เครื่องพิมพ์ 3 มิติทำงานอย่างไร การใช้งานจริงของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ!

ใหม่สู่โลกแห่งการพิมพ์ 3 มิติ? แล้วการขี่ข้างหน้าจะค่อนข้างสนุกสำหรับคุณ

นับตั้งแต่ก่อตั้งขึ้นในทศวรรษ 1980 การพิมพ์ 3 มิติได้พัฒนามาไกลทั้งในด้านวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีและในการใช้งานที่กว้างขึ้นในอุตสาหกรรมต่างๆ เริ่มแรกได้รับการพัฒนาให้เป็นการผลิตแบบเพิ่มเนื้อเพื่อช่วยต้นแบบ ทุกวันนี้ ตั้งแต่เครื่องมือช่วยไปจนถึงต้นแบบการทำงาน การพิมพ์ 3 มิติกำลังถูกใช้ในอุตสาหกรรมและแม้กระทั่งชีวิตประจำวันเป็นชิ้นส่วนสุดท้าย

กระแสความนิยม

พื้นฐานมีค่าใช้จ่ายเสมอ เทคโนโลยีที่คุ้มค่าและเข้าถึงได้ พบการใช้งานใหม่ๆ มากมาย และเข้าถึงได้กว้างขึ้น ตลอดหลายปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีที่มีราคาแพงสูงนี้ได้รับการปรับปรุงมากมาย ซึ่งช่วยลดต้นทุนของรุ่นและวัสดุที่ใช้ในเครื่องพิมพ์ 3D ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ความหลากหลายในด้านการใช้งานทำให้เทคโนโลยีนี้เป็นเทคโนโลยีง่ายๆ ที่ใช้ได้ในหลายสาขา ไม่ว่าจะเป็นอวัยวะเทียมไบโอนิค ชิ้นส่วนสำหรับรถยนต์ของคุณ หรือของเล่นเด็ก ตอนนี้ได้กลายเป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริงแล้ว คุณจึงใฝ่ฝันที่จะเป็นเชฟ นักประดิษฐ์ หรือประติมากรที่มีเครื่องพิมพ์ 3 มิติติดอาวุธได้

แนะนำสำหรับคุณ: จะใช้การสร้างแบบจำลอง 3 มิติในการส่งเสริมธุรกิจและการโฆษณาได้อย่างไร

มันทำงานอย่างไร?

กระบวนการพิมพ์ 3 มิตินั้นคล้ายกับการพิมพ์กระดาษเมื่อพิจารณาจากการสะสมของชั้นวัสดุต่างๆ ที่วางเรียงตามลำดับเพื่อสร้างวัตถุสามมิติที่เป็นของแข็ง มันพัฒนาโมเดล 3 มิติทีละชั้น โดยทำงานจากด้านล่างและไต่ขึ้นด้านบน ด้วยการพิมพ์ซ้ำๆ บนพื้นที่เดียวกัน เครื่องพิมพ์จะสร้างแบบจำลองได้ตลอดหลายชั่วโมงโดยเปลี่ยนแบบร่าง 3D CAD เป็นเลเยอร์แบบตัดขวางแบบสองมิติจำนวนมาก ดังนั้นงานพิมพ์ 2 มิติที่แยกจากกันจำนวนมากจึงวางทับกัน โดยไม่ต้องใช้กระดาษ และใช้พลาสติกแทนหมึกเป็นวัสดุ

โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะบีบพลาสติกหลอมเหลวผ่านหัวฉีดขนาดเล็ก ซึ่งเป็นหัวฉีดที่นำทางอย่างแม่นยำผ่านการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ตามการออกแบบ 3 มิติ มันพิมพ์ชั้นเดียว รอจนแห้ง แล้วพิมพ์ชั้นถัดไปที่ด้านบน และภายในไม่กี่ชั่วโมงคุณจะได้โมเดล 3 มิติ!

