Как работят 3D принтерите

съдържание

• Как работят 3D принтерите
• Софтуер
• влакно
• Кадър
• Сглобяване на екструдер (известен още като печатаща глава)
• Печат легло
• движение
• печатане

Изглежда, че 3D принтерите превземат света - или поне новините - от буря. Едва ли минава седмица без новинарски новини за тези устройства и нещата, които могат да отпечатват, от пушки до сладкиши до пица за астронавти и части за ракетни двигатели до медицински импланти и дори жива тъкан. Въпреки че използват различни технологии и могат да печатат с различни материали, това, което им е общо, е възможността да вземат 3D CAD файл представяне на обект и да произвеждат физически обект от него. Процесът на 3D печат е известен също като адитивно производство , тъй като той изгражда обекта (обикновено на слоеве), за разлика от методите на изваждане , при които материалът се отстранява, например чрез рязане, пробиване или фрезоване.

Въпреки че тази статия ще се съсредоточи върху най-разпространения тип 3D принтер - тези, насочени към любители, дизайнери и потребители и способни да отпечатват пластмасови предмети - първо ще разгледаме някои други методи за 3D печат.

От ракетни двигатели до пици до живи клетки

Селективното лазерно синтероване (SLS) използва лазер за предпазване на частици от пластмаса, метал, керамика или стъкло. В края на работата останалият материал се рециклира. Топенето на електронен лъч (EBM) и свързаното селективно лазерно топене (SLM ) използват електронни и лазерни лъчи, съответно за разтопяване на метален прах, слой по слой. Титанът често се използва с EBM за синтезиране на медицински импланти, както и части на самолети, а НАСА е отпечатала части от ракетни двигатели от никелова сплав, използвайки SLM.

НАСА проучва и възможността за отпечатване на пици с дълбоко блюдо за мисии в дълбоки космоси. 3D принтери за храна слагат паста от тесто, шоколад, сирене или други хранителни продукти, прекарани през дюзи.

При 3D биопечат принтер поставя слоеве живи клетки, обикновено суспендирани в течност или гел, за да се направят хрущяли, кости, кожа, кръвоносни съдове и други структури. Въпреки че тази технология има голям потенциал, тя все още е до голяма степен в експерименталния етап. Въпреки че 3D биопечатът се използва за отпечатване на слоеве от сърдечни и бъбречни клетки, изкуствените органи все още са далеч.

Мултиструйното моделиране е система, подобна на мастилено-струйната система, която пръска цветно, подобно на лепило свързващо вещество върху последователни слоеве прах, където обектът трябва да се образува. Това е сред най-бързите методи и един от малкото, който поддържа цветен печат.

Друга техника излага течен полимер на светлина от проектор за дигитална обработка на светлина (DLP) , който втвърдява полимерния слой по слой, докато обектът бъде изграден и останалият течен полимер се източи.

Бъдещето е в пластмасата

Фокусът на тази статия обаче е върху 3D принтерите, способни да отпечатват пластмасови предмети, които се предлагат на любители, професионалисти и потребители. Те използват метод, известен като производство на кондензирани нишки (FFF), при който пластмасовата нишка се стопява и след това се отлага на слоеве, за да създаде 3D-отпечатан пластмасов предмет. Тази техника беше популяризирана от движението за 3D печатане с отворен код RepRap и голяма част от софтуера и хардуера в 3D принтери на пазара днес се основава на отворен код. Въпреки че в някои случаи има съществени разлики между моделите, тяхната основна работа е същата.