Πώς λειτουργεί η εκτύπωση 3D;
Φανταστείτε ένα ρομπότ ελεγχόμενο καυτό όπλο που χρησιμοποιεί πλαστικό αντί για κόλλα και έχετε τα βασικά στοιχεία ενός 3D εκτυπωτή. Πλέγματα από πλαστικό τροφοδοτούνται σε μια κεφαλή εκτύπωσης, η οποία θερμαίνεται για να λιώσει το υλικό. Η κεφαλή εκτύπωσης κινείται με μεγάλη ακρίβεια σε τρεις διαστάσεις και ρίχνει γραμμές πλαστικού πάνω στο κρεβάτι εκτύπωσης -το τραπέζι στο οποίο εκτυπώνεται. Ο εκτυπωτής το κάνει αυτό ξανά και ξανά, δημιουργώντας πλαστικά στρώματα μέχρι να αποτελέσει ένα τρισδιάστατο τμήμα.
Όλα ξεκινούν με 3D μοντέλα
Κάθε αντικείμενο που τυπώνεται σε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή ξεκινάει με ένα μοντέλο 3D. Αυτά συνήθως γίνονται σε ένα πρόγραμμα CAD σχεδιασμένο για να δουλεύει σε τρισδιάστατα μοντέλα πραγματικού κόσμου, όπως το TinkerCAD, το Fusion360 ή το Sketchup. Αυτό είναι λίγο διαφορετικό από το πώς τα τρισδιάστατα μοντέλα μπορούν να γίνουν για ταινίες ή παιχνίδια, παρόλο που θα μπορούσατε να τυπώσετε πολύ λεπτομερείς αριθμούς από το παραδοσιακό λογισμικό 3D μοντελοποίησης.
Ένα πλεονέκτημα ενός 3D εκτυπωτή είναι ότι μπορεί να εκτυπώσει σχεδόν οτιδήποτε. Ορισμένα μοντέλα είναι τόσο περίπλοκα που είναι αδύνατο να γίνουν με παραδοσιακές τεχνικές κατασκευής όπως χύτευση ή CNC δρομολόγηση, και αυτό είναι όπου οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές λαμβάνουν προφανές προβάδισμα. Ωστόσο, δεν χρησιμοποιούνται μόνο για την κατασκευή φανταστικών γεωμετρικών σχημάτων, καθώς συνήθως είναι πολύ φθηνότερο για ένα τμήμα R & D ενός μεγάλου εργοστασίου να εκτυπώνει ένα ενιαίο μοντέλο σε πλαστικό αντί να εξοπλίζει ολόκληρο το εργοστάσιο για να κάνει το πραγματικό κομμάτι. Αυτό ονομάζεται πρωτότυπο, κάνοντας ένα τραχύ σχέδιο για να δοκιμάσετε το τελικό αντίγραφο χωρίς να χάσετε πολύτιμο χρόνο και υλικά.
Το κόψιμο του μοντέλου για την εκτύπωση
Δεδομένου ότι ο εκτυπωτής δεν κατανοεί πώς να πάρει ένα σύνθετο 3D πλέγμα και να το μετατρέψει σε τυπωμένο μοντέλο, το μοντέλο 3D πρέπει να αποκωδικοποιηθεί σε πληροφορίες που ο εκτυπωτής μπορεί να καταλάβει. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται τεμαχισμός, αφού λαμβάνει σαρώσεις σε κάθε στρώμα του μοντέλου και λέει στον εκτυπωτή πώς θα έπρεπε να μετακινήσει την κεφαλή εκτύπωσης για να δημιουργήσει κάθε στρώμα με τη σειρά του. Αυτό γίνεται με τη βοήθεια ενός τεμαχιστή, ενός προγράμματος που χειρίζεται όλα αυτά για εσάς, όπως το CraftWare ή το Astroprint.