วัสดุ

เครื่องพิมพ์ 3 มิติใช้เทอร์โมพลาสติก โดยเฉพาะรุ่น ABS คิดถึงเลโก้! นี่คือพลาสติกคอมโพสิตที่เหนียว อะคริโลไนไทรล์ รวมกับยางสังเคราะห์ บิวทาไดอีน สไตรีน เนื่องจากจุดหลอมเหลวสูงกว่า 100°C (220°F) จึงทำให้แข็งที่อุณหภูมิห้อง จึงเป็นวัสดุที่สมบูรณ์แบบสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ นอกจากนี้เม็ดสี ABS ได้อย่างง่ายดายจริงๆ

ทฤษฎีก็คือว่าสามารถใช้วัสดุหลอมเหลวใดๆ ที่จะแข็งตัวและแข็งตัวอย่างรวดเร็วในอุณหภูมิที่เอื้ออำนวยได้ สิทธิบัตรสำหรับวัสดุ ได้แก่ เซรามิก ดินเหนียว แพลเลเดียม กระดาษ ยาง เงิน ไททาเนียม และขี้ผึ้ง รวมเป็นสี่สิบห้า

ในปี 2011 ช็อกโกแลตหลอมเหลวในเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่นำความปรารถนาของช็อกโกแลตมาสู่กระแสที่สร้างขึ้นมา

เทคโนโลยีที่ใช้

กระบวนการพิมพ์ 3 มิติมีเจ็ดประเภทที่ได้รับการยอมรับจากมาตรฐาน ISO/ASTM 52900 มาตรฐานที่พัฒนาขึ้นในปี 2015 กำหนดคำศัพท์และมาตรฐานการจำแนกประเภทเครื่องพิมพ์ กระบวนการพิมพ์ 3 มิติทั้งเจ็ดนี้ได้พัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่แตกต่างกัน 11 ประเภทซึ่งปัจจุบันใช้อยู่ ได้แก่ Binder Jetting, DLP, DMLS, DOD, EBM, FDM, Material Jetting, MSLA, SLA, SLM และ SLS

เทคโนโลยีที่แตกต่างกันทั้งหมดมีกฎการออกแบบของตนเองและวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่ดีที่สุดที่เอื้อต่อพวกเขา เทคโนโลยีที่ใช้งานมากที่สุดในปัจจุบัน ได้แก่ Fused Filament Fabrication (FFF) หรือ Fused Deposition Modeling (FDM) และ Stereolithography (SLA)

คุณอาจชอบ: ธุรกิจสื่อสิ่งพิมพ์ในยุคดิจิทัล: เคล็ดลับเพื่อความอยู่รอดในปี 2562-2563

การใช้งานจริง

ภายในปี 2558 สิทธิบัตรหลายฉบับที่ครอบคลุมเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติขั้นพื้นฐานได้หมดอายุลง ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ มีการระเบิดของผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยี วิธีการพิมพ์ 3 มิติที่ยืดหยุ่น และอุปกรณ์ที่ประหยัดต้นทุน ส่งผลให้อุตสาหกรรมต่างๆ ทั่วโลกเปลี่ยนแปลงไป

การพิมพ์ 3 มิติได้กลายเป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริงในหลาย ๆ ด้าน การระบาดใหญ่ของ COVID-19 ในปี 2020 ทำให้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสามารถออกแบบและผลิตอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็ว การใช้งานการพิมพ์ 3 มิติสามารถพบได้ในขั้นตอนการวางแผน การพัฒนาเครื่องมือ และการออกแบบคุณสมบัติของสถาปนิก หลายองค์กรเลือกใช้กระบวนการออกแบบตั้งแต่ต้นทางถึงปลายทางทั้งหมด

แอปพลิเคชั่นที่ใช้งานได้จริงบางส่วนที่ใช้อยู่ในปัจจุบันคือ:

1. การศึกษา

หลักสูตรกำลังผสมผสานวิธีการพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างแนวคิดหรือภาพในโลกสามมิติทางกายภาพ การออกแบบและการสร้างแบบจำลองโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือราคาแพงและในสภาพแวดล้อมที่รวดเร็วและปลอดภัยยิ่งขึ้น อันที่จริง การศึกษา STEM ได้รับการปฏิวัติด้วยเครื่องมือการพิมพ์ 3 มิติที่สร้างต้นแบบต้นทุนต่ำและรวดเร็ว ในทำนองเดียวกัน นักศึกษาวิชาโบราณคดี การออกแบบ ภูมิศาสตร์และการแพทย์ก็มีมุมมองที่ดีขึ้นเช่นกัน

