Co to jest druk 3D? Jak wybrać drukarkę 3D?

Drukowanie 3D lub wytwarzanie addytywne to konstrukcja trójwymiarowego obiektu z modelu CAD lub cyfrowego modelu 3D. Druk 3D to proces osadzania, łączenia lub zestalania materiałów w celu stworzenia trójwymiarowego obiektu, który jest pod kontrolą komputera. Materiały mogą składać się z jednej lub wielu substancji (takich jak tworzywa sztuczne, płyny, żywica itp.), zazwyczaj formowanych warstwa po warstwie.

Możesz być ciekaw, kto wynalazł tę technologię druku 3D i kiedy to się stało? 

1) W 1945 roku ogólna koncepcja i procedura drukowania 3D zostały po raz pierwszy opisane przez Murraya Leinstera w jego opowiadaniu Things Pass By: „Ten konstruktor jest zarówno wydajny, jak i elastyczny. Karmię tworzywami magnetronowymi, a oni budują domy i statki”.

2) W 1971 roku Johannes F Gottwald uzyskał patent na Liquid Metal Recorder, urządzenie do ciągłego druku atramentowego z metalowym materiałem. Wydaje się, że jest to pierwszy patent na druk 3D z szybkim prototypowaniem i produkcją na żądanie.

3) W kwietniu 1980 roku Hideo Kodama wynalazł dwie metody addytywne do wytwarzania trójwymiarowych modeli plastikowych z fotoutwardzalnego polimeru termoutwardzalnego.

4) W 1983 roku Chuck Hull, założyciel 3D System, wynalazł pierwszą na świecie drukarkę 3D, drukarkę SLA, która oficjalnie oznacza narodziny drukarki 3D.

5) W 1995 roku Towarzystwo Fraunhofera opracowało proces selektywnego topienia laserowego.

6) W 2010 roku technologia druku 3D stała się bardzo dojrzała. Był używany w obszarze Lotnictwa, wynaleziono pierwszy silnik LEAP.

7) W 2020 roku drukarki 3D pozwolą większości ludzi wejść do świata druku 3D z wysoką wydajnością kosztową. Wśród nich dużą popularnością wśród publiczności cieszą się drukarki FDM i LCD.

Pierwsza na świecie drukarka, stworzona przez Chucka Hulla.

Znając historię druku 3D, przyjrzyjmy się jego zastosowaniu

a) Branża modowa: druk 3D wkroczył w świat postaci z animacji filmowej i komiksowej. A także mógł drukować biżuterię, ubrania, buty i okulary dla tego, kto dąży do piękna;

b) Przemysł spożywczy: ludzie mogą drukować rodzaje żywności, takie jak czekolada, makaron, pizza, analogi mięsa na bazie roślin, a nawet planować tworzenie żywności dla astronautów;

c) Przemysł transportowy: W samochodach, ciężarówkach i samolotach produkcja addytywna zaczyna przekształcać konstrukcję kadłuba i układu napędowego;

d) Dziedzina edukacji: Studenci mogą budować sprzęt naukowy z laboratoriów open-source.

e) Dziedzina medycyny: druk 3D może być stosowany do formowania ludzkich kości i narządów wewnętrznych;

f) Dziedzictwo kulturowe: Druk 3D jest intensywnie wykorzystywany w dziedzinie dziedzictwa kulturowego. Ludzie mogą zachowywać, przywracać i rozpowszechniać nasz uszkodzony blask kulturowy. Niektórzy miłośnicy kultury tradycyjnej mogą nawet samodzielnie zrób to sam w swoich domach.

g) Warunki sanitarne i ochrona środowiska Przemysł: Druk 3D ma ogromny wpływ na życie ludzi. I w znacznym stopniu przyczynia się do zmniejszenia zużycia energii i emisji gazów cieplarnianych w transporcie. 

Do tej pory na świecie istnieje kilka rodzajów drukarek 3D. Oto lista czterech rodzajów.

