3D baskı nedir?

3D baskı, "Herhangi bir fiziksel nesneyi katman katman oluşturarak yapmanın en iyi yolu nedir?" sorusuna yanıt vermeye çalışan bir teknolojiler koleksiyonudur. 3D baskı ile genellikle dilim dilim bir somun ekmek yaparsınız.

Teknolojilerin hepsi farklı şekilde çalışır, ancak en yaygın FDM'lerden biri (Fused Deposition Modelling), plastik bir filamanla (genellikle ABS, LEGO'nun yapıldığı plastiğin aynısı) beslenen bir baskı kafasıyla çalışır.

Bir 3B dosya, yazdırılabilir olup olmadığını görmek için yazılım tarafından kontrol edilir.

Yazılım daha sonra dosyayı dilimler ve bir makineye gönderir.

Baskı kafasından bir plastik filaman beslenir.

Filament erir ve kafa daha sonra onu bir yapı platformunda biriktirir.

Kafa, nesnenin alt dilimini oluşturacak şekilde malzemeyi yerleştirirken hareket eder.

Kafa başlangıç ​​pozisyonuna döner ve yapım platformu indirilir.

Kafa daha sonra yeni katmanı ilkinin üzerine inşa eder ve bu, nesne tamamlanana kadar tekrarlanır.

Kendin yap simülasyonu için, elinize bir tüp diş macunu sıkın.

Bir şarap kadehi şekli yapacak olsaydık, bir problemle karşılaşırdık. Camın kasesini basmak isteseydik, plastik her yere dağılırdı. Bu nedenle, gelişmiş makineler (ve yakında masaüstü makineler de) destek malzemelerini de depolar. Destek malzemesi ile baskı kafası, biri yapı malzemesini ve diğeri destek malzemesini biriktiren iki ekstrüdere sahiptir. Bu nedenle, bir şarap kadehi inşa ederken, aslında bardağın kasesinin en uzak noktalarına kadar uzanan bir silindir şekli oluşturmuş olursunuz.

Yazıcı kafası, sonunda şarap kadehi olacak olan katmanın parçaları için yapı malzemesini ekstrüde eder ve aynı zamanda çok sayıda destek malzemesini de ekstrüde eder, böylece sarkan bir yapının inşa edilmesi gerektiğinde yapı malzemesi bunun üzerine inşa edilebilir. Böylece, içinde şarap kadehinizin olduğu bir plastik silindir elde edersiniz. Daha sonra destek malzemesini yıkamak için su veya solvent banyosu kullanabilirsiniz (birçok yol vardır) ve son nesneniz kalır.

İşte bu sürecin nasıl çalıştığını gösteren bir video (açıklama, video çalıştığım bir şirket olan Materialise tarafından yapılmıştır):

İşte size bazı destek malzemelerini ve bunların kaldırılmasını gösteren Shapeways tarafından hazırlanan başka bir video (açıklama, ben de orada çalışırdım):

FDM size yüksek boyutsal doğruluk sağlar, ancak parçalar genellikle diğer teknolojilerle yapılanlardan daha az çekicidir.

Seçici Lazer Sinterleme

 

 

Seçici Lazer intering veya Lazer Sinterleme, ince bir plastik tozun (Naylona benzer PA12) biriktirildiği ve bir lazerin sizin modeliniz olacak parçaları sinterlediği farklı bir işlemdir. Tozun geri kalanı destek görevi görür. Daha sonra yeni bir katman uygulanır ve işlem kendini tekrar eder. Daha sonra, parçalarınızı tutan ince bir toz bloğu kalır. SLS'nin kot gibi bir hissi vardır ve harika mekanik özelliklere sahiptir, ancak malzeme gözeneklidir, bu nedenle kiri ve sıvıları emer. Yukarıda SLS ile yapılmış bir İHA kanadı var.

DMLS

 

 

Aynı şekilde ancak titanyum tozu ile çalışan DMLS (Direct Metal Laser Sintering) ile titanyum ve çeliği 3D olarak da yazdırabilirsiniz. Burada bir çene implantının nasıl yapıldığını görebilirsiniz:

DMLS size metal parçalar ve çok yüksek mukavemet sağlar, ancak sinterlenmemiş tozdan gelen desteğe ek olarak, parçaya etki eden yüksek sıcaklıklar nedeniyle ek destek yapılarının yapılması gerekir. Bunların bir esnek veya başka bir takım tezgahı kullanılarak elle çıkarılması gerekir.

