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

Jesteś nowy w świecie druku 3D? Wtedy jazda przed tobą będzie dla ciebie całkiem zabawna.

Od momentu powstania w latach 80. XX wieku druk 3D przeszedł długą drogę zarówno pod względem szybkiej ewolucji technologii, jak i szerszego zastosowania w różnych branżach. Początkowo został opracowany jako produkcja addytywna, aby wspomóc prototypy. Obecnie, od pomocy narzędziowych po funkcjonalne prototypy, druk 3D jest wykorzystywany 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 wkraczają w szerszy zasięg. Przez lata ta bardzo droga technologia doczekała się wielu ulepszeń, które skutecznie obniżyły koszty modeli i materiałów używanych w drukarkach 3D.

Różnice w aspekcie funkcjonalnym sprawiły, że jest to prosta technologia do zastosowania w wielu dziedzinach, niezależnie od tego, czy jest to bioniczna proteza, część do twojego samochodu, czy zabawka dla dzieci. Stał się teraz praktycznym narzędziem, więc uzbrojony w drukarkę 3D możesz aspirować do bycia szefem kuchni, wynalazcą lub rzeźbiarzem.

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. Opracowuje model 3D po jednej warstwie, pracując od dołu i kierując się w górę. Dzięki wielokrotnemu drukowaniu na tym samym obszarze drukarka buduje model przez wiele godzin, przekształcając rysunek 3D CAD w wiele dwuwymiarowych warstw w przekroju poprzecznym. Tak więc wiele oddzielnych wydruków 2D znajduje się jeden na drugim, bez nośnika papierowego, a zamiast atramentu jako materiału używa się plastiku.

Zasadniczo drukarka 3D wyciska stopiony plastik przez maleńką dyszę, która jest precyzyjnie prowadzona przez sterowanie komputerowe oparte na projekcie 3D. Drukuje jedną warstwę, czeka, aż wyschnie, a następnie drukuje na niej następną warstwę iw ciągu kilku godzin otrzymujesz model 3D!

Materiały

Drukarki 3D wykorzystują tworzywa termoplastyczne, zwłaszcza odmianę ABS. Pomyśl Lego! To twardy kompozytowy plastik, akrylonitryl, połączony z kauczukiem syntetycznym, butadienem-styrenem. Ponieważ temperatura topnienia wynosi ponad 100°C (220°F), a więc jest stała w temperaturze pokojowej, jest idealnym materiałem do druku 3D. Poza tym ABS pigmentuje się bardzo łatwo.

Teoria mówi zatem, że można użyć dowolnego stopionego materiału, który twardnieje i szybko zestala się w sprzyjających temperaturach. Patenty na materiały obejmują ceramikę, glinę, pallad, papier, gumę, srebro, tytan i wosk, co daje w sumie czterdzieści pięć.

W roku 2011 stopiona czekolada w drukarce 3D, która ożywiła czekoladowe pragnienia, stworzyła fale.

Stosowane technologie

Istnieje siedem różnych kategorii procesów drukowania 3D, które zostały uznane przez normy ISO/ASTM 52900. Norma opracowana w 2015 r. ustanawia standaryzację terminologii i klasyfikacji drukarek. Te siedem procesów drukowania 3D rozwinęło 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).

Może Cię zainteresować: Biznes mediów drukowanych w epoce cyfrowej: wskazówki, jak przetrwać w latach 2019-2020.

Praktyczne zastosowania

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

Druk 3D stał się praktycznym narzędziem w wielu dziedzinach. Pandemia COVID-19 w 2020 r. sprawiła, że ​​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 przeprowadzić za jego pośrednictwem cały proces projektowania od początku do końca.

Niektóre z praktycznych zastosowań w obecnym użyciu to:

1. Edukacja

Programy nauczania obejmują metody drukowania 3D do tworzenia pomysłów lub obrazów w fizycznym, trójwymiarowym świecie. Projektowanie i modelowanie bez użycia drogich narzędzi oraz w szybszym i bezpieczniejszym środowisku. W rzeczywistości edukacja STEM została zrewolucjonizowana dzięki narzędziom do drukowania 3D, które wytwarzają tanie i szybkie prototypy. Podobnie studenci archeologii, projektowania, geografii i medycyny zyskują dzięki temu lepszą perspektywę.

2. Medyczny

Protezy kończyn, a nawet tkanek, metalowe implanty ortopedyczne o specjalnych właściwościach porowatych, które pomagają pacjentom w łatwej integracji, oraz biodrukowanie sztucznych organów to wkład technologii druku 3D. Testy farmaceutyczne na tkankach wydrukowanych w 3D to nie tylko opłacalność i oszczędność czasu, ale także etyczny krok w procedurach badań medycznych. W rzeczywistości technologia Binder Jetting umożliwia wytwarzanie porowatych pigułek do zastosowań z wyższymi dawkami.