2. การแพทย์

แขนขาเทียมและแม้แต่เนื้อเยื่อ รากฟันเทียมแบบออร์โธปิดิกส์ที่มีลักษณะเป็นรูพรุนพิเศษที่ช่วยให้ผู้ป่วยรวมเข้าด้วยกันได้ง่าย และการพิมพ์ชีวภาพของอวัยวะเทียมล้วนมีส่วนสนับสนุนของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ การทดสอบยาบนเนื้อเยื่อที่พิมพ์ 3 มิติไม่เพียงแต่ประหยัดต้นทุนและประหยัดเวลาเท่านั้น แต่ยังเป็นขั้นตอนที่ถูกต้องตามหลักจริยธรรมในกระบวนการทดสอบทางการแพทย์อีกด้วย อันที่จริง เทคโนโลยี Binder Jetting กำลังผลิตเม็ดยาที่มีรูพรุนสำหรับปริมาณการใช้ที่สูงขึ้น

3. ชิ้นส่วนการผลิต

อุตสาหกรรมยานยนต์และอุตสาหกรรมอื่นๆ ได้รับประโยชน์อย่างมหาศาลจากการผลิตชิ้นส่วนอะไหล่ของเครื่องมือการพิมพ์ 3 มิติ ลองนึกภาพชิ้นส่วนที่เลิกผลิตแล้ว ชิ้นส่วนทดแทนสามารถออกแบบและพิมพ์ได้ค่อนข้างง่าย ปัจจุบัน บริษัทต่างๆ สามารถให้บริการปรับแต่งได้มากขึ้น คุณสามารถกำหนดออบเจ็กต์การออกแบบเองผ่านซอฟต์แวร์ปรับแต่งบนเว็บอย่างง่าย และสั่งซื้อรายการผลลัพธ์ได้ ลองนึกถึงเคสมือถือ โคมไฟ ฯลฯ ที่ไม่เหมือนใคร

4. การก่อสร้าง

บ้าน 3 มิติที่พิมพ์ได้เป็นบ้านต้นแบบสำเร็จรูปที่สามารถติดตั้งที่ไซต์ต่างๆ ได้ การทำงานร่วมกันและความก้าวหน้าครั้งใหม่ในเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์กำลังลดต้นทุนลงทีละน้อย การเปลี่ยนจากคอนกรีตไปสู่ส่วนผสมคอนกรีตที่เป็นนวัตกรรมใหม่ช่วยพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ดีและราคาไม่แพงมากขึ้น เครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับงานก่อสร้างมีหลายประเภท ตั้งแต่เครื่องโพลาร์ เครื่องพิมพ์แบบติดตั้งบนโครงสำหรับตั้งสิ่งของ ไปจนถึงหุ่นยนต์เคลื่อนที่ บ้านที่พิมพ์ 3 มิติสามารถแก้ปัญหาวิกฤติที่อยู่อาศัยได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ชนบทที่ได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย

5. ศิลปะและการออกแบบ

ศิลปินทั่วโลกได้รับแรงบันดาลใจจากการพิมพ์ 3 มิติ และนำเทคโนโลยีมาใช้เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว ตั้งแต่การออกแบบภายในและการตกแต่งบ้านไปจนถึงเครื่องประดับและประติมากรรม การทดลองกับการออกแบบได้กลายเป็นกระบวนการที่คุ้มค่า ศิลปินหลายคนกำลังแสดงเวอร์ชัน 3 มิติเป็นสื่อที่ไม่ใช่ภาพเหมือนเสียงหรือเพลง หรือจับต้องไม่ได้สำหรับคนตาบอดอย่างภาพวาด ฯลฯ

6. ของใช้ส่วนตัว

ในชีวิตประจำวัน สิ่งต่าง ๆ ถูกพิมพ์ 3 มิติมากขึ้นเรื่อย ๆ ของใช้ในครัวเรือนและเครื่องมือต่างๆ ที่มีขนาด รูปร่าง หรือสีต่างกันสามารถนำมาทำที่บ้านได้ เครื่องพิมพ์ 3D ช่วยให้คุณสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนอะไหล่ที่บ้าน แทนที่จะสั่งซื้อ แล้วขาตั้งหรือชั้นวางของหรือโครงยึดที่เหมาะกับมุมห้องของคุณล่ะ ลองนึกถึงชุดคอสเพลย์ เครื่องประดับแฟชั่น หรือของเล่นดีไซน์ แล้วจินตนาการถึงเกมใหม่!

