Enprime 3D konvèti bobin nan fibr plastik oswa plato résine nan objè fizik. Enprime 3D pa fè pati nan mond sa a nan tout. NASA kenbe yon enprimant 3D sou estasyon espas entènasyonal la, ak astwonòt ka fè zouti koutim (tankou sa a kle reparasyon) san yo pa gen vole yo nan espas.
Enprime 3D te adopte pa elèv yo, antreprenè, amater ak gwo faktori. Paske enprime 3D pèmèt desen dijital yo dwe konvèti nan objè byen mèb, nan yon pakèt domèn itilizasyon yo te dekouvri.
Doktè a ka enprime yon modèl fizik nan anatomi pasyan an nan pi bon visualized pwogram nan ak demontre pratik la. Enjenyè faktori yo ka kreye enstalasyon koutim ak enstalasyon ki ekonomize tan ak diminye domaj pandan fabrikasyon. Kominote a ankouraje espas antreprenè, anseye konpetans STEM epi li ede ti biznis yo pou nouvo biznis, kreye nouvo djòb ak opòtinite lokal yo.
Pandan ke enprime 3D se prensipalman itilize pou pwodiksyon an nan objè plastik, enprime 3D kapab tou pwodwi objè metal, byenke sa a se yon pwosesis pi chè ak mwens komen pase plastik enprime 3D.
Rezime egzekitif
Ki sa ki enprime 3D? Enprime 3D se pwosesis pou kreye objè fizik ki sòti nan yon modèl dijital. Enprime 3D se yon pwosesis adisyon. Kouch plastik yo bati youn apre lòt pou kreye objè.
Ki jan enprime 3D afekte ekonomi an?
Enprime 3D se yon pati entegral nan mouvman manifakti a ak benefis kominote a, edikasyon, antreprenè ak biznis tradisyonèl yo. Li ede ankouraje kreyasyon nouvo pwodwi ak nouvo konpayi yo, epi anseye ladrès ki ka konvèti nan yon varyete de travay teknik ak pwofesyonèl.
Ki jan chè se enprime 3D konpare ak pwosesis manifakti tradisyonèl?
Sa depann de li. Li koute anpil mwens epi kreye prototip, enstalasyon, zouti ak enstalasyon ak enprime 3D anpil mwens tan. Sepandan, yon fwa frè yo konfigirasyon ak zouti yo peye, teknik fabrikasyon tradisyonèl (tankou bòdi piki) ka pwodwi objè pi vit ak nan pi ba pri.
Ki jan enprime 3D afekte chèn ekipman pou?
Enprime 3D se ideyal pou kout tèm fabrikasyon ak ti-echèl pwodiksyon an. Li pèmèt tou pyès rezèv yo dwe "estoke nan nwaj la" se konsa envantè fizik pa obligatwa anvan yo objè a bezwen. Pa bay 3D objè globalman nan fòm dijital ak enprime yo lokalman, ka pri a ak tan nan transpò dwe konplètman elimine.
Èske 3D enprime chanje manifakti?
Manifakti ap sibi gwo chanjman, e enprime 3D se youn nan eleman yo. Lòt faktè enkli yon ogmantasyon siyifikatif nan volim done ak debi, amelyore analiz, amelyore faktè imen, ak automatisation nan pwosesis pwodiksyon divès.
Ki sa ki enprime 3D?
Enprime 3D se pwosesis la nan kreye objè (anjeneral plastik, men pafwa metal oswa materyèl konpoze) ki sòti nan yon modèl dijital. Pifò enprimant 3D ajoute materyèl nan yon kouch trè mens nan yon tan, ki se poukisa enprimant 3D yo klase kòm "manifakti aditif."
Ki jan manifakti aditif travay?
