Průvodce pro začátečníky, jak začít s 3D tiskem

3D tisk, aditivní tisk nebo stereofonní litografie, pokud jste se s těmito pojmy setkali a jen jste nad nimi mrkli, pravděpodobně budete chtít přečíst tento článek, abyste věděli o tomto úžasném světě 3D tisku. 3D tisk je rychle se rozvíjející obor, jehož popularita a využití u 3D tiskáren roste každým dnem. V tomto článku se pokusíme seznámit nováčka s 3D tiskárnami, jak z toho může mít prospěch a jak to v budoucnu změní.

Tak!! Co je 3D tisk a jak funguje?

3D tisk nebo aditivní výroba je proces výroby trojrozměrných pevných objektů z digitálního souboru. Využívá tiskárnu jako stroj, který taví materiál (obvykle plast) a nalévá jej na předem definovaný způsob, čímž vytváří postupné vrstvy, aby byl trojrozměrný. Zjednodušeně řečeno, tiskárna staví bochník chleba po krajíčku.

Existuje mnoho typů technologií 3D tisku, ale nejpoužívanější je stereolitografie (SLA), protože je ve srovnání s ostatními cenově dostupnější.

Tento stroj je schopen převést jakýkoli 3D navržený soubor na 3D objekt pomocí následujících kroků.

Software 3D zkontroluje, zda je možné jej vytisknout.
Software poté soubor rozdělí na plátky a odešle do stroje.
Tiskovou hlavou se přivádí plastové vlákno.
Vlákno se roztaví a hlava jej poté uloží na konstrukční plošinu.
Hlava se pohybuje kolem ukládání materiálu tak, že tvoří spodní plátek objektu.
Hlava se vrací do výchozí polohy a stavební plošina je spuštěna.
Hlava poté vytvoří novou vrstvu na první a to se opakuje, dokud není objekt hotový.

Je 3D tisk na trhu novinkou?

Ne, vzdorovitě ne !!!!. Jen proto, že 3D tiskům je v dnešní době věnována větší pozornost, není tato myšlenka nebo technologie nová. Byli byste překvapeni, kdybyste věděli, že to všechno začalo na konci roku 1980, kdy byl zaveden termín aditivní výroba, v zásadě se používal pro prototypy Rapid. Ale později kolem roku 2014 se vzestupem nízkonákladových 3D tiskáren se tato technologie změnila v rušivé hnutí pro fandy, studenty, technoprenery, vynálezce, učitele, výzkumné národy a pro koho ne. Tím získává široký trh a velký prostor pro budoucnost.

3D tiskárny, kde byly původně vyrobeny na pomoc astronautům. Pro tým bylo těžké zabalit všechny nástroje a materiály, které by potřebovali v prostoru, aby mohli pracovat na svém projektu. Pokud máte přebytečné nástroje, zvýší se hmotnost raketoplánu, což nakonec zvýší spotřebu paliva. Takže přišli s tímto nápadem, kdy bude 3D tiskárna poslána do vesmíru spolu s astronauty, když potřebují nějaké nástroje nebo materiály, se kterými mohou pracovat, jednoduše musí kliknout na soubor STL a vytisknout jej. Pokud se má provést nouzový a nový design, bude design proveden na základnové stanici a odeslán posádce k jeho vytištění. Ale jak se změnily pokročilé technologie, nyní je pro každou domácnost dostupná tiskárna.

„Ale nyní mnoho lidí dělá chybu, když se dívá na 3D tisk stejně jako na další metodu výroby objektů, která umožňuje větší flexibilitu tvaru za cenu rychlosti a přesnosti. Ale to je úzký úhel pohledu na 3D tisk. koncept 3D tisku je spíše jako digitální, diskrétní a volná výroba. Se základním předpokladem, že jakmile budete schopni „krájet“ a objekt přání a uspořádat malé kousky po vrstvách, aplikace a důsledky budou nekonečné. Spotřební zboží, plasty, elektronika, potraviny a dokonce i lidské tkáně, cokoli, co je složité pro současný způsob masové výroby (dostatečně složité, aby bylo možné nákladově efektivně vytvořit jednu jednotku), je nyní možné, “ říká Onkar Kulkarni v jedné ze svých odpovědí.

Jak lze začít s 3D tiskárnami?

Jelikož nedávná technologie snížila cenu 3D tiskáren dostatečně nízko, aby si ji průměrný člověk mohl koupit a používat, 3D tisk již není kouzelným či průmyslovým zařízením. Díky online fórům a Designs nyní může každý, kdo může ovládat počítač, vytisknout svou fantazii. Stejně jako se laserové tiskárny v naší domácnosti staly běžnými, tyto 3D tiskárny si dosud nenalezly cestu do našeho domu nebo na pracoviště. Pojďme se tedy podívat, jak lze začít s 3D tiskem, aby k jakémukoli tisku došlo, jsou následující čtyři jednoduché kroky:

1. 3D CAD modelování

2. Krájení a další nastavení.

3. Layer - moudrý tisk

4. Vyplňte část

3D CAD MODELOVÁNÍ :

Ano, abyste mohli na své tiskárně něco vytisknout, musíte jim navrhnout modelovací software.

Pokud jste profesionální designér, můžete použít kterýkoli z vašich modelovacích programů, který má schopnost uložit soubor ve formátu.STL (Stereolithography) nebo.OBJ (object). Jakmile je design vytvořen, lze přejít do fáze krájení. Zde můžete svůj návrh upravovat, upravovat nebo vylepšovat tak, jak se vám líbí, protože kompletní design je vytvořen vámi.

