Grunnleggende om 3D-utskrift

Grunnleggende om 3D-utskrift

Opprinnelig bygget på samme teknologi som en blekkskriver, er den grunnleggende prosessen bak 3D-utskrift så lett å forstå, replikere og implementere, i dag brukes den til å produsere alt fra leker til kroppsdeler.

Flere lag

I utgangspunktet innebærer 3D-utskrift å bygge et objekt ved å sette ned suksessive lag av materialer, slik som pulver, væsker, plast, metaller og keramikk og gjør dem til å holde seg til hverandre. Denne form for additivproduksjon starter ved å skape en tredimensjonal modell ved hjelp av datamaskinstøttet design (CAD).

Etter mønsteret

Etter at modellen er opprettet, konverteres CAD-filinstruksjonene til et format som 3D-skriveren vil forstå, for eksempel standard tessellasjonsspråk (STL). Instruksjonene blir så "skåret" for å gi 3D-skriveren med tverrsnitt til mønster etter for å fullføre hvert horisontal lag.

Skriver ut produktet

Det er mange 3D-produksjonsmetoder. Disse er blant de mest populære.

Inkjetteknologi

Som en blekkstråle, med direkte 3-D-utskrift, sprayer dyser et flytende materiale over en overflate. I 3D-utskrift beveger enten eller begge dysene og utskriftsflaten seg mens materialet påføres i etterfølgende lag. Denne metoden er veldig populær for rask prototyping (RP).

På samme måte som direkte 3D-utskrift, kombinerer Binder 3-D-utskrift lim (bindemidlet) med fint pulver: "Det første passet ruller ut et tynt belegg av pulveret, og det andre passet bruker dysene for å påføre bindemidlet. Bygningsplattformen senkes noe for å imøtekomme et nytt pulverlag, og hele prosessen gjentas til modellen er ferdig. "

lasere

Flere 3D-utskriftsmetoder bruker laserstråler til å transformere ulike materialer til faste gjenstander.

En vanlig metode, stereolitografi, bruker et apparat (SLA) med: "Fire hoveddeler: en tank. . . fylt med flytende plast (fotopolymer), en perforert plattform som senkes inn i tanken, en ultrafiolett (UV) laser og en datamaskin som styrer [alt. Først] et tynt lag av fotopolymer. . . er utsatt over. . . plattform. UV-laseren treffer [den]. . . "Male" mønsteret på objektet som skrives ut. . . . Den UV-herdbare væsken herdes. . . plattformen senkes [igjen], utsetter et nytt overflatelag. . . . Prosessen gjentas igjen og igjen til hele objektet har blitt dannet. "

Selektiv laser sintring (SLS) og selektiv laser smelting (SLM) skyter også lysstråler, men på tynne lag av pulver, i stedet for væske, på toppen av bygningsplattformen: "[The] laser, som styres av en datamaskin som forteller det hvilket objekt å "skrive ut" pulserer ned på plattformen, sporer et tverrsnitt av objektet på pulveret. Laseren oppvarmer pulveret enten til like under kokepunktet (sintring) eller over kokepunktet (smelter), som smelter partiklene i pulveret sammen i en fast form. . . . Prosessen fortsetter igjen og igjen til hele objektet er skrevet ut. "

Direkte metalllasersintring (DMLS) er en populær variant av denne metoden.

lamine~~POS=TRUNC

Fusing sammen suksessive lag av papir, plast eller, av og til, metall, og deretter kutte ferdigproduktet til ønsket form, fremstiller laminert objektfremstilling (LOM) som følger: "En kontinuerlig ark av materiale. . . er trukket over en byggeplattform av. . . valser. . . . For å danne en gjenstand, føres en oppvarmet vals over materialarket på byggeplattformen, smelter limet og presser det på plattformen. En datamaskinstyrt laser eller blad kutter deretter materialet i ønsket mønster. "

Extrusion

Fused deposition modellering (FDM) ekstruderer termoplastisk materiale, som er: "Fed fra 3D-skriverens materialbøyer til skrivehodet, som beveger seg i X- og Y-koordinater, legger inn materiale for å fullføre hvert lag før basen beveger seg nedover Z-aksen, og neste lag begynner. "

Etterbehandling Produksjon

Mange 3D-utskriftsmetoder etterlater et residuum, men de fleste av disse er enten børstet, brutt eller vasket av med vaskemiddel og vann.

Forbrukerprodukter

Som teknologien blir rimeligere (små 3D-skrivere er nå tilgjengelig for rimelige priser), blir nye 3D-programmer kunngjort nesten daglig. Her er noen av mine favoritter:

Mat

På Cornell Universitys Creative Machines Lab blir produksjonen av mat (vel, mat uansett) med 3D-skrivere blitt en realitet. Ved hjelp av en rask prototypemetode kjent som Solid Freeform Fabrication (SFF), demonstrerer forskere hvordan SFF kan forvandle både god mat og industriell matproduksjon.

I dag utforsker flere kommersielle bedrifter sine spiselige 3D-alternativer. Hershey vurderer angivelig å bruke 3D-teknologi til å "lage candies i nye former og tilpassede design", og Foodini tilbyr en 3D-matskriver som "klarer de vanskelige og tidkrevende delene av matlaging."

Guns

Nylig har både plast- og metallvåpen blitt produsert ved hjelp av 3D-teknologi.

Plastmodellen, kalt Liberator, ble testet av Bureau of Alcohol, Tobacco and Firearms (ATF), selv om agenter ikke var imponert: "En, de jobber. To, de er ikke pålitelige, og tre, de er uoppdagelige. Og det er et sikkerhetsproblem, fordi de kan komme seg inn i sikre fasiliteter. "

Metallpistolen, en kopi av Browning 1911-pistolen, ble produsert via DMLS, er konstruert av "over 30 3D-trykte komponenter [og]. . . er i stand til å slå noen få øyne på øynene på over 30 meter. "

narkotika

På Glasgow University utvikler forskere "nedlastbar kjemi", med det ultimate målet å la folk skrive ut sine egne legemidler hjemme. "Å vite at de fleste medisiner består av noen få enkle ingredienser som oksygen, karbon, paraffin og vegetabilske oljer, Professor Cronin mener det kan være like enkelt å fylle ditt eget resept, som det er å følge en oppskrift (om enn en skrevet av et farmasøytisk selskap).

Dette spørsmålet: hvis vi kan skrive ut resepter hjemme, hva skal vi stoppe fra å skrive ut illegale rusmidler? Det korte svaret er - ingenting: "Når vi alle får 3D-skrivere på atomnivå, kan vi bare bygge våre egne piller hjemme. Da vil "kontrollert stoff" til slutt være helt ukontrollert. "

Legg Igjen Din Kommentar