Enprimant konpitè tipikman opere yon liy alafwa. Enprimant lan 3D se plis tankou yon entrigan, k ap deplase tèt la ekri an lèt detache ansanm X ak Y aks yo trase yon modèl. Nan ka yon enprimant 3D, enprimant lan 3D ki genyen twa dimansyon. Yon fwa yo trase modèl la, tèt la ekri an lèt detache deplase monte (oswa ekri an lèt detache a deplase figi desann) epi li se lòt modèl la trase sou youn nan premye.
Kijan yon enprimant 3D travay?
Gen plizyè kalite enprimant 3D, men nou pral konsantre sou de kalite: kole depozisyon modèl (oswa FDM) ak estereyolitografi (oswa SLA).
FDM kòmanse ak yon bobin filaman. Sa yo anjeneral 1.75 oswa 2.85 mm epesè epè ki blese sou file koton. Enprimant lan FDM chofe filaman an, extrudes li nan bouch èkstruder a, ak ponn yon kouch sou sifas la bati. Kouch sa yo trè mens epi lè chak kouch fonn mete sou tèt kouch anvan an, li pasyèlman fonn sou refwadisman.
Apre yon tan - pafwa li pran yon anpil tan - se yon objè bati soti nan dè santèn oswa dè milye de kouch sa yo.
SLA kòmanse ak yon résine likid. Plak la bati desann nan résine a (anjeneral tèt anba) ak limyè (pafwa soti nan LCD a, pafwa nan lazè a UV) pwodui yon reyaksyon chimik nan résine a ki solid. Lè se chak kouch ekspoze a limyè, enprimant lan asanseur platfòm la bati yon ti kras lwen selil la résine, ekspoze kouch nan pwochen an.
FDM se fòm ki pi komen nan enstalasyon materyèl èkstruzyon 3D. SLA se fòm ki pi komen nan enprime fotopolimerik 3D. De metòd enprime sa yo te rive yon nivo ase ba nan pri ke konsomatè yo, amater, edikatè, antreprenè ak ti biznis yo kapab peye, men yo anjeneral limite a sa sèlman pwodiksyon an nan plastik, plastik konpoze ak materyèl nilon. .
Lòt fòm enprimant 3D ka itilize, men mande pou yon gwo pri achte. Men sa yo enkli poud kabann 3D enprime (jete poud ak Lè sa a, fizyon fòme), manifakti Plastifye (dra lyezon ansanm ak Lè sa a, koupe yo), direksyon depozisyon enèji (sa a se yon ti jan menm jan si welder a ak enprimant FDM te fèt) ak elektwon feyman fòm fabwasyon gratis. (Ejecting yon gwo bout bwa elèktron nan yon vakyòm pwodwi fonn metal ki baze sou yon modèl 3D).
Fòm sa yo dènye nan enprime 3D yo souvan itilize fè pati metal, pandan y ap FDM ak SLA yo pi souvan itilize fè objè plastik.
Tout komen se ke yo kreye objè nouvo pa piti piti ajoute ak melanje matyè premyè.
Ki sa ki enprime 3D se pa
Enprimant lan 3D se pa yon replicator Star charyo. Nenpòt moun ki gen yon enprimant 3D ap di w ke le pli vit ke envite a wè enprimant lan nan aksyon, yo pral imajinasyon yo dwe eksite. Prèske imedyatman, yo pral kòmanse rele soti nan atik yo vle fè. Anpil fwa sa yo, se pa menm atik ki egziste deja, men yo kwè ke majik la nan enprime 3D ka kreye envansyon nouvo pandan lannwit.
Ki jan enprime 3D afekte ekonomi an?
Menm jan enprime 3D se yon faktè nan tandans nan transfòmasyon manifakti dijital, enprime 3D se yon eleman nan yon pi gwo tandans ekonomik ak ogmantasyon nan mouvman manifakti a.
Yon aspè ki enteresan nan pwodiksyon se enklizyon li yo ak netralite sèks. Li kouvri tout bagay soti nan poupe fè nan konsepsyon robo, ki soti nan Scrapbooking fè mèb, soti nan kwi fè enprime 3D. Sa a se yon mo ki gen nenpòt ki bagay ki fè bagay sa yo pi ak senp.