Ο κόφτης θα χειριστεί την "πλήρωση" του μοντέλου, δημιουργώντας μια δομή πλέγματος μέσα σε ένα συμπαγές μοντέλο για να του δώσει επιπλέον σταθερότητα. Αυτή είναι μια περιοχή όπου οι 3D εκτυπωτές λάμπουν - μπορούν να εκτυπώσουν πολύ δυνατά υλικά με πραγματικά χαμηλές πυκνότητες, δημιουργώντας στρατηγικά τσέπες αέρα μέσα στο μοντέλο και κάνοντας πολύ πιο ελαφρύ.
Ένα άλλο πράγμα που οι λαβές φέτας είναι οι στήλες στήριξης. Δεδομένου ότι ο εκτυπωτής δεν μπορεί να τοποθετήσει πλαστικό σε λεπτό αέρα, πρέπει να δημιουργηθούν στηρίγματα για να επιτρέψει στον εκτυπωτή να γεφυρώσει το κενό. Αυτά είναι αφαιρούμενα, αλλά χρησιμοποιούνται στη διαδικασία εκτύπωσης για να εξασφαλιστεί ότι δεν καταρρέουν.
Μόλις τελειώσει ο κόφτης, θα στείλει τα δεδομένα στον εκτυπωτή 3D για να ξεκινήσει η διαδικασία εκτύπωσης.
Αναμονή για μεγάλο χρονικό διάστημα
Μόλις ξεκινήσει ο εκτυπωτής, θα παρατηρήσετε το κύριο πρόβλημα με την εκτύπωση 3D σήμερα: είναι φρικτό αργά. Ενώ ένας εκτυπωτής 2D μπορεί να εκτυπώσει ένα ολόκληρο βιβλίο σε μερικά λεπτά, οι περισσότερες εκτυπώσεις 3D θα χρειαστούν αρκετές ώρες, αν όχι ημέρες, για να ολοκληρωθεί η εκτύπωση. Και αν μπέρδεψα τις ρυθμίσεις, εσφαλμένα ρύθμιζες τον κόφτη ή απλά μπήκατε σε αυτό λίγο, θα μπορούσατε να χάσετε ολόκληρη την εκτύπωση.
Υπάρχουν μερικές γρηγορότερες τεχνολογίες που δημιουργούν πιτσιλιές στον κλάδο, όπως το Carbon M1, το οποίο χρησιμοποιεί λέιζερ που έχουν πυροβοληθεί σε ένα κρεβάτι υγρού και τραβάει την εκτύπωση έξω από αυτό, επιταχύνοντας σημαντικά τη διαδικασία. Αλλά αυτά τα είδη εκτυπωτών είναι πολλές φορές πιο περίπλοκα, πολύ πιο ακριβά, και μόνο με πλαστικό μέχρι σήμερα.
Έτσι πρέπει να αγοράσω ένα 3D εκτυπωτή?
Αν δεν ενδιαφέρεστε για το σχεδιασμό και την εκτύπωση εξαρτημάτων, σίγουρα δεν πρόκειται να αντικαταστήσετε τον βαρετό σας εκτυπωτή 2D οποτεδήποτε σύντομα.
Οι εκτυπωτές οι περισσότεροι καταναλωτές θα αγοράσουν συνήθως εκτύπωση σε πλαστικό, αν και υπάρχουν εξωτικές (και ακριβές) εκτυπωτές που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία που μπορεί να τυπώσει σχεδόν τίποτα. Υπάρχει ακόμη και ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής που μπορεί να εκτυπώσει τεχνητό κρέας. Η τεχνολογία κινείται πολύ γρήγορα και έχει σημαντικές επιπτώσεις σε πολλές βιομηχανίες. Σίγουρα κάποια μέρα, θα είστε σε θέση να εκτυπώσετε γκουρμέ γεύματα από έναν βρώσιμο εκτυπωτή τροφίμων, αλλά μέχρι τότε παραμένει ένας χομπίστας και μια βιομηχανική συσκευή.
Ακόμα, με τις τιμές να πέφτουν συνεχώς, μπορεί να είναι ένα διασκεδαστικό χόμπι - ειδικά εάν κατασκευάζετε κάτι όπου χρησιμοποιούνται μικρά πλαστικά μοντέλα.
Συντελεστές εικόνας: Kaca Skokanova / Shutterstock