3. Produkcja części

Przemysł motoryzacyjny wraz z innymi gałęziami przemysłu odniósł ogromne korzyści dzięki narzędziom do drukowania 3D do produkcji części zamiennych. Wyobraź sobie część, która nie jest już produkowana, zamiennik można dość łatwo zaprojektować i wydrukować. Teraz firmy mogą oferować i oferują większe usługi dostosowywania. Możesz projektować obiekty na zamówienie za pomocą prostego internetowego oprogramowania do dostosowywania i złożyć zamówienie na wynikowy przedmiot. Pomyśl o unikalnych obudowach telefonów, oprawach oświetleniowych itp.

4. Budowa

Domy 3D do druku to prefabrykowane prototypy, które można zainstalować w różnych miejscach. Nowe kooperacje i postępy w technologii drukarek stopniowo obniżają koszty. Przejście od betonu do innowacyjnych mieszanek betonowych pomaga w opracowywaniu lepszych i tańszych produktów. Istnieje wiele różnych typów konstrukcyjnych drukarek 3D, od maszyn biegunowych, przez drukarki montowane na portalach, po roboty mobilne. Domy wydrukowane w 3D mogą być rozwiązaniem kryzysu mieszkaniowego, zwłaszcza na obszarach wiejskich, które są dotknięte niesprzyjającą pogodą.

5. Sztuka i projektowanie

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

6. Użytki 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 umożliwia drukowanie części zamiennych w domu, zamiast zamawiania ich. Co powiesz na stojak, półkę lub wspornik, który idealnie pasowałby do rogu pokoju? Pomyśl o dodatkach do swoich strojów cosplayowych, modnych dodatkach lub zaprojektuj zabawki i wyobraź sobie nowe gry!

7. Jedzenie

Drukowanie żywności 3D ogranicza się do śledzenia pojedynczych jadalnych past w precyzyjne kształty określone przez model 3D i instrukcje oprogramowania do krojenia. Materiały włókiennicze, zwane również wkładami do żywności, obejmują pasty spożywcze, takie jak pasty z fasoli, ciasto na ciasteczka, dżemy, puree ziemniaczane po cassis, czekoladę, fondant, marcepan i makaron. Są one dostarczane z fabrycznie załadowanymi przepisami i szablonami. W większych zastosowaniach przemysłowych żywność można nawet dostosować pod względem tekstury, smaku lub wartości odżywczej, co czyni ją przydatną w takich dziedzinach, jak eksploracja kosmosu i opieka zdrowotna.

Nowa forma ekspresji osiągnęła wyniki dzięki dostępności drukarek 3D. Nadszedł czas, abyś wykorzystał własną drukarkę 3D do tworzenia projektów, które mogą nadać talentu twoim zdolnościom projektowym i przyspieszyć praktyczne wykorzystanie.

Dlaczego warto go mieć?

Łatwość korzystania z drukarek 3D powoli zanika pytanie „dlaczego używać drukarki 3D w domu”, zadawane przez wiele osób. Jeśli jesteś hobbystą, nadszedł czas, aby wzbogacić swoje umiejętności umiejętnościami w zakresie oprogramowania CAD. Co więcej, dostępność online szerokiej gamy projektów do druku może dać ci pomysły na otwarcie małej firmy z domu. Pomyśl o spersonalizowanych opcjach podarunkowych!

Łatwość drukowania części zamiennych i elementów zamiennych zmniejsza zależność od kosztownych dostaw wysyłkowych i okresów oczekiwania. Otrzymujesz szybszy dostęp do elementów, a nawet dodajesz własne zmiany i modyfikacje projektu. Jest to również świetne narzędzie do nauki i treningu dla dzieci, w zasadzie w każdej grupie wiekowej.

Może Cię również zainteresować: Czy animacja 3D zakończy falę animacji 2D? Dowiedzmy Się!

Zdobądź inspirację

Wszystkie czynności, które wykonujesz na co dzień w domu lub w biurze, można ułatwić 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, wystarczy pobrać gotowe projekty z Internetu i wydrukować je! Wiele artykułów gospodarstwa domowego ma ich wersję do druku online.

„Praktyczne zastosowania i profesjonalne zastosowania druku 3D są bardzo inspirujące. Nie tylko dla przedsiębiorców obeznanych z technologią. Istnieje wiele praktycznych zastosowań, które mogą poprawić Twój dom i sposób, w jaki w nim mieszkasz. Możesz wymyślić zastosowania dla własnej drukarki 3D w domu.” – wspomina Shoei Yamana, prezes firmy Konica Minolta, w jednym z ostatnich wywiadów.

Teraz, gdy zastanawiasz się nad zakupem drukarki 3D, drukowanie 3D za pośrednictwem kursów online może być krokiem do nauki. Dostępne są również filmy online, dzięki czemu można się z nich również uczyć.