1) Fused Deposition Modeling (FDM): Jest to metoda wytwarzania przyrostowego, w której wykorzystuje się wyspecjalizowane włókna i przeciska je przez gorący koniec, topiąc je w celu utworzenia obiektu warstwa po warstwie. Ma atrakcyjną cenę i łatwą obsługę. Obsługiwane są różne materiały do drukowania, które możesz wybrać i drukowanie z serwera w chmurze. Jest to jedna z szeroko stosowanych osobistych drukarek 3D. Choć precyzja druku nie jest tak wysoka, jak w przypadku drukarek przemysłowych, odpowiednia regulacja i polerowanie załatwią tę sprawę.

Od Scopigno R., Cignoni P., Pietroni N., Callieri M., Dellepiane M. (2017). „Cyfrowe techniki wytwarzania dla dziedzictwa kulturowego: ankieta”. Forum Grafiki Komputerowej 36 (1): 6–21. DOI:10.1111/cgf.12781.

Proces drukowania FDM

Schematyczne przedstawienie techniki drukowania 3D znanej jako produkcja łączonych włókien; włókno a ) tworzywa sztucznego jest podawane przez ogrzaną ruchomą głowicę b ), która topi się i wytłacza je, układając je warstwa po warstwie w pożądany kształt c ). Ruchoma platforma e ) obniża się po nałożeniu każdej warstwy. W przypadku tego rodzaju technologii potrzebne są dodatkowe pionowe konstrukcje wsporcze d ) w celu podtrzymania zwisających części

2) Wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD): Wykorzystuje moduł wyświetlacza LCD do wyświetlania określonego wzoru światła, który jest następnie używany do utwardzania żywicy w kadzi z żywicą. Ponieważ tego światła nie można rozszerzyć, więc nie musisz się martwić o zniekształcenia pikseli. Wydatki na komponenty i żywice są ekonomiczne. A jego funkcja jest przyjemna dla początkujących. Jego precyzję drukowania można nawet wspomnieć o drukarce DLP, ale jej rozmiar wydruku jest od niej trochę mały.

Od Scopigno R., Cignoni P., Pietroni N., Callieri M., Dellepiane M. (2017). „Cyfrowe techniki wytwarzania dla dziedzictwa kulturowego: ankieta”. Forum Grafiki Komputerowej 36 (1): 6–21. DOI:10.1111/cgf.12781.

Proces drukowania LCD

Schematyczne przedstawienie stereolitografii; urządzenie emitujące światło a ) (laser lub DLP) selektywnie oświetla przezroczyste dno c ) zbiornika b ) wypełnionego ciekłą żywicą fotopolimeryzującą; zestalona żywica d ) jest stopniowo ciągnięta przez platformę podnoszącą

3) Litografia stereofoniczna (SLA): Była to pierwsza na świecie technologia druku 3D, wynaleziona w latach 80. XX wieku. Do utwardzenia płynnej żywicy w utwardzonym plastiku potrzebny jest laser. Może produkować bardzo dokładne i skomplikowane części, takie jak myszy i części samochodowe. Ale ma wysokie koszty i surowe wymagania dotyczące akcesoriów.

Przez teamques10.

Proces drukowania SLA

a) Użycie lasera ultrafioletowego jako źródła światła. b) kontur jest kontrolowany przez obracanie refraktora. c) metoda pracy od punktu do linii do powierzchni.

4) Digital Light Processing (DLP): Jest to jedna z najnowszych technologii druku 3D. Wykorzystuje głównie mikrolustra do cyfrowego rzutowania obiektów i utwardzania całej warstwy jednocześnie, co znacznie oszczędza Twój czas. Ale podczas drukowania będzie wydzielać silne zapachy.

Dong-geon, Kim, Sangmin Lee, Junesic Park, Jaebum Son, Tae Hoon Kim, Yong Hyun Kim i tak dalej.