Manifakti diferan de manifakti, byenke li souvan mennen nan manifakti. Lè yon moun desen yon pwodwi ak bati yon pwototip, konsidere fè li. Yon fwa pwototip a se nan pwodiksyon aktif, li se manifakti. Koulye a, konbine pwodiksyon Desktop ak crowdfunding, ou ka desine prototip trè konplèks ki Lè sa a, finanse pa kliyan potansyèl yo.
Avantaj ak dezavantaj FDM ak SLA imprimantes
Depi FDM ak SLA imprimantes yo deja disponib nan amater ak pwofesyonèl yo, yo se kalite ki pi komen nan enprimant 3D. Ka vèsyon an konsomatè dwe itilize pou dè santèn de dola, ak machin pwofesyonèl pou Prototype ak manifakti fabrikasyon yo pwi ant $ 3,000 ak $ 6,000.
Sa yo se teknoloji yo enprime 3D ou gen plis chans envesti nan.
FDM enprimant
FDM se premye endikap teknoloji enprime amatè 3D, toujou dirijan mache a an tèm de mak ak ekipman pou pwodwi ak volim lavant yo.
Youn nan defi prensipal yo nan enprime 3D se yo ka resevwa yon ekri an lèt detache siksè nan objè a. Enpresyon echwe paske plastik la depoze chofe oswa refwadi twò vit paske kouch a pa kosyon avèk siksè paske se ekri an lèt detache a detache soti nan sifas la enprime plak bati akoz filaman yo nan extruder a, kòm byen ke divès kalite pwoblèm pwodiksyon lòt.
Imprimantes FDM ka enprime nan yon varyete de plastik. Chak plastik gen karakteristik diferan ki fè enprime pi fasil oswa pi difisil epi ki pwodui karakteristik diferan nan pati nan fini.
Kalite ki pi komen nan filaman se PLA (polylactic asid), ki se trè fasil pou enprime, men yo ka trè frajil epi yo pral defòme nan solèy la.
Nylon trè fleksib, men anjeneral li mande anpil fiddling pou li jwenn enprime li anviwònman k ap travay.
ABS se pi fò (li te fè nan Lego), men pousantaj refwadisman li yo anjeneral lakòz pli an kache defòme ekri an lèt detache a tout antye. Li tou gen yon odè dezagreyab ak modera toksik lafimen.
Kèk founisè enjekte plastik de baz yo (sitou PLA) nan lòt materyèl, tankou bwa, metal ak fib kabòn. Chak nan sa yo chanje karakteristik sa yo nan fini objè a enprime.
Pifò FDM imprimantes gen yon extruder ki ka enprime yon sèl filaman woulo nan yon moman. Enprime FDM pi avanse (ak chè) ka enprime de, twa, kat oswa plis fibr nan yon tan, sa ki pèmèt enprimant lan melanje koulè, pwopriyete fonksyonèl (tankou plastik solid ak gon fleksib) ak materyèl sipò idrosolubl.
Ekri an lèt detache se te fè leve nan yon fisèl an plastik ki fonn, se konsa debande ka yon pwoblèm. Malgre ke enprimant FDM ka anjeneral enprime ti sèk oswa ang ki rive jiska 45-60 degre, yo pa ka enprime sou espas lan lè paske plastik la fonn pral tou senpleman antre nan espas sa a.
Pou konpanse gwo twou vid ki genyen yo, pifò enprimant yo pral pwodwi sipò, oswa yon gwo kay won plastik tanporè ki ka sipòte zòn nan pon. Enprimant lan monofilaman itilize menm materyèl la tankou objè nan tèt li e li gen yon varyete de anviwònman ki fè li fasil yo retire sipò an.
