Sådan fungerer 3D-printere

Indhold

• Sådan fungerer 3D-printere
• Software
• filament
• Ramme
• Ekstruder forsamling (aka skrivehoved)
• Print Bed
• Bevægelse
• Trykning

Det ser ud til, at 3D-printere tager verden - eller i det mindste nyhederne - med storm. Næppe en uge går uden nogen nyhed om disse enheder og de ting, de kan udskrive, fra pistoler til slik til pizza til astronauter og raketmotordele til medicinske implantater og endda levende væv. Selvom de bruger en række teknologier og kan udskrive med forskellige materialer, har de til fælles muligheden for at tage en 3D CAD-filrepræsentation af et objekt og fremstille et fysisk objekt ud fra det. 3D-udskrivningsprocessen er også kendt som additivfremstilling , da den bygger objektet (generelt i lag) i modsætning til subtraktive fremstillingsmetoder , hvori materiale fjernes ved for eksempel at skære, bore eller fræse.

Selvom denne artikel koncentrerer sig om den mest almindelige type 3D-printer - dem, der er rettet mod hobbyister, designere og forbrugere og er i stand til at udskrive plastgenstande - skal vi først se på nogle andre 3D-udskrivningsmetoder.

Fra raketmotorer til pizzaer til levende celler

Selektiv lasersintring (SLS) bruger en laser til at smelte sammen partikler af plast, metal, keramik eller glas. Når jobbet er slut, genanvendes det resterende materiale. Elektronstrålesmeltning (EBM) og den tilhørende Selektiv lasersmeltning (SLM ) bruger henholdsvis elektron- og laserstråler til at smelte metalpulver, lag for lag. Titanium bruges ofte sammen med EBM til at syntetisere medicinske implantater såvel som flydele, og NASA har trykt raketmotordele fra en nikkellegering ved hjælp af SLM.

NASA undersøger også muligheden for at udskrive pizzaer med dybdisk til dybe pladsopgaver. 3D-madprintere lægger en pasta af dej, chokolade, ost eller andre fødevarer, sprøjtede gennem dyserne.

Ved 3D-bioaftryk lægger en printer lag af levende celler, generelt ophængt i en væske eller gel, for at fremstille brusk, knogler, hud, blodkar og andre strukturer. Selvom denne teknologi har stort potentiale, er den stadig stort set i den eksperimentelle fase. Selvom 3D-bioprint er blevet brugt til at udskrive lag af hjerte- og nyreceller, er kunstige organer stadig langt væk.

Multi-jet modellering er et inkjet-lignende system, der sprøjter et farvet, limlignende bindemiddel på successive lag med pulver, hvor genstanden skal formes. Dette er blandt de hurtigste metoder og en af ​​de få, der understøtter farveudskrivning.

En anden teknik udsætter en flydende polymer for lys fra en digital lysbehandlingsprojektor (DLP) , der hærder polymeren lag for lag, indtil genstanden er bygget, og den resterende flydende polymer drænes af.

Fremtidens inden for plast

Fokus for denne artikel er dog på 3D-printere, der er i stand til at udskrive plastgenstande, der markedsføres til hobbyister, fagfolk og forbrugere. De bruger en metode, der er kendt som kondenseret filamentfremstilling (FFF), hvor plastiktråd smeltes og derefter afsættes i lag for at skabe et 3D-trykt plastikobjekt. Denne teknik blev populariseret af RepRap open source 3D-trykbevægelse, og meget af softwaren og hardware i 3D-printere på markedet i dag er baseret på open source. Selv om der i nogle tilfælde er væsentlige forskelle mellem modeller, er deres grundlæggende funktion den samme.