3D-друк перетворює золотники з пластикових ниток або піддони для смол у фізичні предмети. 3D друк взагалі не належить до цього світу. НАСА підтримує 3D-принтер на Міжнародній космічній станції, і космонавти можуть виготовляти спеціальні інструменти (наприклад, цей ремонтний ключ) без необхідності перелітати їх у космос.
3D друк був прийнятий студентами, підприємцями, любителями та великими фабриками. Оскільки 3D-друк дозволяє перетворити цифрові конструкції в матеріальні об'єкти, було виявлено широке коло використання.
Лікар може роздрукувати фізичну модель анатомії пацієнта для кращого візуалізації програми та демонстрації практики. Фабричні інженери можуть створювати власні світильники та світильники, що економлять час та зменшують збитки під час виготовлення. Громада сприяє розвитку підприємницького простору, навчає навичкам STEM та допомагає стартапам для нового бізнесу, створюючи нові робочі місця та місцеві можливості.
Хоча 3D-друк в основному використовується для виготовлення пластикових предметів, 3D-друк також може виготовляти металеві предмети, хоча це більш дорогий і менш поширений процес, ніж пластиковий 3D-друк.
Резюме
Що таке 3D-друк? 3D-друк - це процес створення фізичних об'єктів з цифрової моделі. 3D-друк - це процес додавання. Пластикові шари будуються один за одним для створення предметів.
Як 3D-друк впливає на економіку?
3D-друк є невід'ємною частиною руху виробника і приносить користь громаді, освіті, підприємцям та традиційним бізнесам. Це допомагає сприяти створенню нових продуктів та нових компаній, а також вчить навичкам, які можна перетворити на різноманітні технічні та професійні робочі місця.
Наскільки дорого коштує 3D-друк порівняно з традиційними виробничими процесами?
Це залежить. Це коштує набагато дешевше і створює прототипи, світильники, інструменти та світильники з 3D-друком набагато менше часу. Однак після сплати витрат на налаштування та інструменти традиційні технології виготовлення (наприклад, лиття під тиском) можуть виготовляти предмети швидше та з меншими витратами.
Як 3D-друк впливає на ланцюг поставок?
3D-друк ідеально підходить для короткочасного виготовлення та дрібного виробництва. Це також дозволяє запасні частини "зберігати в хмарі", тому фізична інвентаризація не потрібна перед необхідністю об'єкта. Надаючи 3D-об’єкти в глобальному масштабі в цифровій формі та друкуючи їх локально, вартість та час транспортування можна повністю усунути.
Чи може 3D-друк змінити виробництво?
Виробництво зазнає величезних змін, а 3D-друк - один із елементів. Інші фактори включають значне збільшення обсягу та пропускної здатності, вдосконалений аналіз, поліпшення людських факторів та автоматизацію різних виробничих процесів.
Що таке 3D-друк?
3D-друк - це процес створення об’єктів (як правило, пластикових, але іноді металевих або композитних матеріалів) з цифрової моделі. Більшість 3D-принтерів одночасно додають матеріал у дуже тонкий шар, саме тому 3D-принтери класифікуються як "виробництво добавок".
Як працює виробництво добавок?
Зазвичай комп'ютерні принтери працюють по одній лінії. 3D-принтер більше нагадує плоттер, переміщаючи друкуючу голівку по осях X і Y, щоб намалювати візерунок. Що стосується 3D-принтера, то 3D-принтер є тривимірним. Після того, як малюється візерунок, друкуюча головка рухається вгору (або друк рухається лицьовою стороною вниз), а другий малюнок малюється на першій.
Як працює 3D-принтер?
Існує кілька типів 3D-принтерів, але ми зупинимося на двох типах: моделювання плавленого відкладення (або FDM) та стереолітографія (або SLA).
FDM починається з котушки нитки. Зазвичай це пасма товщиною 1,75 або 2,85 мм, намотані на веретено. Принтер FDM нагріває нитку, видавлює її через форсунку екструдера і накладає шар на поверхню збірки. Ці шари дуже тонкі, і коли кожен розплавлений шар кладеться поверх попереднього шару, він частково плавиться при охолодженні.
З часом - іноді це займає багато часу - об’єкт будується із сотень чи тисяч цих шарів.
SLA починається з рідкої смоли. Лоток для складання спускається в смолу (зазвичай догори дном), і світло (іноді від РК, іноді від УФ-лазера) виробляє хімічну реакцію в смолі, яка твердне. Коли кожен шар піддається впливу світла, принтер трохи піднімає платформу збірки від осередку смоли, виставляючи наступний шар.