Pokud jste žákem, máte k dispozici spoustu bezplatného softwaru s otevřeným zdrojovým kódem, který můžete použít ve své mysli. Bylo by to jako umístit stavební blok. Pokud je váš design příliš dobrý, zaplatí vás také některé online komunity.

Pokud jste nováček a nemáte ponětí, jak navrhnout 3D model, nebojte se!.. Existuje spousta webových stránek, které poskytují bezplatné soubory STL. Tyto soubory jsou testovány a vytištěny osobami, které je navrhly, a proto jsou spolehlivé a snadno se budou tisknout. Jediným omezením těchto souborů je to, že přicházejí ve formátech.STL (většinou). Tento formát nelze přizpůsobit tak, jak se nám líbí, ale i tak jej lze změnit pomocí softwaru pro krájení. Pokud jste úplný začátečník, doporučujeme vám začít s některými designy dostupnými na trhu.

Jakmile je návrh proveden, práce se softwarem pro 3D modelování skončila. Soubory jsou nyní odeslány do softwaru Slicing, kde se připraví na tisk.

NÁDOBKA A DALŠÍ NASTAVENÍ:

Modely, které jsou navrženy, musí být převedeny do série kódu zvaného G-Code, aby ji tiskárna rozpoznala a zahájila tisk. Tato část se nazývá krájení. Kvalita tisku závisí na zde provedených nastaveních. Než se do toho pustíme, seznámíme se s tím, jak jednoduchá 3D tiskárna ve skutečnosti je !!!!

3D tisk není kouzlo!

Pokud jste stále zmatení nebo ohromeni, jak 3D tiskárna ve skutečnosti funguje, věřte mi, že to není žádná raketová věda. Existuje spousta studentů, kteří si úspěšně vytvořili 3D tiskárnu pro sebe. V následujících několika odstavcích vysvětlím části základní 3D tiskárny, které vám pomohou mnohem lépe porozumět tiskárnám.

Typické části 3D tiskárny jsou zobrazeny na obrázku níže.

Extruder je nejdůležitější částí v naší tiskárně. Toto je místo, kde se vlákna taví a jsou vytlačována. Extrudér se skládá z úzké trubice, kterou je vlákno tlačeno krokovým motorem. Skládá se z ohřívacího materiálu, který se běžně nazývá horký konec a který ohřívá vlákno, přičemž ohřáté vlákno se tlačí ven z trysky podobně jako vytlačování zubní pasty z trysky. Když se vlákno roztaví, krokový motor zatlačí vlákno dovnitř, které bude namontováno jako cívka na držáku cívky.

Každý měsíc přichází na trh mnoho druhů vláken a mnohem více. Každé vlákno má svůj průměr a teplotu tisku, nejpoužívanější PLA, které má teplotu 180-210 ° C.

Toto kompletní nastavení extruderu je namontováno na pohyblivých kolejnicích. Když se vlákno roztaví a vyjde, vytlačovací stroj se pohne jinými krokovými motory (ve směru červených šipek) přítomnými v požadovaném směru a vytiskne se na základní desku.

Nyní, když máme základní představu o tom, jak funguje naše tiskárna, vraťme se zpět k našemu SLICING softwaru. Nejpoužívanějším softwarem je Cura, který byl vytvořen hlavně pro tiskárnu Ultimaker. Ale protože to bylo děláno zdarma a open source, většina tiskařů tam začala používat Curu.

V tomto softwaru se nastavení tisku odesílá stejně jako u naší laserové tiskárny. Zde můžeme měřítko, zarovnání a orientaci našeho modelu tisku. Další zásadní nastavení, jako je teplota, rychlost zatahování, průtok průměru vláknové trysky atd., Se do tiskárny přivádějí pomocí tohoto softwaru.

VRSTVA - Moudrý tisk:

Na základě nastavení bude doba tisku a délka materiálu potřebná pro tisk zobrazena samotným softwarem, jak je znázorněno na obrázku níže. Zde je doba tisku 1 hodina 14 minut a použitý materiál bude 10 gramů. Další nastavení tohoto tisku najdete také na obrázku

Po načtení souboru STL a provedení nastavení lze tento software použít k vizualizaci toho, jak bude náš tisk proveden pomocí možnosti vrstev, jak je znázorněno na obrázku níže. Takto nebo tisk bude vypadat, když bude tisknout 78. vrstvu tohoto tisku. Modrá barevná čára označuje cestu našeho extruderu.

Jakmile to uděláte, lze soubor převést na G-kód, který lze přenést do tiskárny k tisku. To je ono, váš model bude vytištěn v uvedeném čase.

Bylo to tak těžké?

Jaká je budoucnost 3D tisku?

3D tisk však má své vlastní výzvy. Trpí nízkou provozní rychlostí, mechanickými vadami produktů a omezeným výběrem materiálů (většinou plastů). Vzhledem k nízké provozní rychlosti 3D tiskáren mohou výrobní společnosti ztratit konkurenci s neefektivním přechodem na strategii trhu. Ale doufejme, že se toto pole vyvíjí, jak čtete tento článek, a má před sebou velký rozsah. Vše záleží na tom, jak se člověk rozhodne tuto technologii využít.