Κατηγορίες: Πώς λειτουργεί
Αριθμός προβολών: 3249
Σχόλια σχετικά με το άρθρο: 0

Η συσκευή και η αρχή της λειτουργίας του 3D εκτυπωτή, οι κύριες μέθοδοι και τύποι εκτύπωσης 3D

 

Επί του παρόντος, η τεχνολογία 3D εκτύπωσης χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για τη δημιουργία διακοσμητικών στοιχείων, εξαρτημάτων και συσκευών μηχανών και διαφόρων λειτουργικών μονάδων. Και οι πιο σχετικές εξελίξεις σας επιτρέπουν να εκτυπώνετε ολόκληρα κτίρια και ακόμη και όργανα και προθέσεις για τον άνθρωπο. Την ίδια στιγμή, στην αγορά μπορείτε να βρείτε εκτυπωτές που ξεκινούν από αρκετές εκατοντάδες δολάρια, για οικιακή χρήση και δεκάδες χιλιάδες δολάρια - για βιομηχανική χρήση. Σε αυτό το άρθρο, θα καλύψουμε βασικές πληροφορίες σχετικά με τους τύπους και το σχέδιο ενός 3D εκτυπωτή.

Τύποι, συσκευή και αρχή λειτουργίας του 3D εκτυπωτή

Είδη

Η έννοια της τρισδιάστατης εκτύπωσης δεν είναι τόσο ξεκάθαρη. Είναι χωρισμένο σε πολλούς τύπους, που διαφέρουν στην αρχή του σχηματισμού ενός εκτυπώσιμου αντικειμένου και των υλικών που χρησιμοποιούνται για αυτό. Τι τους αρέσει;


Εκτύπωση FDM (Μοντελοποίηση αποθεματοποίησης με σύντηξη) - Αυτός είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος λήψης ογκομετρικών αντικειμένων στην καθημερινή ζωή, αντίστοιχα, και η φθηνότερη επιλογή για ογκομετρική εκτύπωση. Σε αυτήν την περίπτωση, ο εκτυπωτής 3D εκτυπώνει το τμήμα με τετηγμένο πλαστικό. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα πλαστικά είναι PLA και ABS. Το πάχος του 1 στρώματος εκτύπωσης είναι κατά μέσο όρο μεταξύ 50-100 μικρών (στα περισσότερα μοντέλα). Από τι αποτελείται αυτός ο εκτυπωτής, θα εξετάσουμε αργότερα.


Εκτύπωση SLA (Στερεολιθογραφία λέιζερ) - ακούγεται σαν "στερεογραφία λιθογραφία". Η εγκατάσταση για αυτόν τον τύπο τρισδιάστατης εκτύπωσης αποτελείται από ένα λέιζερ (αυτό είναι ένα σώμα στερέωσης που κινείται κατά μήκος των ράβδων με τη βοήθεια κινητήρων) της βάσης πάνω στην οποία εκτυπώνονται το τμήμα και οι μπανιέρες με υγρά φωτοπολυμερή. Η αρχή της λειτουργίας είναι η χρήση φωτοπολυμερών λέξεων ως υλικού.

Το λέιζερ αντλεί τη ρητίνη σε κάθε στρώμα του μελλοντικού αντικειμένου. Μετά από κάθε στρώση, η πλατφόρμα εργασίας βυθίζεται σε ένα λουτρό με ένα φωτοπολυμερές σε βάθος ίσο με το πάχος του επόμενου στρώματος. Η αλληλεπίδραση της δέσμης λέιζερ και του φωτοπολυμερούς σκληραίνει στα σημεία όπου η δέσμη λέιζερ χτύπησε την επιφάνεια της.

Εκτύπωση SLA (Στερεολιθογραφία λέιζερ)

Αυτή η μέθοδος σας επιτρέπει να επιτύχετε ακριβή αποτελέσματα και το πάχος του στρώματος μπορεί να φτάσει μόλις 15 μικρά. Αυτό επιτρέπει τη χρήση της στερεολιθογραφίας για ιατρικούς σκοπούς (οδοντιατρική) και κοσμήματα. Η τεχνολογία SLA δεν απαιτεί την εκτύπωση στοιχείων στήριξης και μετά την εκτύπωση του προϊόντος βυθίζεται σε λουτρό με λύσεις για τον καθαρισμό του μοντέλου. Το τελευταίο στάδιο είναι η υπεριώδης ακτινοβολία για την πλήρη στερέωση φωτοπολυμερών. Το κύριο μειονέκτημα είναι το υψηλό κόστος των εκτυπωτών και των προμηθειών, γεγονός που καθιστά ακατάλληλη τη χρήση του στο σπίτι.