FDM - найпоширеніша форма екструзії матеріалів 3D-друку. SLA - найпоширеніша форма фотополімерного 3D-друку. Ці два способи друку досягли досить низького рівня витрат, який можуть собі дозволити споживачі, любителі, освітяни, підприємці та малий бізнес, але вони, як правило, обмежуються виробництвом пластмас, пластикових композитів та нейлонових матеріалів. .
Можна використовувати інші форми 3D-принтерів, але вони вимагають великих витрат на придбання. До них відносяться 3D-друк на порошковому шарі (крапля порошку, а потім формування плавлення), виготовлення ламінату (скріплення аркушів разом, а потім їх розрізання), спрямоване осадження енергії (це дещо схоже, якщо народилися зварник та принтер FDM) та виготовлення вільних електронних променів (викидання електронного променя у вакуум для отримання розплавленого металу на основі 3D-моделі).
Ці останні форми 3D друку зазвичай використовуються для виготовлення металевих деталей, тоді як FDM та SLA найчастіше використовуються для виготовлення пластикових предметів.
Спільним є те, що вони створюють нові об'єкти, поступово додаючи та змішуючи сировину.
Що таке 3D-друк, це не так
3D-принтер не є реплікатором Star Trek. Усі, хто має 3D-принтер, скажуть вам, що як тільки гість побачить принтер у дії, їх фантазія буде збуджена. Майже відразу вони почнуть називати типи предметів, які хочуть зробити. Часто це навіть не існуючі предмети, але вони вважають, що магія 3D-друку може створити нові винаходи за ніч.
Як 3D-друк впливає на економіку?
Подібно до того, як 3D-друк є фактором тенденції трансформації цифрового виробництва, 3D-друк є елементом більшого економічного тренду та зростання руху виробника.
Захоплюючий аспект виробництва - це його всеосяжність та гендерна нейтральність. Він охоплює все, від виготовлення ляльок до дизайну роботів, від скрапбукінгу до виготовлення меблів, від виготовлення шкіри до 3D друку. Це слово, яке містить все, що робить речі чистими та простими.
Виробництво відрізняється від виробництва, хоча воно часто призводить до виготовлення. Коли хтось проектує виріб і будує прототип, подумайте про його виготовлення. Як тільки прототип знаходиться в активному виробництві, він займається виробництвом. Тепер, поєднуючи виробництво настільних комп’ютерів з краудфандингом, ви можете створити дуже складні прототипи, які потім фінансуються потенційними клієнтами.
Переваги та недоліки принтерів FDM та SLA
Оскільки принтери FDM та SLA вже доступні любителям та професіоналам, вони є найпоширенішим типом 3D-принтера. Споживчу версію можна використати за сотні доларів, а професійні машини для виготовлення прототипів та кріплення кріплення коштують від 3000 до 6000 доларів.
Це технології 3D-друку, в які ви, швидше за все, інвестуєте.
FDM-принтер
FDM - це перша мережева аматорська технологія 3D-друку, яка все ще лідирує на ринку за обсягом поставок та обсягу продажів брендів та товарів.
Одне з головних завдань 3D-друку - отримати вдалий друк об’єкта. Не вдалося надрукувати, оскільки осаджений пластик нагрівається або охолоджується занадто швидко, оскільки шар не з’єднується успішно, оскільки відбиток відривається від поверхні друку збірної пластини через засмічення нитки в екструдері, а також різних інших виробничих проблем.
Принтери FDM можуть друкувати в різних пластиках. Кожен пластик має різні характеристики, які роблять друк простішим або складнішим і дають різні характеристики в готовій частині.
Найпоширеніший тип нитки - це PLA (полімолочна кислота), який дуже легко друкується, але може бути дуже крихким і деформуватися на сонці.
Нейлон дуже гнучкий, але для його роботи налаштування друку, як правило, потребує великої кількості хитрощів.
ABS є сильнішим (він виготовлений з LEGO), але швидкість його охолодження, як правило, призводить до того, що нижній завиток спотворює весь друк. Він також має неприємний запах і помірно токсичні пари.
Деякі постачальники вводять основні пластмаси (в першу чергу PLA) в інші матеріали, включаючи дерево, метал і вуглецеве волокно. Кожен з них змінює характеристики готового друкованого об’єкта.