Enprime filaman Doub souvan enprime ak yon materyèl sipò soluble tankou PVA (alkòl polivinil) ki se bèl anpil menm materyèl la ke se lakòl Elmer a te fè soti nan. Yon fwa yo enprime nan filaman doub fini, li nan submerged nan dlo pou èdtan (oswa pafwa jou) ak PVA la fonn, kite yon enprime entak ak ouvè yo ki vid la designer gen entansyon pou objè final la.
Paske enprime FDM enprime nan kouch, oryantasyon an nan objè a ke yo te enprime ka enpòtan. Bon ki genyen ant kouch yo souvan pi fèb pase kouri lineyè nan plastik. Kòm sa, plasman sou kabann lan ta dwe pran sa nan kont pou nenpòt ki objè ki gen plis chans yo dwe anba estrès.
Imprimantes FDM vini nan yon varyete de gwosè. Pi gwo gwosè a, plis defi ekri an lèt detache a, paske li souvan difisil balanse karakteristik yo ki nan chalè nan zòn nan bati tout.
Imprimantes FDM ofri tou yon varyete de gwosè bouch. Pi gwo bouch la, materyèl la plis sòti pou chak minit, men mwens rafine rezilta final la. Ki pi piti bouch la, plis detay ekri an lèt detache la. Enprime ak ajutaj gwo oswa ti ajisteman piti ap entwodui lòt defi, souvan ki gen rapò ak sipò, tranzisyon, ak jesyon chalè.
Enprimant SLA
Imprimantes SLA gen anpil karakteristik ki fè yo soti nan prensipal la:
Rezin likid yo ke yo itilize yo trè toksik nan fòm yo pa t 'vin tou. Si ou jwenn li, li ka lakòz boule ki fè mal oswa gratèl.
Enprime fini an bezwen trete nan yon beny ak Lè sa a, geri. Yo pral defòme pandan tan sa a pwosesis. Yo tou toksik.
Enprime SLA yo pi ankonbran pase enprimant FDM akòz rezin likid ak basen pwosesis.
Enprime SLA tipikman gen anpil ti bati zòn, sa ki lakòz anjeneral ti simagri. Rezin yo tipikman formul espesyalman pou yon enprimant an patikilye, se konsa itilizatè a ka fèmen pwodwi founisè a, ki ka limite materyèl ak koulè chwa.
Menm si sa, printè SLA yo ap vin pi popilè, sitou paske yo pwodwi simagri ak detay trè byen ak yon kouch kèk nan kouch. Sa fè yo patikilyèman apwopriye pou Prototype nan bijou desen ak mouri, desen ti medikal ak dantè, ak pas tankou modèl ray tren ak jwèt miniatures.
Design ak preparasyon nan simagri
Pwosesis la nan deplase soti nan kreyatif 3D objè enprime dwe premye pase de teknoloji zouti lojisyèl: 3D modèl (oswa CAD) lojisyèl ak yon slicer.
Lojisyèl modèl 3D
Lojisyèl modèl 3D (ke yo rele tou CAD (pou konsepsyon òdinatè-assistée)) ka konsidere kòm motè a kreyasyon pou modèl 3D. Nan menm fason an, ou ka itilize fotoschop yo kreye grafik, Illustrator yo kreye ilistrasyon, oswa itilize Pawòl yo kreye atik tankou sa a, ak lojisyèl CAD pou kreye desen modèl 3D.
Gen anpil pwogram CAD yo deyò, e se chak pwogram pi byen adapte pou travay diferan. Mwen altène ant TinkerCAD ak fizyon 360, tou depann de si mwen bezwen bati yon pati rapid oswa yon konsepsyon pi konplèks.
Slicer
Pwogram CAD jenere yon modèl vityèl nan objè a 3D. Men, se pi enprime 3D fè kouch pa kouch. Pwosesis la nan konvèti yon konsepsyon 3D nan yon seri de mosyon machin sou yon plan ki genyen de dimansyon (ak Lè sa a, deplase avyon an) se travay la nan pwogram lan slicer.