Jak działa drukarka 3D? Praktyczne zastosowania drukarek 3D!

Nowy w świecie druku 3D? Wtedy jazda przed Tobą będzie dla Ciebie całkiem zabawna.

Od momentu powstania w latach 80. druk 3D przeszedł długą drogę zarówno w szybkiej ewolucji technologii, jak i w szerszym zastosowaniu w różnych branżach. Początkowo został opracowany jako produkcja addytywna, aby wspomóc prototypy. Dziś, od pomocy narzędziowych po funkcjonalne prototypy, druk 3D jest używany w przemyśle, a nawet w życiu codziennym jako części końcowe.

Wzrost popularności

Podstawą jest zawsze koszt. Technologie, które są opłacalne i dostępne, znajdują wiele nowych zastosowań i wchodzą w szerszy zasięg. Z biegiem lat ta bardzo droga technologia doczekała się wielu ulepszeń, które skutecznie obniżyły koszty modeli i materiałów wykorzystywanych w drukarkach 3D.

Różnice w aspekcie funkcjonalnym sprawiły, że jest to prosta technologia do zastosowania w wielu dziedzinach, niezależnie od tego, czy jest to proteza bioniczna, część do samochodu czy zabawka dla dzieci. Stał się teraz praktycznym narzędziem, dzięki któremu uzbrojony w drukarkę 3D możesz aspirować do roli szefa kuchni, wynalazcy lub rzeźbiarza.

Polecane dla Ciebie: Jak wykorzystać modelowanie 3D w promocji i reklamie biznesu?

Jak to działa?

Proces drukowania 3D jest podobny do drukowania na papierze, gdy postrzega się go jako nagromadzenie różnych warstw materiałów ułożonych sekwencyjnie w celu stworzenia solidnego trójwymiarowego obiektu. Rozwija pojedynczą warstwę modelu 3D, pracując od dołu i kierując się ku górze. Przy wielokrotnym drukowaniu na tym samym obszarze, drukarka buduje model przez wiele godzin, zamieniając rysunek 3D CAD w wiele dwuwymiarowych warstw przekrojowych. W ten sposób wiele oddzielnych wydruków 2D leży jeden na drugim, bez nośnika papierowego, a zamiast atramentu jako materiału używa się plastiku.

Zasadniczo drukarka 3D przeciska stopiony plastik przez maleńką dyszę, która jest precyzyjnie prowadzona przez sterowanie komputerowe w oparciu o projekt 3D. Drukuje jedną warstwę, czeka, aż wyschnie, a następnie drukuje na niej kolejną warstwę i w ciągu kilku godzin otrzymujesz model 3D!

Materiały

Drukarki 3D wykorzystują tworzywa termoplastyczne, zwłaszcza odmianę ABS. Pomyśl o Lego! Teraz jest to wytrzymały plastik kompozytowy, akrylonitryl, połączony z kauczukiem syntetycznym, butadieno-styrenem. Ponieważ temperatura topnienia wynosi ponad 100°C (220°F), dzięki czemu jest stały w temperaturze pokojowej, jest idealnym materiałem do druku 3D. Poza tym pigmenty ABS naprawdę łatwo.

W związku z tym istnieje teoria, że ​​można użyć dowolnego stopionego materiału, który szybko twardnieje i twardnieje w sprzyjających temperaturach. Patenty na materiały obejmują ceramikę, glinę, pallad, papier, gumę, srebro, tytan i wosk, łącznie czterdzieści pięć.

W roku 2011 stopioną czekoladę w drukarce 3D, która przeniosła czekoladowe pragnienia na stworzone przez życie fale.

Zastosowane technologie

Istnieje siedem różnych kategorii procesów drukowania 3D, które zostały uznane przez normy ISO/ASTM 52900. Opracowany w 2015 r. standard określa terminologię i standaryzację klasyfikacji drukarek. Te siedem procesów drukowania 3D opracowało jedenaście różnych rodzajów technologii drukowania 3D, które są obecnie stosowane. Są to Binder Jetting, DLP, DMLS, DOD, EBM, FDM, Material Jetting, MSLA, SLA, SLM i SLS.