Proces drukowania DLP

a) Wystaw kadź z ciekłym polimerem na działanie światła projektora DLP w bezpiecznych warunkach oświetleniowych. b) Projektor DLP wyświetla obraz modelu 3D na ciekłym polimerze. c) Ciekła żywica światłoczuła jest utwardzana, platforma robocza jest przesuwana w dół, a ciekły polimer jest ponownie wystawiany na działanie światła. d) Powtarzaj proces, aż model 3D będzie gotowy.

Jak mogę wybrać najmocniejszego? Po zapoznaniu się z poniższym artykułem może to uderzyć w ciebie. Zacząć robić!

W zależności od ogólnej wydajności, w tym materiałów eksploatacyjnych struktury i jakości drukowania, zaleca się zapoznanie się z drukarkami.

a) Struktura: Posiada 7-calowy duży wyświetlacz HD i ergonomiczny kształt pod kątem 45 °, wyraźnie pokazujący interfejs drukowania. Podwójna oś Z może zwielokrotnić ochronę Twojego modelu. I jest zainstalowany z chłodnym światłem LED, które jest wygodne do drukowania w nocy. b) Doskonały system operacyjny: przyjmuje cichą 32-bitową płytę główną 400 MHz z rdzeniem  STM ARM Cortex-M7, dla szybszego przetwarzania obliczeniowego. Możesz kształtować swoje upodobania bez denerwującego hałasu. Dostępne są trzy tryby sterowania, Marlin, BIGTREETECH i RASPBERRY Pi, przełączanie jednym kliknięciem. Za pomocą rozszerzenia oprogramowania układowego Raspberry Pi użyj oprogramowania Octoprint do monitorowania online napięcia wejściowego i fotografowania online, a także funkcji krojenia modelu.  



c) Niedrogie materiały: PLA, PETG, TPU, TPE, ABS i Nylon, te wysokowydajne włókna mogą stać się Twoimi magicznymi kluczami do Twoich modeli. Teraz pozwólcie, że przedstawię materiał PLA , wtedy prawdopodobnie podejmiecie decyzję. Średnica PLA wynosi 1,75 mm , z matowym wykończeniem. Wykonany jest z ekologicznych materiałów i ma mniej zapachów. Jej dobre opakowanie znakomicie zapobiega plątaniu się i owijaniu. Może wytrzymać 205-225 ℃ i obsługiwać prędkość drukowania 40-80 mm na sekundę. Pięć wariantów kolorystycznych: granatowy, oliwkowy, czarny, biały i szary. 

I ulepszona wersja, którą możesz poznać.

d) Jakość druku: przy użyciu lekkiego i precyzyjnego wytłaczania procesu 7:1 z podwójnym biegiem oraz podwójnego dokładnego silnika krokowego 0,9 °. zwiększając poziom drukowania. Ustaw automatyczne poziomowanie, aby drukowanie było dokładniejsze. Co więcej, wysokiej jakości stół grzewczy, o dobrej przyczepności i elastyczności, wysokiej odporności na odkształcenia i odkształcenia, może nagrzać się do 110 ℃ w 5 minut.

e) Szybkość drukowania: ma nienormalną ochronę elektryczną pręta grzejnego, poza tym natychmiast zacznie działać ponownie po włączeniu zasilania po awarii. I samoczynnie wykryj materiały, gdy włókna się wyczerpią. I jest wyposażony w super lekką wytłaczrkę. W porównaniu z innymi ekstruderami na rynku, zwłaszcza z drukarką dwugłowicową, która ma dużą bezwładność w ruchu i trudno ją przyspieszać lub zwalniać, musi drukować z mniejszą prędkością, aby zapewnić precyzję. Jednak nasza wyma fantastyczną lekkość, z łatwością rozwiąże tę kwestię. Te humanistyczne funkcje zagwarantują, a nawet poprawią szybkość drukowania.  