3d αποτέλεσμα εκτύπωσης

Τεχνολογία SLS - Επιλεκτική σύντηξη με λέιζερ. Ένα στρώμα σκόνης τροφοδοτείται στην επιφάνεια εργασίας, ανάλογα με το έργο - μπορεί να είναι μέταλλο, πλαστικό, ακόμη και κεραμικά και γυαλί, μετά το οποίο η περιοχή του στρώματος του μελλοντικού τμήματος επεξεργάζεται με ένα λέιζερ, τότε η πλατφόρμα χαμηλώνει και η διαδικασία επαναλαμβάνεται. Υπενθυμίζει το SLA, με την αρχή της δράσης. Στο τέλος της διαδικασίας, απαιτείται θερμική επεξεργασία του στοιχείου. Επίσης δεν είναι κατάλληλο για οικιακή χρήση και είναι ακριβό.

Τεχνολογία SLS - Επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ

Τεχνολογία δέσμης ηλεκτρονίων ή τεχνολογία EBM. Διαφέρει από την προηγούμενη τεχνολογία στο ότι η μεταλλική σκόνη τήκεται με μία δέσμη ηλεκτρονίων σε κενό και το αποτέλεσμα δεν απαιτεί θερμική επεξεργασία.

Τεχνολογία δέσμης ηλεκτρονίων ή τεχνολογία EBM

SLM - επιλεκτική τήξη λέιζερ, λειτουργεί μόνο με μεταλλικές σκόνες, σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας είναι παρόμοια με SLS, αλλά, όπως και στην EBM, δεν απαιτείται τελική θερμική επεξεργασία.


3Dp - η διαφορά από τα προηγούμενα είναι ότι το υλικό εργασίας δεν τήκεται, αλλά εφαρμόζονται στρώματα κόλλας με εκτύπωση με ψεκασμό μελάνης. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατή η έγχρωμη εκτύπωση 3D.


FDM 3D εκτυπωτής

Η εκτύπωση με την τεχνολογία FDM είναι η πιο κοινή μεταξύ των ερασιτεχνών και για την επίλυση πολλών επαγγελματικών καθηκόντων. Η ίδια μέθοδος είναι μία από τις παλαιότερες. Ως εκ τούτου, θα εξετάσουμε λεπτομερέστερα ακριβώς τον τύπο της ογκομετρικής εκτύπωσης που είναι κατάλληλη για το σπίτι και το εργαστήριο.

FDM 3D εκτυπωτής

Συσκευή και χαρακτηριστικά

Ένας 3D εκτυπωτής που εκτυπώνει με πλαστικό χρησιμοποιώντας την τεχνολογία FDM αποτελείται από:

1. Η επιφάνεια εργασίας, που συχνά ονομάζεται πλατφόρμα. Μπορεί να θερμανθεί.

2. Ένας εξωθητήρας, απλά, είναι μια κεφαλή εκτύπωσης.Διαθέτει ένα πλαστικό μηχανισμό αρχειοθέτησης, θερμαντήρες και ακροφύσια εκτύπωσης.

Εκτυπωτής 3D εκτυπωτή

3. Ο μηχανισμός κίνησης του εξωθητήρα κατά μήκος των αξόνων. Αποτελείται από ράβδους, ελικοειδή άξονα και κινητήρες, για παράδειγμα, βήμα.

Κίνηση εξώθησης άξονα

Ανάλογα με τον σχεδιασμό του εκτυπωτή, τόσο ο εξωθητήρας όσο και η επιφάνεια εργασίας μπορούν να κινούνται κατά μήκος του κατακόρυφου άξονα (άξονας Ζ) και μπορούν επίσης να κινούνται κατά μήκος του άξονα Υ. Ο εξωθητήρας κινείται κατά μήκος των οριζόντιων αξόνων.

Άξονες εργασίας

Σημείωση:

Δημιουργείται ένα 3D μοντέλο για εκτύπωση χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε τύπο εκτυπωτή 3D, αλλά δεν μπορεί να φορτωθεί στον εκτυπωτή για εκτύπωση. Πριν από αυτό, το μοντέλο επεξεργάζεται, το λεγόμενο G κώδικα. Η έννοια αυτής της ενέργειας είναι να διαιρέσει το μοντέλο σε στρώματα και να σχηματίσει τροχιές κατά μήκος των οποίων θα μετακινηθεί ο εξελαστήρας (ή άλλο στοιχείο εκτύπωσης, ανάλογα με την τεχνολογία).

