона все ще значною мірою знаходиться на стадії експерименту. Незважаючи на те, що 3D-друк 3D використовується для друку шарів клітин серця та нирок, до штучних органів ще далеко.

Мультиструйне моделювання - це система, що нагадує струменеву струму, яка розпорошує кольоровий клейовий в’яжучий шар на послідовні шари порошку, де повинен бути утворений об'єкт. Це один з найшвидших методів і один з небагатьох, що підтримує кольоровий друк.

Ще одна методика піддає рідкому полімеру світло від проектора цифрової обробки світла (DLP), який твердіє полімерний шар за шаром, поки об'єкт не побудований і не злиється залишок рідкого полімеру.

Майбутнє в пластиці

Основна увага в цій статті приділяється 3D-принтерам, здатним друкувати пластмасові предмети, які продаються любителям, професіоналам та споживачам. Вони використовують метод, відомий як виготовлення плавлених ниток (FFF), при якому пластичну нитку розплавляють, а потім осаджують шарами для створення пластикового предмета з 3D-друком. Ця методика була популяризована рухом 3D-друку з відкритим кодом RepRap, і значна частина програмного забезпечення та обладнання в 3D-принтерах на ринку сьогодні заснована на відкритому коді. Хоча в деяких випадках існують суттєві відмінності між моделями, їх основна робота однакова.