Útmutató kezdőknek a 3D nyomtatáshoz

Három dimenzióban látjuk a világot. Most már három dimenzióban is nyomtathatunk, köszönhetően az elmúlt években általánossá vált gyártási folyamatnak: a 3D nyomtatásnak.

A 3D nyomtatók "additív gyártási folyamatot" használnak (ami azt jelenti, hogy egy objektum egyenként réteget épít fel). A legtöbb 3D nyomtató egyetlen extruderfejjel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy ha több színt szeretne használni, akkor ezt megteheti szakaszokban kell kinyomtatnia az objektumot, és még akkor is korlátozott lesz az objektum mikéntje színezett. Ezért a leggyakoribb 3D-s példák az olyan tárgyak, mint a kék árnyalatú műanyag Yoda – az egyszínű nyomtatók a leggyakoribbak. De bár mindenki szereti a Yodát nyomtatni, a valóság az, hogy a mai 3D nyomtatókat a tervezési prototípusoktól kezdve az ékszerekig, kézműves termékekig, termékalkatrészekig, testrészekig és még élelmiszerekig mindent nyomtatnak.

Amikor az 1980-as évek közepén a sztereolitográfiai nyomtatókat először bemutatták, hat számjegybe kerültek, és kereskedelmi és ipari alkalmazásokat céloztak meg. Körülbelül 2012-ig estek drámaian az árak, a nyomtatók 1000 dollárba kerültek a 20 000 dollárral szemben. Az árcsökkenéssel a 3D nyomtatók közönsége kibővült: a gyártó, a művészeti és oktatási közösségek egyaránt beszálltak a fedélzetre, csakúgy, mint az olcsó, gyors prototípuskészítést kereső tervezők. A piackutató jelentése szerint 2016-ban az árak további 6,4 százalékos esése várható IBISWorld.

A különböző nyomtatók különböző nyomtatási technikákat használnak. A fogyasztói 3D nyomtatók általában a két fő megközelítés egyikét használják.

FFM (olvasztott filament gyártás, más néven filament lerakás gyártása vagy fused filament). lerakás) a nyomtatók mozgó nyomtatófejet használnak az olvadt műanyag filamentumból álló rétegek kialakítására a tárgy.

Az SLA (sztereolitográfia) nyomtatók ultraibolya lézerrel szilárdítják meg a gyantát (egyes modellek Digital Light Processing projektorokat használnak, de ezek általában kevésbé pontosak). Az SLA nyomtatók általában drágábbak, de a lézer felbontása és pontossága miatt pontosabb és részletesebb modellekre képesek.

Az FFM nyomtatók általában sokféle anyagot képesek betáplálni extrudereiken keresztül. A gyakori választások közé tartozik az ABS, egy olcsó, kőolaj alapú, erős és újrahasznosítható anyag, valamint a PLA (politejsav), szívós, biológiailag lebomló anyag, amely hővel alakítható és festhető, de nehezebb ragasztani is, mint az ABS. Ezek az anyagok gyakran többféle színben kaphatók, de mivel a legtöbb nyomtatónak csak egyetlen nyomtatófeje van, általában a teljes tárgyat egyetlen színben nyomtatja ki.

Az SLA nyomtatók korlátozottabbak a rendelkezésre álló anyagok és színek tekintetében. Az anyagválasztás attól függ, hogy a nyomtató ultraibolya lézert vagy DLP projektort használ. A gyanta anyagok lehetnek merevek vagy rugalmasak, és drágábbak, mint az FFM-nyomtatásban használt műanyag szálak.

Noha mind a nyomtatók, mind a nyomtatási anyagok költségei jelentősen csökkentek, a 3D nyomtató vásárlása továbbra is jelentős befektetés, amely 300 dollár körül kezdődik, és onnantól gyorsan emelkedik.

A legnagyobb kihívást talán a használhatóság jelenti. A nyomtatók beállítása és használata egyszerűbbé vált, de ahhoz, hogy valamit létrehozhass, el kell kezdeni valamivel – konkrétan egy 3D-s modellel.

Ha jártas a tervezésben, 3D modellező szoftverrel elkészítheti a tervet, és exportálhatja a kész digitális terméket STL-fájlként, amelyet minden 3D nyomtató használ a nyomtatáshoz. Nekünk, egyszerű halandóknak azonban ez általában abból adódik, hogy vagy szabadon elérhető STL-fájlokat használunk (sok ingyeneset találhat egy online 3D objektumkönyvtárban, mint pl. Thingiverse), dizájn vásárlása különböző online áruházakból, vagy saját 3D szkennelések elkészítése.

Ha azt tervezi, hogy a szkennelje magát, használhat egy 3D webkamerát, amely néhány számítógépen elérhető (beleértve a készítőbarátot is HP Sprout, amelynek forgatható platformja van a beépített 3D szkennerrel együtt használható), vagy önálló eszközként, 3D-s kameraként, például Microsoft Kinectként, vagy harmadik féltől származó 3D szkenner szolgáltatást használ.

Mielőtt felvesz egy olcsó 3D nyomtatót és kísérletezik a 3D világban, fontolja meg a létrehozni kívánt objektumok méretét. Ha az a cél, hogy lábhosszúságú vonalzókat nyomtasson (valamilyen oknál fogva), akkor nem éri el ezt a célt, ha a választott nyomtató csak a 6 hüvelyk magassággal és szélességgel kisebb objektumokat képes kezelni.

Egy másik valóságellenőrzés a nyomtatási sebesség és a minőség. A nyomtató működése közben egy napnyi házimunkát elbír, egy tipikus 4 hüvelykes modell esetében akár 12 órát is igénybe vehet a nyomtatás. A hagyományos nyomtatókhoz hasonlóan a nyomtatási sebesség a nyomtatási minőségtől is függ.

Végül fontolja meg, hogy milyen kimenetet szeretne, és ne csak azért, mert mérlegelnie kell, milyen anyagokat fog használni az objektum létrehozásához. Ha nagyon részletes tárgyakat, például ékszereket vagy méretarányos modelleket szeretne, szerezzen be egy SLA nyomtatót, mivel azok jobban reprodukálják a finom részleteket. Ha alacsony költséget és egyszerű használatot szeretne, szerezzen be egy FFM nyomtatót.

És bár a PLA-t valamivel élelmiszerbiztonságosabb anyagnak tartják, mint az ABS-t, egyiket sem lehet biztonságosan enni – 3D nyomtatón keresztül extrudálva – különböző okok miatt. Tanácsunk: Ne is gondoljon a tányérok, csészék és kanalak nyomtatására.

Ha szűkös a költségvetése, és hajlandó kompromisszumokat kötni, akkor a 349 dollár M3D Micro 3D nyomtató remek választás kezdőnek. Ez az FFM-modell 5 hüvelyknél kisebb objektumokat hoz létre, és különféle anyagokat használ, de lassabb, mint a többi modell, amit láttunk.

A nagyobb költségvetésű rajongóknak az 1250 dolláros Aleph Objects-t ajánljuk Lulzbot Mini, amely lenyűgözi a könnyű kezelhetőséget és a funkciók széles skáláját. Ez az FFM nyomtató alig hat hüvelyk alatti objektumok nyomtatását támogatja, és lenyűgöző tartományt támogat izzószálas anyagokból, és a népszerű nyílt forráskódú Cura 3D testreszabott változatával érkezik szoftver.