Більшість принтерів FDM мають екструдер, який може друкувати по одному рулону нитки одночасно. Більш просунуті (і дорогі) принтери FDM можуть друкувати одночасно два, три, чотири або більше ниток, що дозволяє принтеру змішувати кольори, функціональні властивості (такі як тверда пластмаса та гнучкі петлі) та розчинні матеріали для підтримки.
Друк складається з нитки розплавленого пластику, тому перекриття може бути проблемою. Хоча принтери FDM зазвичай можуть друкувати кола або кути до 45-60 градусів, вони не можуть друкувати на повітряному зазорі, оскільки розплавлений пластик просто зануриться в зазор.
Щоб компенсувати великі прогалини, більшість принтерів вироблятимуть підтримку, або тимчасову пластикову вежу, яка може підтримувати область мосту. Принтер для монофіламенту використовує той самий матеріал, що і сам об’єкт, і має різноманітні налаштування, які полегшують видалення підтримки.
Подвійні нитяні принтери часто друкують з роз'ємним підтримуючим матеріалом, таким як PVA (полівініловий спирт), який є майже тим самим матеріалом, з якого виготовлений клей Elmer's. Після того, як подвійний розряд нитки завершений, він занурюється у воду на години (а іноді й дні), і ПВА розчиняється, залишаючи недоторканим відбиток із відкритими порожнечами, які дизайнер призначив для кінцевого об'єкта.
Оскільки FDM-принтери друкуються шарами, орієнтація об'єкта, що друкується, може мати важливе значення. Зв’язки між шарами часто слабкіші за лінійні прогони пластику. Таким чином, розміщення на ліжку повинно враховувати будь-які предмети, які, ймовірно, зазнають стресу.
Принтери FDM бувають різних розмірів. Чим більше розмір, тим складніше друк, тому що часто важко збалансувати теплові характеристики в межах всієї площі складання.
Принтери FDM також пропонують різноманітні розміри насадок. Чим більша насадка, тим більше екструдованого матеріалу в хвилину, але тим менше витончений кінцевий результат. Чим менше насадка, тим детальніше друк. Друк з великими або маленькими насадками створить інші проблеми, часто пов'язані з підтримкою, мостом та управлінням теплом.
Принтер SLA
Принтери SLA мають безліч функцій, які виводять їх з мейнстріму:
Рідкі смоли, які вони вживають, є високотоксичними в незатвердженому вигляді. Якщо ви її отримаєте, це може спричинити хворобливі опіки або висипання.
Готовий друк потрібно обробити у ванні і потім вилікувати. Вони деформуються протягом цього часу обробки. Вони також токсичні.
Принтери SLA більш громіздкі, ніж принтери FDM, завдяки рідким смолам та ваннам для обробки.
Принтери SLA зазвичай мають дуже малі площі збирання, що призводить до типових невеликих відбитків. Смоли, як правило, розроблені спеціально для конкретного принтера, тому користувач може заблокувати продукт постачальника, що може обмежити вибір матеріалу та кольору.
Незважаючи на це, принтери SLA стають все більш популярними, головним чином тому, що вони дають відбитки з дуже дрібними деталями та кількома шарами шарів. Це робить їх особливо придатними для складання зразків ювелірних виробів та штампів, невеликих медичних та стоматологічних конструкцій та захоплень, таких як модельні залізниці та ігрові мініатюри.
Дизайн та підготовка відбитків
Процес переходу від творчих до 3D-друкованих об'єктів спочатку повинен пройти дві технології програмних засобів: програмне забезпечення для 3D-моделювання (або CAD) та зріз.
Програмне забезпечення для 3D моделювання
Програмне забезпечення для 3D-моделювання (також відоме як CAD (для автоматизованого дизайну)) може розглядатися як двигун створення 3D-моделей. Таким же чином ви можете використовувати Photoshop для створення графіки, Illustrator для створення ілюстрацій або Word для створення подібних статей, а також програмне забезпечення CAD для створення 3D-моделей.
Існує багато програм CAD там, і кожна програма найкраще підходить для різних завдань. Я чергую TinkerCAD і Fusion 360, залежно від того, чи потрібно мені скласти швидку частину або більш складну конструкцію.
Зріз
Програма CAD генерує віртуальну модель 3D-об’єкта. Але більшість 3D-друку виконується пошарово. Процес перетворення 3D-дизайну в ряд машинних рухів по двовимірній площині (а потім переміщення площини) є завданням програми зрізування.
Детальніше: https://www.zdnet.com/article/everything-you-need-to-know-about-3d-printing-and-its-impact-on-your-business/