Ako funguje 3D tlač?

Zatiaľ čo na technologických fórach na celom webe zúria diskusie o tom, či, kedy a ako 3D tlač zmení život, ako ho poznáme, veľká otázka, ktorú väčšina ľudí chce mať v súvislosti s touto najúchvatnejšou hyperbolickou technológiou, je oveľa priamočiarejšia: ako presne, funguje 3D tlač?A verte tomu alebo nie, odpoveď je oveľa priamočiarejšia, než si dokážete predstaviť.Pravdou je, že každý, kto navrhuje a tlačí 3D objekty, či už ide o boffina so sedemciferným platom, ktorý vytvára mesačné kamene v laboratóriu NASA, alebo opitého amatéra, ktorý vo svojej garáži odpaľuje na mieru vyrobené bong, postupuje podľa rovnakého základného, ​​5-krokového procesu.

Prvý krok: Rozhodnite sa, čo chcete urobiť

Chcelo by to skutočne veľmi nenápaditú dušu, aby počula o potenciáli 3D tlače ohýbať myseľ a nepomyslela si: „Naozaj by som to chcel vyskúšať“.Spýtajte sa ľudí, čo presne by urobili s prístupom k 3D tlačiarni a je pravdepodobné, že nemajú jasnú predstavu.Ak ste v tejto technológii nováčik, prvá vec, ktorú by ste mali vedieť, je, že by ste mali veriť humbuku: na jednej z týchto vecí sa dá a bude vyrábať takmer všetko.Vygooglite si „najpodivnejšie/najbláznivejšie/najhlúpejšie/najdesivejšie veci vyrobené na 3D tlačiarni“ a uvidíte, koľko výsledkov sa zobrazí.Jediné, čo vás brzdí, je váš rozpočet a vaše ambície.

Ak máte nekonečnú zásobu oboch týchto vecí, tak prečo sa nepokúsiť vytlačiť dom, ktorý bude trvať večne ako nevšedný holandský architekt Janjaap Ruijssenaars?Alebo sa možno máte radi ako geek verzia Stelly McCarthney a chcete si vytlačiť šaty ako tie, ktoré Dita Von Teese tento týždeň modelovala na celom internete?Alebo možno ste libertariánsky texaský blázon a chcete povedať niečo o slobode strieľať do ľudí – čo môže byť pre tento revolučný nový hardvér lepšie využitie ako hádzanie vlastnej pištole?

Všetky tieto veci a oveľa, oveľa viac sú možné.Skôr než začnete uvažovať príliš vo veľkom, možno sa oplatí prečítať si Druhý krok…

Druhý krok: Navrhnite svoj objekt

Takže áno, je tu ešte jedna vec, ktorá vás brzdí, pokiaľ ide o 3D tlač, a to je veľká vec: vaša dizajnérska schopnosť.3D modely sú navrhnuté na animovanom modelovacom softvéri alebo nástrojoch Computer Aided Design.Nájsť ich je jednoduché – existuje veľa bezplatných online vhodných pre začiatočníkov vrátane Google Sketchup, 3DTin, Tinkercard a Blender.Aj keď sa základy dajú ľahko zvládnuť, pravdepodobne nebudete schopní vytvoriť dizajn skutočne hodný tlače, kým neabsolvujete niekoľko týždňov špecializovaného školenia.

Ak sa plánujete stať profesionálom, čakajte aspoň šesťmesačnú krivku učenia (t. j. po celú dobu nebudete robiť nič iné ako navrhovanie), kým budete môcť vytvoriť čokoľvek, čo si ktokoľvek kúpi.Aj potom môžu trvať roky, kým budete dosť dobrý na to, aby ste sa tým skutočne uživili.Existuje veľa programov pre profesionálov.Medzi najlepšie hodnotené patria DesignCAD 3D Max, Punch!, SmartDraw a TurboCAD Deluxe, ktoré vás vyjdú na sto a viac dolárov.Ak chcete získať podrobnejší pohľad na navrhovanie 3D modelov, pozrite si našu príručku 3D tlače pre začiatočníkov.

Základný proces na všetkých softvéroch bude podobný.Postupne vytvoríte plán pre svoj trojrozmerný model, ktorý program rozdelí na vrstvy.Práve tieto vrstvy umožňujú vašej tlačiarni vytvoriť objekt pomocou procesu „aditívnej výroby“ (viac o tom neskôr).Môže to byť náročný proces a ak naozaj chcete urobiť niečo, čo stojí za to, malo by to byť.Dosiahnutie dokonalosti rozmerov, tvaru a veľkosti bude hračkou, keď nakoniec pošlete svoj návrh do tlačiarne.

Znie to ako príliš tvrdá práca?Potom si vždy môžete kúpiť hotový dizajn niekde na webe.Shapeways, Thingiverse a CNCKing sú medzi mnohými stránkami, ktoré ponúkajú modely na stiahnutie, a je pravdepodobné, že nech už chcete vytlačiť čokoľvek, niekto tam vonku to už navrhol.Kvalita návrhov sa však výrazne líši a väčšina knižníc dizajnu nemoderuje záznamy, takže sťahovanie modelov je jednoznačný hazard.

Tretí krok: Vyberte si tlačiareň

Typ 3D tlačiarne, ktorý používate, bude veľmi závisieť od druhu objektu, ktorý chcete vytvoriť.Momentálne je k dispozícii približne 120 stolných 3D tlačových strojov a toto číslo rastie.Medzi veľké mená patrí Makerbot Replicator 2x (dôveryhodný), ORD Bot Hadron (cenovo dostupný) a Formlabs Form 1 (výnimočný).Toto je však vrchol ľadovca.

Krok štyri: Vyberte si materiál

Snáď najvzrušujúcejšou vecou na procese 3D tlače je neuveriteľná rozmanitosť materiálov, na ktoré môžete tlačiť. Plast, nehrdzavejúca oceľ, guma, keramika, striebro, zlato, čokoláda – zoznam by mohol pokračovať ďalej.Skutočnou otázkou je, koľko detailov, hrúbky a kvality požadujete.A samozrejme, ako jedlý chcete, aby bol váš predmet.

Piaty krok: Stlačte Tlačiť

Keď tlačiareň zaradíte, začne uvoľňovať vybraný materiál na stavebnú dosku alebo platformu stroja.Rôzne tlačiarne používajú rôzne metódy, ale bežným je striekanie alebo vytláčanie materiálu z vyhrievaného extrudéra cez malý otvor.Potom vykoná sériu prechodov po doske pod ňou a pridáva vrstvu po vrstve v súlade s plánom.Tieto vrstvy sa merajú v mikrónoch (mikrometroch).Priemerná vrstva je asi 100 mikrónov, aj keď stroje na hornom konci môžu pridať vrstvy tak jemné a podrobné ako 16 mikrónov.

Tieto vrstvy sa navzájom spájajú, keď sa stretávajú na plošine.Nezávislý novinár Andrew Walker opisuje tento proces ako „ako upiecť nakrájaný bochník chleba smerom dozadu“ – pridávať ho plátok po plátku a potom tieto plátky spájať, aby vznikol jeden celok.

Takže, čo teraz robíš?Čakaj.Tento proces nie je krátky.Môže to trvať hodiny, dni, týždne, dokonca aj v závislosti od veľkosti a zložitosti vášho modelu.Ak na to všetko nemáte trpezlivosť, nehovoriac o mesiacoch, ktoré potrebujete na zdokonaľovanie techniky navrhovania, potom možno bude lepšie, ak sa budete držať svojho…