Hogyan működik a 3D nyomtatás?

Képzeljen el egy robot által vezérelt forró ragasztópisztolyt, amely ragasztó helyett műanyagot használ, és máris megvan a 3D nyomtató alapjai. A műanyag szálakat a nyomtatófejbe táplálják, amelyet felmelegítenek, hogy megolvadjon az anyag. A nyomtatófej nagyon pontosan mozog három dimenzióban, és műanyag vonalakat ejt a nyomtatóágyra – az asztalra, amelyre nyomtat. A nyomtató ezt újra és újra megteszi, és műanyag rétegeket épít fel, amíg 3D alkatrészt nem képez.

Minden a 3D modellekkel kezdődik

Minden 3D nyomtatóra nyomtatott objektum egy 3D modellel kezdődik. Ezeket általában egy CAD programban készítik, amelyet valós 3D modelleken való munkára terveztek, mint pl TinkerCAD, Fusion360, vagy Sketchup. Ez egy kicsit eltér attól, ahogyan 3D-s modelleket készíthetnek filmekhez vagy játékokhoz, bár minden bizonnyal nagyon részletes ábrákat nyomtathat ki a hagyományos 3D-modellező szoftverekből.

A 3D nyomtató egyik előnye, hogy szinte bármit ki tud nyomtatni. Egyes modellek annyira összetettek, hogy lehetetlen elkészíteni őket hagyományos gyártási technikákkal, például fröccsöntéssel vagy CNC-marással, és ez az, ahol a 3D nyomtatók nyilvánvalóan vezető szerepet töltenek be. Azonban nem csak díszes geometriai formák készítésére használják őket, mivel általában sokkal olcsóbb egy nagy gyár K+F részlege számára egyetlen modellt műanyagra nyomtatni, ahelyett, hogy az egész gyárat felcsatolnák a tényleges alkatrész elkészítéséhez. Ezt prototípus-készítésnek nevezik, amely egy durva vázlat elkészítése segít a végső példány tesztelésében anélkül, hogy értékes időt és anyagokat veszítene.

  A Safari lapok áthelyezése iPhone, iPad és Mac között

A modell szeletelése a nyomtatáshoz

Mivel a nyomtató nem érti, hogyan kell egy összetett 3D hálót nyomtatott modellné alakítani, a 3D modellt olyan információvá kell dekódolni, amelyet a nyomtató megérthet. Ezt a folyamatot szeletelésnek nevezik, mivel a modell minden rétegét beolvassa, és megmondja a nyomtatónak, hogyan kell mozgatnia a nyomtatófejet az egyes rétegek létrehozásához. Ez egy szeletelő segítségével történik, egy olyan programmal, amely mindezt kezeli, például CraftWare vagy Astroprint.

A szeletelő kezeli a modell „kitöltését”, rácsos szerkezetet hozva létre a szilárd modellen belül, hogy extra stabilitást biztosítson. Ez az egyik olyan terület, ahol a 3D nyomtatók ragyognak – nagyon erős anyagokat tudnak nagyon alacsony sűrűséggel nyomtatni azáltal, hogy stratégiailag légzsákokat hoznak létre a modell belsejében, és sokkal könnyebbé teszik azt.

  Hogyan lehet felnagyítani egy fénykép egy részét iPhone-on és iPaden

Egy másik dolog, amit a szeletelő kezel, az a támasztóoszlopok. Mivel a nyomtató nem tud vékony levegőre műanyagot letenni, tartóoszlopokat kell létrehozni, hogy a nyomtató áthidalja a rést. Ezek eltávolíthatók, de a nyomtatás során használatosak, hogy ne essen össze.

Amint a szeletelő elkészült, átküldi az adatokat a 3D nyomtatóra a nyomtatási folyamat elindításához.

Sokáig várni

Amint a nyomtató elindul, észre fogja venni a 3D nyomtatás fő problémáját: rettenetesen lassú. Míg egy 2D nyomtató néhány perc alatt képes egy egész könyvet kinyomtatni, a legtöbb 3D-nyomtatásnál több óra, ha nem nap is eltart a nyomtatás befejezéséhez. És ha elrontotta a beállításokat, rosszul konfigurálta a szeletelőt, vagy csak egy kicsit beleütközik, elveszítheti az egész nyomatot.

Vannak olyan gyorsabb technológiák, amelyek fröccsenést okoznak az iparban, mint például a Carbon M1, amely folyadékágyba lőtt lézereket használ, és kihúzza belőle a nyomatot, jelentősen felgyorsítva a folyamatot. De az ilyen nyomtatók sokszor bonyolultabbak, sokkal drágábbak, és egyelőre csak műanyaggal működnek.

Tehát vegyek 3D nyomtatót?

Ha nem érdekli az alkatrészek tervezése és nyomtatása, akkor biztosan nem fogja egyhamar lecserélni unalmas 2D nyomtatóját.

  Zene lejátszása az Amazon Echo-n

A legtöbb fogyasztó által vásárolt nyomtatók általában műanyagot nyomtatnak, bár vannak egzotikus (és drága) nyomtatók az iparban, amelyek szinte bármit kinyomtatnak. Még egy 3D nyomtató is létezik, amivel műhúst lehet nyomtatni. A technológia nagyon gyorsan fejlődik, és számos iparágban jelentős következményekkel jár. Egyszer majd biztosan nyomtathatsz ínyenc ételeket egy ehető ételnyomtatóból, de addig hobbi és ipari eszköz marad.

Ennek ellenére, mivel az árak folyamatosan csökkennek, ez egy szórakoztató hobbi lehet – különösen, ha bármit épít, ahol kis műanyag modelleket használnak.

A kép forrásai: Kaca Skokanova/Shutterstock