Wszystkie różne technologie mają swoje własne zasady projektowania i sprzyjają im najlepsze materiały do ​​druku 3D. Najbardziej aktywne obecnie stosowane technologie to Fused Filament Fabrication (FFF) lub Fused Deposition Modeling (FDM) oraz Stereolitografia (SLA).

Możesz polubić: Biznes mediów drukowanych w erze cyfrowej: wskazówki, jak przetrwać w latach 2019-2020.

Praktyczne zastosowania

Do roku 2015 wygasło wiele patentów obejmujących podstawową technologię druku 3D. W ostatnich latach nastąpiła eksplozja nowych produktów, technologii, elastycznych metod druku 3D i niedrogiego sprzętu, dzięki czemu zmienia się branże na całym świecie.

Druk 3D stał się praktycznym narzędziem w wielu dziedzinach. Podczas pandemii COVID-19 w 2020 r. technologia druku 3D szybko zaprojektowała i wyprodukowała sprzęt. Zastosowania druku 3D można znaleźć na etapach planowania, opracowywania narzędzi i projektowania funkcji architekta. Wiele organizacji zdecydowało się na przeprowadzenie przez nią całego procesu projektowania od końca do końca.

Niektóre z praktycznych zastosowań w bieżącym użyciu to:

1. Edukacja

Programy nauczania obejmują metody drukowania 3D w celu tworzenia pomysłów lub obrazów w fizycznym, trójwymiarowym świecie. Projektowanie i modelowanie bez potrzeby stosowania drogich narzędzi w szybszym i bezpieczniejszym środowisku. W rzeczywistości edukacja STEM została zrewolucjonizowana dzięki narzędziom do drukowania 3D, które umożliwiają wytwarzanie tanich i szybkich prototypów. Podobnie studenci archeologii, projektowania, geografii i medycyny zyskują dzięki temu lepszą perspektywę.

2. Medyczne

Protezy kończyn, a nawet tkanki, metalowe implanty ortopedyczne o specjalnych właściwościach porowatych, które pomagają pacjentom w łatwej integracji, oraz biodrukowanie sztucznych narządów to wkład technologii druku 3D. Testy farmaceutyczne na tkankach drukowanych w 3D są nie tylko opłacalne i oszczędzające czas, ale także etycznym krokiem w procedurach badań medycznych. W rzeczywistości technologia Binder Jetting produkuje porowate pigułki do zastosowań w wyższych dawkach.

3. Części produkcyjne

Przemysł motoryzacyjny, podobnie jak inne branże, odniósł ogromne korzyści dzięki narzędziom do drukowania 3D produkującym części zamienne. Wyobraź sobie część, która nie jest już produkowana, zamiennik można dość łatwo zaprojektować i wydrukować. Teraz firmy mogą i oferują większe usługi dostosowywania. Możesz projektować obiekty na zamówienie za pomocą prostego internetowego oprogramowania do dostosowywania i złożyć zamówienie na wynikowy element. Pomyśl o wyjątkowych futerałach mobilnych, oprawach oświetleniowych itp.

4. Budowa

Domy 3D do druku to prefabrykowane prototypy, które można zainstalować w różnych miejscach. Nowe kooperacje i postęp w technologii drukarek stopniowo obniżają koszty. Przejście od betonu do innowacyjnych mieszanek betonowych pomaga w tworzeniu lepszych i bardziej przystępnych cenowo produktów. Istnieje wiele różnych typów budowlanych drukarek 3D, od maszyn biegunowych, przez drukarki montowane na gantry, po roboty mobilne. Domy wydrukowane w 3D mogą być rozwiązaniem kryzysu mieszkaniowego, zwłaszcza na obszarach wiejskich, które są dotknięte niepogodą.

