Ako funguje 3D tlač?

Zobrazte robotom riadenú horúcu lepidlovú pištoľ, ktorá používa plast namiesto lepidla a máte základy 3D tlačiarne. Pásky z plastu sa dodávajú do tlačovej hlavy, ktorá sa zahrieva na roztavenie materiálu. Tlačová hlava sa veľmi presne pohybuje v troch rozmeroch a spúšťa linky z plastu na tlačové lôžko - stôl, na ktorom tlačí. Tlačiareň to robí znova a znova a vytvára plastové vrstvy, až kým netvorí 3D časť.

Všetko začína s modelmi 3D

Každý objekt vytlačený na 3D tlačiarni začína s 3D modelom. Tieto sú zvyčajne vytvorené v programe CAD navrhnutom pre prácu s reálnymi 3D modelmi, ako napríklad TinkerCAD, Fusion360 alebo Sketchup. Je to trochu iné ako spôsob 3D modelov pre filmy alebo hry, hoci ste určite vytlačili veľmi podrobné údaje z tradičného 3D modelovacieho softvéru.

Jednou výhodou 3D tlačiarne je, že dokáže tlačiť takmer čokoľvek. Niektoré modely sú také zložité, že sa nedajú robiť pomocou tradičných výrobných techník, ako je formovanie alebo CNC smerovanie, a to je miesto, kde majú 3D tlačiarne zjavné vedenie. Nepoužívajú sa však len na vytváranie fiktívnych geometrických tvarov, pretože je zvyčajne oveľa lacnejšie, aby oddelenie výskumu a vývoja veľkej továrne vytlačilo jediný model z plastu, a nie zdobilo celú továreň, aby sa skutočne stalo. Toto sa nazýva prototypovanie a robia hrubý návrh, ktorý pomôže vyskúšať konečnú kópiu bez toho, aby ste zbytočne strácali drahocenný čas a materiály.

Kreslenie modelu pre tlač

Nakoľko tlačiareň nerozumie tomu, ako urobiť zložitú sieť 3D a premeniť ju na tlačený model, musí byť 3D model dekódovaný na informácie, ktoré môže tlačiareň pochopiť. Tento proces sa nazýva krájanie, pretože preberá naskenovanie každej vrstvy modelu a informuje tlačiareň o tom, ako by mala pohybovať tlačová hlava tak, aby sa každá vrstva striedala. Robí to pomocou sliceru, programu, ktorý vám všetko zaobchádza, ako je CraftWare alebo Astroprint.

Krájač zvládne "výplň" modelu, čím vytvorí mriežkovú štruktúru vo vnútri pevného modelu, aby získala extra stabilitu. Jedná sa o jednu oblasť, v ktorej svietia 3D tlačiarne - dokážu vytlačiť veľmi silné materiály s veľmi nízkou hustotou, strategicky vytvárajúce vrecká vzduchu vo vnútri modelu a robia to oveľa ľahšie.

Ďalšia vec, ktorou sú kľučky na krájanie, sú podporné stĺpiky. Pretože tlačiareň nemôže položiť plast na tenkom vzduchu, musia byť vytvorené nosné stĺpy, ktoré umožňujú tlačiarni preklenúť medzeru. Tieto sú vyberateľné, ale používajú sa v procese tlače, aby sa zabezpečilo, že sa nerozoberajú.

Akonáhle je kosačka dokončená, pošle údaje na 3D tlačiareň a spustí proces tlače.

Čaká sa na dlhý čas

Akonáhle sa tlačiareň spustí, všimnete si hlavný problém s 3D tlače dnes: je to strašne pomalé. Zatiaľ čo 2D tlačiareň môže vytlačiť celú knihu za pár minút, väčšina 3D tlače bude trvať niekoľko hodín, ak nie dní, dokončiť tlač. A ak ste zmiasť nastavenia, nesprávne nastavili kosačku alebo ho trochu narazili, môžete stratiť celú tlač.

Existuje niekoľko rýchlejších technológií, ktoré vytvárajú škvrny v priemysle, ako napríklad karbon M1, ktorý používa lasery nasávané do kvapaliny a vytlačí ich z tlače, čím výrazne zrýchli proces. Ale tieto druhy tlačiarní sú mnohokrát zložitejšie, oveľa drahšie a až teraz pracujú len s plastom.

Takže by som si mal kúpiť 3D tlačiareň?

Ak nemáte záujem o navrhovanie a tlač častí, určite nebudete namiesto toho nahradiť nudnú 2D tlačiareň.

Tlačiarne väčšina spotrebiteľov bude kupovať zvyčajne tlač v plastovom prevedení, hoci v priemysle sa používajú exotické (a drahé) tlačiarne, ktoré dokážu tlačiť skoro všetko. Je tu aj 3D tlačiareň, ktorá dokáže tlačiť umelé mäso. Táto technológia sa pohybuje veľmi rýchlo a má významné dôsledky v mnohých odvetviach. Určite jedného dňa budete môcť vytlačiť gurmánske jedlá z potravinárskej tlačiarne, ale až do tej doby zostane záľubou a priemyselným zariadením.

Napriek tomu, že ceny stále klesajú, môže to byť zábavný koníček - hlavne ak staviate niečo, kde sa používajú malé plastové modely.

Kredity obrázka: Kaca Skokanova / Shutterstock