Inny typ, który możesz chcieć poznać

Ma dużą objętość kompilacji 310 * 310 * 340 mm, skutecznie zaspokajając Twoje hobby drukowania! System podwójnego wentylatora chłodzącego może pomóc w bezpiecznej i stabilnej pracy maszyny. Wytrzymała aluminiowa wytłaczarka i wysokiej jakości mosiężna dysza z wewnętrzną powierzchnią Ra0.4 zapewniają płynne ładowanie i cofanie filamentu. Jego maksymalna prędkość drukowania wynosi 120 mm na sekundę, a dokładność drukowania wynosi ± 0,05 mm / s, zapewniając przyjemność drukowania!

a) Wspaniały wygląd i mocna struktura: ulepszony interfejs interfejsu użytkownika, który jest zwięzły i hojny. Zaprojektowany w ciepłej czerwieni, aby przekazać Ci najserdeczniejsze pozdrowienia. Poza tym czerwone światło pomaga blokować promienie ultrafioletowe do urządzenia, gdy nie zamierzasz go używać. Szklany ekran 4K Mono sprawia, że drukowanie jest dokładniejsze. Co więcej, całkowicie metalowy korpus i podwójna oś Z mogą wielokrotnie chronić Twój model i może obracać się płynnie i z mniejszym tarciem. A przezroczysta konstrukcja odwracanej okładki jest wygodna do obserwowania procesu drukowania, oszczędzając pojemność, jest łatwa w użyciu i łatwa do przechowywania.

b) Jakość druku: Precyzyjny projekt struktury platformy i automatyczne poziomowanie, użytkownicy nie muszą ręcznie dostosowywać poziomu, szybciej i łatwiej. Jednak w trosce o wyższe standardy montujemy mikrometr na specjalne potrzeby, który można regulować według własnej woli. A 5,5% wysoka przepuszczalność światła i długa żywotność 2000 godzin mogą zapewnić przyjemne wrażenia z drukowania. Poza tym wysokiej jakości źródło światła UV zwiększa kontrast równoległych krawędzi światła, co może zmniejszyć rozproszone odbicie i lepiej rozpoznawać granice obrazu, aby promować precyzję drukowania.

c) Kadź grzewcza z żywicą: Unikalna kadź stała zapewnia doskonałą płynność żywicy w niskiej temperaturze otoczenia. Nie musisz martwić się o druk nawet zimą, a jego jakość druku jest bardzo wysoka, przewyższająca inne drukarki LCD. Możesz nawet dostosować temperaturę kadzi do dowolnej wartości za pomocą przycisku. Co więcej, automatyczne wypełnianie może zaoszczędzić dużo czasu. Możesz dodać żywicę do dodatkowej butelki, unikając częstego uzupełniania materiałów i zwiększając wydajność drukowania.

d) Duża pojemność: Objętość maszyny wynosi 296 * 300 * 563 mm, a rozmiar druku to 196.704 * 122.880 * 220 mm, co spełnia różne potrzeby związane z drukowaniem!

e) Osłona bezpieczeństwa: doskonałe odprowadzanie ciepła i filtracja powietrza (wewnętrzny wentylator chłodzący + boczne otwory chłodzące + filtr PM2.5) skutecznie obniżają temperaturę, aby chronić części i usuwać zapach żywicy. Może również zapewnić zdrowe i przyjazne dla środowiska środowisko pracy. Ochrona przed odłączeniem oraz profesjonalna certyfikacja CE&FCC zapewniają niezawodną gwarancję.

Gdzie mogę uzyskać więcej informacji?

Drukarki 3D cieszą się popularnością na całym świecie. Oto Centrum Wsparcia BIQU, Społeczność i Centrum Pobierania, gdzie możesz wyszukiwać informacje o nowościach lub rozwiązywaniu problemów związanych z drukarkami 3D. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, zapraszamy do złożenia prośby na naszej oficjalnej stronie internetowej, wkrótce rozwiążemy Twój problem.