5. Sztuka i projektowanie

Artyści na całym świecie zainspirowali się drukiem 3D i przyjęli technologię do wytwarzania indywidualnych i niepowtarzalnych produktów. Od projektowania wnętrz i wystroju domu po biżuterię i rzeźby, eksperymentowanie z projektami stało się procesem opłacalnym. Wielu artystów renderuje wersje 3D na media, które nie są wizualne, takie jak głosy lub piosenki, lub są niematerialne dla osób niewidomych, takie jak obrazy itp.

6. Zastosowania osobiste

W życiu codziennym coraz więcej rzeczy jest drukowanych w 3D. Wiele artykułów gospodarstwa domowego i narzędzi o różnych rozmiarach, kształtach lub kolorach można renderować w domu. Drukarka 3D pozwala drukować części zamienne w domu, zamiast je zamawiać. A co powiesz na stojak, półkę lub wspornik, który idealnie pasowałby do kąta Twojego pokoju? Pomyśl o dodatkach do strojów cosplay, akcesoriów modowych lub zaprojektuj zabawki i wyobraź sobie nowe gry!

7. Jedzenie

Drukowanie żywności 3D ogranicza się do śledzenia pojedynczych past jadalnych w precyzyjne kształty określone przez model 3D i instrukcje oprogramowania do krojenia. Materiały żarnikowe, określane również jako wkłady do żywności, obejmują pasty spożywcze, takie jak pasty z fasoli, ciasto na ciastka, dżemy, puree ziemniaczane po cassis, czekoladę, fondant, marcepan i makaron. Są fabrycznie załadowane przepisami i szablonami. W większych zastosowaniach przemysłowych żywność można nawet dostosować pod względem tekstury, smaku lub wartości odżywczej, dzięki czemu jest przydatna w dziedzinach takich jak eksploracja kosmosu i opieka zdrowotna.

Nowa forma ekspresji osiągnęła wynik dzięki dostępności drukarek 3D. Nadszedł czas, aby umieścić własną drukarkę 3D do tworzenia projektów, które mogą nadać talentu Twoim uzdolnieniom projektowym i zwiększyć praktyczne zastosowanie.

Dlaczego powinieneś go kupić?

Łatwość korzystania z drukarek 3D powoli podważa pytanie „dlaczego używać drukarki 3D w domu”, które wiele osób ma. Jeśli jesteś hobbystą, nadszedł czas, aby uzupełnić umiejętności związane z oprogramowaniem CAD. Co więcej, dostępność online szerokiej gamy projektów do druku może dać Ci pomysły na otwarcie małej firmy w domu. Pomyśl o spersonalizowanych opcjach prezentów!

Łatwość drukowania części zamiennych i elementów zamiennych zmniejsza zależność od kosztownych dostaw i okresów oczekiwania. Uzyskasz szybszy dostęp do elementów, a nawet dodasz własne zmiany i modyfikacje projektu. Jest to również świetne narzędzie do nauki i szkolenia dla dzieci w każdym wieku.

Możesz także chcieć: Czy animacja 3D zakończy falę animacji 2D? Dowiedzmy Się!

Zdobądź inspirację

Wszystkie czynności, które wykonujesz na co dzień w domu lub w biurze, mogą być łatwiejsze dzięki drukarce 3D. Załóżmy na przykład, że szukasz prostego uchwytu ściennego w pobliżu biurka w domu, aby powiesić słuchawki. Nie musisz przeglądać portalu zakupów online, po prostu pobierz gotowe projekty z Internetu i wydrukuj je! Wiele artykułów gospodarstwa domowego ma swoją wersję online do wydrukowania.

Teraz, gdy zastanawiasz się nad zakupem drukarki 3D, drukowanie 3D za pośrednictwem kursów online może być krokiem w nauce. Dostępne są również filmy online, dzięki czemu możesz uczyć się również z tych filmów.