3D басып шығару - сандық файлдан үш өлшемді, физикалық нысан жасайтын өндіріс процесі. Бұл процесс аддитивті өндіріс деп аталады, яғни материал жойылмайды, қосылады.
3D басып шығару арқылы сіз CAD бағдарламалық құралы ретінде белгілі модельдеу бағдарламасында 3D цифрлық дизайн жасайсыз, содан кейін дайын нысанды қалыптастыру үшін материал қабаттарын жасау үшін 3D принтерді пайдаланасыз. Кәсіпорындар, зерттеушілер, медицина мамандары, әуесқойлар және т.б. көптеген қолданбалар үшін 3D басып шығаруды пайдаланады.
3D басып шығарудың қалай пайда болғанын, оның қалай жұмыс істейтінін, не үшін қолданылатынын және бұл технологияны болашақта не күтіп тұрғанын қараңыз.
3D басып шығару сүйікті фильміңіздің бөлігі болуы мүмкін. Қара пантера, Темір адам, Кек алушылар және Жұлдызды соғыстар сияқты фильмдердегі реквизиттер 3D басып шығаруды пайдаланады, бұл декорация дизайнерлеріне реквизиттерді оңай және арзан жасауға және қайта жасауға мүмкіндік береді.
3D басып шығару тарихы (және болашағы)
1980 жылдардың басында 3D басып шығару технологиясы пайда болды, бірақ ол жылдам прототип жасау технологиясы немесе RP ретінде белгілі болды. 1980 жылы жапондық доктор Кодама RP технологиясына патенттік өтінім берді, бірақ процесс аяқталмады.
1984 жылы Чарльз "Чак" Халл стереолитография деп аталатын процесті ойлап тапты, ол материалды қатайту және қабат бойынша 3D нысан қабатын жасау үшін ультракүлгін сәулені пайдаланды. 1986 жылы Халл өзінің стереолитографиялық аппаратына немесе SLA машинасына патент алды.
Чак Халл әлемдегі ең ірі 3D технологиялық компаниялардың бірі 3D Systems корпорациясын құрды.
Басқа 3D басып шығару процестері мен технологиялары шамамен бір уақытта әзірленді және одан әрі жетілдірулер 1990 және 2000 жылдардың басында жалғасты. Дегенмен, 3D басып шығару технологиясының негізгі бағыты прототиптеу және өнеркәсіптік қолданбалар болды.
3D басып шығару технологиясы 2000 жылы алғашқы 3D-басып шығарылған бүйрек жасалған кезде, негізгі ақпарат құралдарының назарына ілесе бастады, дегенмен 3D бүйректі сәтті трансплантациялау 2013 жылға дейін болған жоқ. 2004 жылы RepRap жобасы 3D принтер басқа 3D принтерді басып шығарады. Бұқаралық ақпарат құралдарының назары 2008 жылы алғашқы 3D басып шығарылған протездік аяқ-қолға аударылды.
Басқа 3D жетістіктері, соның ішінде 2018 жылы отбасы көшіп келген 3D баспа үйі де жылдам орындалды.
Бүгінгі таңда 3D басып шығару тек прототиптер мен өнеркәсіптік өндіріске қатысты емес. Хоббишілер, ғалымдар және олардың арасындағы барлық адамдар 3D басып шығаруды өнім өндіру, тұтыну тауарлары, медициналық жетістіктер, оқу материалдары және т.б. үшін пайдаланады. Ол күнделікті тұтынушы үшін тезірек пайдалырақ бола бастады.
Оскар Адельман, Remi компаниясының бас директоры, бұл процесс, мысалы, стоматология саласында танымал бола бастағанын айтады. 3D басып шығарудың дәлдігі керемет әсер қалдырады және стоматологиялық клиенттерге дәстүрлі стоматологиялық кабинет бағасымен салыстырғанда өнімдерді 80 пайызға дейін үнемдеуге көмектеседі.
"Басып шығару технологиясы жылдамырақ, арзанырақ және қарапайым болған сайын біз стоматология секторы сияқты салалар күнделікті процедуралар үшін технологияға көбірек сенетінін көреміз", - дейді ол.
4D басып шығару, сонымен қатар уақыт өте келе пішінін өзгертуі мүмкін басып шығарылған нысандармен бірге жүруде.
3D принтерлер қалай жұмыс істейді
3D басып шығару технологияларының бірнеше түрі бар, соның ішінде балқытылған тұндыру үлгілеуі (FDM), сондай-ақ балқытылған жіптерді жасау (FFF) деп аталады. FDM - ең кең таралған және танымал әдіс және ең қолжетімді 3D принтерлерде қолданылады.