7. อาหาร

การพิมพ์อาหาร 3 มิติถูกจำกัดให้ติดตามน้ำพริกที่กินได้เพียงชิ้นเดียวในรูปร่างที่แม่นยำซึ่งกำหนดโดยแบบจำลอง 3 มิติและคำแนะนำซอฟต์แวร์การหั่น วัสดุเส้นใยที่เรียกว่าตลับอาหารมีตั้งแต่น้ำพริกอาหารเช่นน้ำพริก, แป้งคุกกี้, แยม, มันบดไปจนถึงแคสซิส, ช็อคโกแลต, ฟองดอง, มาร์ซิแพนและพาสต้า มาพร้อมสูตรอาหารและเทมเพลตที่โหลดไว้ล่วงหน้า ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่ใหญ่ขึ้น สามารถปรับแต่งอาหารได้ในเนื้อสัมผัส รสชาติ หรือคุณค่าทางโภชนาการ ทำให้มีประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น การสำรวจอวกาศและการดูแลสุขภาพ

รูปแบบใหม่ของการแสดงออกได้รับผลงานเนื่องจากความพร้อมใช้งานของเครื่องพิมพ์ 3D ถึงเวลาที่คุณจะใช้เครื่องพิมพ์ 3D ของคุณเองเพื่อสร้างการออกแบบที่อาจให้ไหวพริบในการออกแบบของคุณและเพิ่มการใช้งานจริง

ทำไมคุณควรได้รับ?

ความง่ายในการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติกำลังค่อยๆ กัดเซาะคำถาม 'เหตุใดจึงต้องใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่บ้าน' ที่หลายคนมี หากคุณเป็นงานอดิเรก ก็ถึงเวลาเพิ่มคุณค่าให้กับทักษะของคุณด้วยทักษะซอฟต์แวร์ CAD ยังดีกว่าความพร้อมใช้งานออนไลน์ของการออกแบบการพิมพ์ที่หลากหลายสามารถให้แนวคิดในการเปิดธุรกิจขนาดเล็กจากที่บ้าน นึกถึงตัวเลือกการให้ของขวัญในแบบของคุณ!

ความสะดวกในการพิมพ์ชิ้นส่วนอะไหล่และรายการเปลี่ยนทดแทนช่วยลดการพึ่งพาการจัดส่งที่มีราคาแพงและระยะเวลารอคอย คุณจะเข้าถึงไอเท็มได้เร็วยิ่งขึ้น และยังเพิ่มการเปลี่ยนแปลงและการปรับเปลี่ยนการออกแบบของคุณเองด้วย นอกจากนี้ยังเป็นเครื่องมือการเรียนรู้และการฝึกอบรมที่ยอดเยี่ยมสำหรับเด็ก อันที่จริง ทุกกลุ่มอายุ

คุณอาจชอบ: แอนิเมชั่น 3 มิติจะหยุดกระแสน้ำสำหรับแอนิเมชั่น 2 มิติหรือไม่ มาหาคำตอบกัน!

รับแรงบันดาลใจ

ทุกสิ่งที่คุณทำทุกวันทั้งในบ้านหรือในที่ทำงานของคุณอาจทำได้ง่ายขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณกำลังมองหาขายึดติดผนังแบบเรียบง่ายใกล้โต๊ะทำงานที่บ้านเพื่อแขวนหูฟัง คุณไม่จำเป็นต้องเรียกดูพอร์ทัลการช็อปปิ้งออนไลน์ เพียงดาวน์โหลดการออกแบบที่สร้างไว้ล่วงหน้าจากอินเทอร์เน็ตแล้วพิมพ์ออกมา! ของใช้ในครัวเรือนจำนวนมากมีเวอร์ชันสำหรับพิมพ์ทางออนไลน์

เมื่อคุณครุ่นคิดถึงการซื้อเครื่องพิมพ์ 3D การพิมพ์ 3D ผ่านหลักสูตรออนไลน์อาจเป็นขั้นตอนการเรียนรู้ นอกจากนี้ยังมีวิดีโอออนไลน์เพื่อให้คุณสามารถเรียนรู้จากวิดีโอเหล่านี้ได้เช่นกัน