Κατά την εκτύπωση χρησιμοποιούνται πλαστικά ABS και PLA. Ανάλογα με την πολυπλοκότητα της συσκευής, ο εξωθητήρας μπορεί να περιέχει δύο ακροφύσια και περισσότερα - ένα για την εκτύπωση εξαρτημάτων με βασικό υλικό και το άλλο για την εκτύπωση υποστηρικτικών στηρίξεων (στηρίξεων).

Εκτύπωση σύνθετων εξαρτημάτων

 

Απαιτούνται υποστηρίγματα για τη στήριξη των εξαρτημάτων που κρέμονται στον αέρα έτσι ώστε να μην πέσουν κατά τη διάρκεια της ψύξης και της στερεοποίησης. Μετά την ολοκλήρωση της εκτύπωσης, τα πόδια στήριξης αφαιρούνται.

Μια απλοποιημένη έκδοση του 3D εκτυπωτή είναι 3D στυλό. Στην πραγματικότητα, είναι ένας εξωθητήρας που εσείς ο ίδιος μετακινείτε το χέρι σας. Αν και είναι παιδικό παιχνίδι, είναι απλώς ένα θαυμάσιο προϊόν για διασκέδαση και γνωριμία με την τεχνολογία, και αν έχετε καλλιτεχνικές δεξιότητες, σίγουρα θα είστε σε θέση να δημιουργήσετε όμορφη διακόσμηση στο σπίτι.


Χαρακτηριστικά

Όταν επιλέγετε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή, πρέπει να εξετάσετε διάφορα χαρακτηριστικά, μεταξύ των οποίων:

  • Ποια υλικά εκτυπώνει η συσκευή, αν και τα πιο κοινά μοντέλα υποστηρίζουν την εκτύπωση με δύο τύπους πλαστικών - ABS και PLA, αλλά εξακολουθούν να δίνουν προσοχή σε αυτό το ζήτημα κατά την αγορά.

  • Ανάλυση εκτύπωσης - Η ποιότητα και η ακρίβεια του εξαρτήματος εξαρτάται από το πάχος του στρώματος. Ένα πάχος στρώματος 50 μικρών θεωρείται εξαιρετικό, και σε 100 - περισσότερο από καλό.

  • Ταχύτητα εκτύπωσης - εξαρτάται περισσότερο από την ανάλυση εκτύπωσης.

Σημαντικό:

Δεδομένου ότι το τμήμα είναι τυπωμένο σε στρώματα, θυμηθείτε ότι η επιφάνεια του θα είναι τραχιά και θαμπό, και η αντοχή θραύσης του θα είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή των στερεών προϊόντων. Το ύψος (το πάχος, όπως προτιμάτε) του στρώματος εξαρτάται από το πόσο τραχιά θα γίνει το τμήμα. Από την άλλη πλευρά, όσο λεπτότερο είναι το στρώμα - τόσο περισσότερο χρόνο θα αφιερωθεί στην εκτύπωση και όσο περισσότερο θα περάσει ο εξελαστήρας, το φορτίο σε όλα τα στοιχεία του εκτυπωτή θα αυξηθεί.

  • Διαστάσεις της περιοχής εκτύπωσης - αυτό το ζήτημα μπορεί να αποτελέσει εμπόδιο στην επιλογή ενός συγκεκριμένου μοντέλου. Δεν μπορείτε να εκτυπώσετε το προϊόν περισσότερο από την εκτυπώσιμη περιοχή. Περιορίζεται από το πλάτος, το βάθος και το ύψος, με άλλα λόγια τους άξονες Χ, Υ και Ζ.

Μέγεθος περιοχής εκτύπωσης

Σε ορισμένες περιπτώσεις, για παράδειγμα, για τους εκτυπωτές δέλτα, η διάμετρος και το ύψος της περιοχής εκτύπωσης υποδεικνύονται, αφού έχουν κυλινδρικό σχήμα (δείτε το παρακάτω σχήμα).

Εκτυπωτής Delta

Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο αφιερώσαμε γενικές ερωτήσεις σχετικά με τους εκτυπωτές 3D και την εκτύπωση σε γενικές γραμμές, εάν ενδιαφέρεστε για συγκεκριμένα θέματα με περισσότερες λεπτομέρειες - γράψτε για αυτό στα σχόλια και θα σας πούμε γι 'αυτά.

Δείτε επίσης στο i.electricianexp.com:

  • Πολυμερή ηλιακά πάνελ
  • PCB κατασκευής χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή
  • Προγράμματα σχεδίασης ηλεκτρικών κυκλωμάτων
  • Νέες τεχνολογίες. Αγωγό πλαστικό
  • Η πρακτική εφαρμογή των λέιζερ

  •