Jak fungují 3D tiskárny

Obsah

• Jak fungují 3D tiskárny
• Software
• Vlákno
• Rám
• Sestava extrudéru (aka tisková hlava)
• Tisknout postel
• Pohyb
• Tisk

Zdá se, že 3D tiskárny berou svět - nebo přinejmenším zprávy - bouří. Sotva uplyne týden bez nějakých novinek o těchto zařízeních a věcech, které mohou tisknout, od zbraní po sladkosti, pizzu pro astronauty a součásti raketových motorů až po lékařské implantáty a dokonce i živé tkáně. Přestože používají různé technologie a mohou tisknout s různými materiály, mají společné to, že mohou převzít reprezentaci objektu v 3D CAD souboru a z něj vyrobit fyzický objekt. Proces 3D tisku je také známý jako aditivní výroba , protože staví objekt (obvykle ve vrstvách), na rozdíl od subtraktivních výrobních metod, ve kterých je materiál odstraňován, například řezáním, vrtáním nebo frézováním.

Přestože se tento článek zaměří na nejběžnější typ 3D tiskárny - ty, které jsou zaměřeny na fandy, designéry a spotřebitele a schopné tisknout plastové předměty - nejprve se podíváme na některé další metody 3D tisku.

Od raketových motorů po pizzu až po živé buňky

Selektivní laserové slinování (SLS) používá laser k roztavení částic plastu, kovu, keramiky nebo skla. Na konci práce se zbývající materiál recykluje. Tavení elektronovým paprskem (EBM) a související selektivní laserové tání (SLM ) používají elektronový a laserový paprsek k roztavení kovového prášku, vrstvu po vrstvě. Titan je často používán s EBM pro syntézu lékařských implantátů i letadlových částí a NASA tiskla části raketového motoru ze slitiny niklu pomocí SLM.

NASA také zkoumá možnost tisku hlubokých misek pro misi v hlubokém vesmíru. 3D tiskárny potravin stanoví pastu těsta, čokolády, sýra nebo jiných potravin, stříkající přes trysky.

Při 3D bioprintingu tiskárna stanoví vrstvy živých buněk, obvykle suspendovaných v kapalině nebo gelu, za účelem výroby chrupavky, kosti, kůže, krevních cév a dalších struktur. Ačkoli tato technologie má velký potenciál, stále je do značné míry v experimentální fázi. Přestože se 3D bioprinting používá k tisku vrstev srdce a ledvin, umělé orgány jsou stále daleko.

Multi-jet modelování je inkoustový systém, který stříká barevné lepidlo podobné pojivo na následné vrstvy prášku, kde má být předmět vytvořen. To je jedna z nejrychlejších metod a jedna z mála, která podporuje barevný tisk.

Jiná technika vystavuje kapalný polymer světlu z projektoru digitálního zpracování světla (DLP) , který vytvrzuje polymerní vrstvu po vrstvě, dokud není objekt postaven a zbývající kapalný polymer není vypuštěn.

Budoucnost je v plastech

Tento článek se však zaměřuje na 3D tiskárny, které jsou schopné tisknout plastové předměty, které se prodávají fandům, profesionálům a spotřebitelům. Používají metodu známou jako výroba roztaveného vlákna (FFF), při které se roztaví plastové vlákno, a poté se usadí ve vrstvách, aby se vytvořil 3D-potištěný plastový předmět. Tato technika byla popularizována otevřeným zdrojovým 3D tiskovým hnutím RepRap a velká část softwaru a hardwaru ve 3D tiskárnách na současném trhu je založena na open source. Ačkoli v některých případech existují značné rozdíly mezi modely, jejich základní provoz je stejný.