როგორ მუშაობს 3D პრინტერები? აქ არის დაბალი დონე დანამატების წარმოებაზე

3D ბეჭდვა დღეს ყველგან არის. ხალხი იყენებს მას ყველაფრის დასამზადებლად, პროდუქტის პროტოტიპებიდან რეაქტიულ ძრავებამდე და ყველაფერს შორის – მაგრამ როგორ მუშაობს ზუსტად 3D პრინტერები? როგორ ქმნიან ეს ჯადოსნური მანქანები სამგანზომილებიან ობიექტებს - პრაქტიკულად ნებისმიერი ფორმის - რამდენიმე საათში? ისე, თუ ოდესმე გაინტერესებთ ეს საკითხები, იღბლიანი ხართ. აქ მოცემულია 3D ბეჭდვის ოთხი ყველაზე გავრცელებული ტექნოლოგიის მოკლე მიმოხილვა, რომლებიც დღეს გამოიყენება.

FDM

ძაფის დეპონირების მოდელირება, რომელიც ასევე ცნობილია, როგორც შერწყმული ძაფების დამზადება, არის 3D ბეჭდვის ყველაზე გავრცელებული ტიპი - ყოველ შემთხვევაში, სამომხმარებლო მხარეზე. თუ ადრე პირადად გინახავთ 3D პრინტერი, დიდი შანსია, რომ ეს იყო FDM პრინტერი.

ფუნქციურად რომ ვთქვათ, თქვენი საშუალო FDM მანქანა მუშაობს როგორც ცხელი წებოს იარაღი, რომელსაც მართავს რობოტი (საინტერესოა, რომ რეალურად ასეა როგორ გამოიგონეს FDM ჯერ კიდევ 1980-იან წლებში!). მყარი მასალა მიდის ერთ ბოლოში, გადადის ცხელ საქშენში, დნება და დეპონირდება თხელ ფენებად. ეს ხდება ისევ და ისევ, სანამ სამგანზომილებიანი ობიექტი არ გამოჩნდება. ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ წებოს ნაცვლად ესენია

რაც შეიძლება მარტივი სიტყვებით, FDM 3D ბეჭდვა ძირითადად არის 2D ბეჭდვა უსასრულოდ. ყოველ ჯერზე, როდესაც ფენა სრულდება, საქშენი ოდნავ მაღლა მოძრაობს (ან ზოგჯერ საწოლი მოძრაობს ქვემოთ) და შემდეგი ფენა იბეჭდება მის თავზე. საბოლოოდ, ასობით ან თუნდაც ათასობით ფენის ერთმანეთზე დაწყობის შემდეგ, შედეგი არის 3D ობიექტი.

SLA/DLP

SLA და DLP ერთი და იგივე მონეტის ორი მხარეა. SLA (სტერეოლითოგრაფია) და DLP (ციფრული ლაზერული პროექცია) ორივე იყენებს სინათლეს ობიექტების "გასაზრდელად" ფოტორეაქტიული ფისის აუზში. განსხვავება ისაა, რომ SLA მუშაობს ლაზერის ციმციმით - კონცენტრირებული სინათლის პაწაწინა წერტილი - მოცემულ ტერიტორიაზე, რათა გამაგრდეს და შექმნას ფენა. ამის საპირისპიროდ, DLP აპარატები კურნავს ფენის ყველა უბანს ერთდროულად, ამ ფენის ფორმის ფისზე სინათლის პროექციით.

ტექნიკური სპეციფიკის მიუხედავად, SLA/DLP მანქანები ჩვეულებრივ მუშაობენ ანალოგიურად. დასაწყებად, პრინტერის სამონტაჟო ფირფიტა ჩაედინება თხევადი ფისოვანი აუზში და ჩერდება მილიმეტრის მხოლოდ ფრაქცია ფსკერამდე. სხვათა შორის, ეს საყრდენი ფირფიტა სრულიად გამჭვირვალეა - რაც საშუალებას აძლევს შუქს გაბრწყინდეს ქვემოდან. როდესაც ეს მოხდება, ნებისმიერი თხევადი ფისი, რომელსაც შუქი პირდაპირ ურტყამს, გამაგრდება, რითაც წარმოიქმნება ობიექტის პირველი ფენა და ერწყმის მას სამშენებლო ფირფიტაზე. ამის შემდეგ, სამშენებლო ფირფიტა მოძრაობს რამდენიმე მიკრონი ზევით (რომელიც მის ქვეშ უფრო თხევად ფისს იზიდავს) და პროცესი თავიდან იწყება. ამ გზით, ობიექტები იქმნება ფენა-ფენა, ქვემოდან ზემოთ.

SLS

SLS ბეჭდვა მუშაობს ძალიან განსხვავებულად, ვიდრე FDM და SLA. ობიექტის შესაქმნელად, მანქანა ასხივებს ლაზერს ზეწვრილი ფხვნილის საწოლზე, აერთებს ნაწილაკებს და ქმნის თხელ, გამაგრებულ ფენას. შემდეგ მანქანა უფრო მეტ ფხვნილს ასუფთავებს ამ ფენის ზედა ნაწილში (ეფექტურად ჩამარხავს მას) და იმეორებს პროცესს ბეჭდვის დასრულებამდე.