FDM басып шығару әдісі жіп тәрізді пластик материалдан жасалған жіпті пайдаланады. Жіп орамнан пластикті ерітетін қыздырылған басқа беріледі. Басы балқытылған пластикті машинаның төсегіне шығарады. Бас төсек үстінде 2D режимінде қозғалып, материалдың бірінші қабатын орналастырады.
Бірінші қабат аяқталғаннан кейін басы бірінші қабаттың қалыңдығына қарай жоғары жылжытылады және ол келесі қабатты үстіне қояды. Бөлшек бір тілім нан пісіру сияқты қабат-қабат салынады.
Танымал FDM 3D принтерлеріне MakerBot және Ultimaker кіреді.
3D принтерді пайдалану үлгісі
Міне, FDM принтерінде қарапайым 3D басып шығару қалай жұмыс істейтінін қараңыз.
-
Басып шығарғыңыз келетін 3D үлгісін жүктеп алыңыз немесе өзіңіз құрастырыңыз.
Tingiverse немесе GrabCAD жүйесінде жүктеп алуға болатын үлгілерді табыңыз. Модельді өзіңіз құрастыру үшін SketchUp немесе Blender қолданбасын қолданып көріңіз. Инженерлік бөлшектер үшін SolidWorks сияқты CAD бағдарламалық құралын қолданып көріңіз.
- Әлі жоқ болса, үлгіні STL файлы сияқты 3D басып шығару пішіміне түрлендіріңіз.
-
Модельді MakerWare, Cura немесе Simplify 3D сияқты кесу бағдарламалық құралына импорттаңыз.
MakerWare MakerBot 3D принтерлерімен жұмыс істейді. Cura және Simplify 3D көптеген 3D принтерлермен жұмыс істейтін G-кодын шығарады.
-
Тегістеу бағдарламалық құралында құрастыруды конфигурациялаңыз. Үлгіні 3D принтерде қалай бағдарлау керектігін шешіңіз. FDM үшін 45 градустан тік асып кетулерді азайтыңыз, себебі олар тірек құрылымдарын қажет етеді.
Бағдар туралы шешім қабылдағанда, қабаттар оңай бөлінбеуі үшін үлгінің қалай жүктелетінін қарастырыңыз.
Image Уақытты және материалдарды үнемдеу үшін үлгілер әдетте қатты емес. Толтыру пайызын (әдетте 10-35 пайыз), периметрлік қабаттардың санын (әдетте 1 немесе 2) және төменгі және жоғарғы қабаттардың санын (әдетте 2-ден 4-ке дейін) көрсетіңіз. Үлгіні 3D басып шығаруға дайындаған кезде ескеретін басқа да нәрселер бар.
- Бағдарламаны экспорттаңыз, ол әдетте G-коды файлы болып табылады. Кесу бағдарламалық құралы сіз көрсеткен үлгі мен құрастыру конфигурациясын нұсқаулар жинағына түрлендіреді. 3D принтері бөлікті құрастыру үшін осыны орындайды.
- Бағдарламаны SD картасы, USB немесе Wi-Fi арқылы 3D принтерге тасымалдаңыз.
-
Модельді 3D принтерде басып шығарыңыз.
Image - 3D принтер үлгіні құрастыруды аяқтағанда, оны алып тастаңыз және тазалауыңыз мүмкін. Барлық тірек құрылымдарын сындырып, қалған кесектерді жұқа тегістеуішпен сүртіңіз.
3D басып шығару машиналарының басқа түрлері
FDM принтерлерінен басқа 3D басып шығару әдістеріне стереолитография (SLA), сандық жарық өңдеу (DLP), таңдамалы лазерлік агломерация (SLS), таңдамалы лазерлік балқыту (SLM), ламинатталған нысанды өндіру (LOM) және сандық кіреді. Beam B alting (EBM).
SLA - ең көне 3D басып шығару технологиясы және әлі де қолданылуда. DLP жарықтандыруды, сондай-ақ полимерлерді пайдаланады, ал SLS күшті 3D басып шығарылатын нысандарды жасау үшін қуат көзі ретінде лазерді пайдаланады. SLM, LOM және EBM көбіне ұнамай қалды.
3D басып шығарудың болашағы
3D басып шығару болашақта сұранысқа сай, біздің нақты спецификацияларымызға лезде жасалған теңшелген өнімдерге әкеле ме? Бұл түсініксіз болғанымен, 3D басып шығару технологиясы қарқынды дамып келеді және көптеген салаларда қолданылуда.
Үйлерді, бүйрек пен аяқ-қол сияқты дене мүшелерін 3D басып шығару және басқа да жетістіктер дүние жүзіндегі сансыз адамдардың өмірін жақсартуға мүмкіндік береді.