ამ გზით ობიექტების ბეჭდვას აქვს მრავალი განსხვავებული უპირატესობა. ის მუშაობს მასალების ფართო ასორტიმენტთან, შეუძლია დაბეჭდოს დიდი გადახურვები და სპექტაკლები დამხმარე მასალის გამოყენების გარეშე, ხოლო მის მიერ წარმოებული ნაწილები არის ძალიან მაღალი ხარისხის. SLS პრინტერებს შეუძლიათ ისეთი ობიექტების დამზადება, რომლებიც თითქმის ისეთივე კარგია, როგორც ინექციური ჩამოსხმის, დაფქვის და სხვა ტრადიციული წარმოების პროცესების შედეგად შექმნილი ნაწილები.

ერთადერთი მინუსი? SLS პრინტერები აღმაშფოთებლად ძვირია მათ FDM და SLA/DLP კოლეგებთან შედარებით. ეს იმიტომ ხდება, რომ მაღალი ენერგიის ლაზერები, რომლებსაც შეუძლიათ ზეწვრილი ნაწილაკების ერთმანეთთან შერწყმა, დასაწყისისთვის საკმაოდ ძვირია. ზოგადად რომ ვთქვათ, ყველაზე იაფი SLS პრინტერებიც კი ღირს $200,000 დოლარზე მეტი - და უმაღლესი დონის პირები შეიძლება ადვილად დაჯდეს მილიონები. რომ თქვა, არის მუჭა კომპანიები ამჟამად მუშაობს ამ ტექნოლოგიის დემოკრატიზაცია და გახადეთ ის უფრო ხელმისაწვდომი, ასე რომ, არსებობს შანსი, რომ SLS პრინტერები ხელმისაწვდომი იყოს ჰობისტებისა და მომხმარებლებისთვის არცთუ შორეულ მომავალში.

პოლიჯეტი

Ვფიქრობ პოლიჯეტი ბეჭდვა, როგორც ბრწყინვალე ჰიბრიდი FDM, SLA ბეჭდვასა და ნორმალურს შორის 2D ჭავლური პრინტერები. ეს მანქანები ასხამენ ფოტორეაქტიული ფისის პაწაწინა წვეთებს ნაგებობის ზედაპირზე და შემდეგ დაუყოვნებლივ ამუშავებენ (გამაგრებენ) მას ულტრაიისფერი შუქით. ეს პროცესი შემდეგ მეორდება ასობით (თუ არა ათასობით) ჯერ, რათა შეიქმნას ობიექტები ფენა-ფენა. დიდი განსხვავება იმაში მდგომარეობს, რომ FDM პრინტერებისგან განსხვავებით, პოლიჯეტ მანქანებს შეუძლიათ მასალების დეპონირება ერთდროულად რამდენიმე საქშენიდან (აქედან გამომდინარე, სახელი) - რაც მათ მრავალფეროვან უპირატესობას ანიჭებს.

სავარაუდოდ, პოლიჯეტის ყველაზე დიდი უპირატესობა ის არის, რომ ობიექტების შექმნა შესაძლებელია სხვადასხვა ფერის, გრადიენტებისა და შაბლონების ფართო სპექტრით. ბევრ პოლიჯეტ მანქანას ასევე შეუძლია დაბეჭდოს რამდენიმე მასალა ერთდროულად. მაგალითად, თუ დაგჭირდათ ა უსადენო საბურღი კორპუსი ნეილონის კორპუსით და რეზინის სახელურით, საკმარისად მოწინავე პოლიჯეტის აპარატს შეუძლია ამ ობიექტის დამზადება ერთ ბეჭდურ სესიაზე. გარდა ამისა, პოლიჯეტ პრინტერებს ასევე შეუძლიათ ძალიან მაღალი გარჩევადობა - იმდენად, რომ ხშირად ძნელია იმის თქმა, რომ მაღალი კლასის პოლიჯეტის აპარატში წარმოებული ობიექტი იყო 3D დაბეჭდილი.

რა შეგიძლიათ გააკეთოთ 3D პრინტერით სახლში, გეკითხებით? აქ, შეამოწმეთ რამდენიმე საუკეთესო და სასარგებლო 3D ბეჭდვის იდეები.

რედაქტორების რეკომენდაციები

• გჭირდებათ ბოლო წუთების ჰელოუინის კოსტუმი? შეამოწმეთ ეს 3D ბეჭდვითი ინსტრუმენტები
• 3D ბეჭდვა საავადმყოფოებს საშუალებას აძლევს, გააკეთონ ვენტილატორის შემცვლელები საერთო აღჭურვილობით
• 3D ბეჭდვის ტექნიკა წამებში აწარმოებს პატარა, ძალიან დეტალურ ობიექტებს
• მიქელანჯელოს დავითის ქანდაკების 3D ასლი 1 მმ-ზე ნაკლებია
• ჭკვიანი ტოპოლოგია ნიშნავს, რომ ეს 3D-ნაბეჭდი პოლიმერი საკმარისად გამძლეა ტყვიის შესაჩერებლად

განაახლეთ თქვენი ცხოვრების წესიDigital Trends ეხმარება მკითხველს თვალყური ადევნონ ტექნოლოგიების სწრაფ სამყაროს ყველა უახლესი სიახლეებით, სახალისო პროდუქტების მიმოხილვებით, გამჭრიახი რედაქციებითა და უნიკალური თვალით.