EBM

 

 

Electon Beam Melting (EBM), yönlendirilmiş bir elektron demeti ile çalışır. EBM, diğer işlemlerden daha pürüzlü bir yüzey dokusuna sahiptir, ancak bu, onu implantlar için ideal hale getirir. EBM ile her yıl 30'dan fazla000 ortopedik implant yapılır.

3D Baskı

 

Tüm 3D baskı teknolojileri için asıl doğru isim eklemeli üretimdir, ancak halk terim olarak 3D baskıyı seçmiştir. 3B baskı aslında, bir baskı kafasının (Hewlett-Packard yazıcınızdakiyle aynı) bir toz tabakasının üzerinden geçtiği ve bu malzemeyi bir bağlayıcı ile bağladığı MIT 3D baskı patentinden türetilen bir dizi teknolojinin adıdır. Bu işlemle renkli baskı yapabilirsiniz ve Zcorp makinelerinin yaptığı da budur. ExOne, aynı teknolojiyi kullanarak, ancak daha karmaşık bir işlemle metal basabilir. Zcorp parçaları renklidir, ancak kırılgandır. ExOne metal parçaları ucuza yapar (çelik bir alyans 8 dolardır), ancak boyutsal doğruluğu daha düşüktür ve buna kıyasla oldukça fazla zaman gerektirir.

Voxeljet aynı teknolojiyi kum ve PMMA yazdırmak için kullanır ve bu işlem birçok pompa ve diğer endüstriyel makinelerin dökümünde kullanılır. Voxeljet şu anda 4 x 2 x 1 metre yapı hacmine sahip dünyanın en büyük 3D yazıcısına sahiptir.

 

stereolitografi

 

Stereolitografi aslında ticarileşen ilk teknolojiydi ve 3D Systems'de Chuck Hull tarafından icat edildi. Lazerler reçine banyosunda birikir ve itiraz eder. Bu işlem size harika pürüzsüzlük ve güzel görünen parçalar verir, ancak bir kürleme sonrası adım gerektirir ve destek yapılarının elle çıkarılması gerekir. Yukarıdaki fotoğrafta, Kral Tut'un mumyasının bir kopyasını tutan destek yapılarını görebilirsiniz (kafayı tutan kafes destek yapısına dikkat edin). SLA parçaları ayrıca tipik olarak gerçek dünyanın aşınma ve yıpranmasına karşı daha az dirençlidir ve iyi göründükleri ve bittiğinde harika göründükleri için prototipler gibi şeyler için kullanılır. Aşağıda görülen Citroen GT otomobilinin iç mekanına ve gösterge tablosuna bir örnek, video size SLA ile yapılmış bir lambayı gösteriyor.

 

Envisiontec

 

(Açıklama, şu anda Envisiontec için danışmanlık yapıyorum) Neredeyse tüm 3D baskı teknolojileri katman katman çalışır, ancak istisnalar vardır. Envisiontec ile Dijital ışık işleme kullanılır (DLP projektörlerde ve DLP TV'lerde bulunan teknolojinin aynısı). Bir sıvı reçine, üzerine bir voksel (hacimsel piksel) görüntüsü yansıtan bir DLP projektör tarafından sertleştirilir ve katı hale getirilir. Ortaya çıkan basılı vokselin boyutu ve şekli, görüntüye bağlı olarak değişebilir. Envisiontec gerçekten büyük şeyler yapamaz, ancak özel işitme cihazları, diş implantları ve mücevher kalıpları gibi oldukça detaylı küçük şeyler yapar. Yukarıda, işitme cihazlarından oluşan bir yapı tepsisi görebilirsiniz. 10,000,000 çiftten fazla işitme cihazı 3D olarak yazdırılmıştır. İkinci video Almanca ama teknolojinin diş hekimleri tarafından nasıl kullanıldığını gösteriyor.

 

nesne

Objet, bir mürekkep püskürtmeli baskı kafası tarafından bir fotopolimer biriktirildiğinde çalışır. Ortaya çıkan katman daha sonra bir UV lambası ile kürlenir. Geleneksel olarak Objet ile ilgili sorun, onunla yapılan parçaların çok kırılgan olmasıydı, ancak bunlar malzemeleri geliştiriyorlardı. Objet ile ilgili en ilginç şey, çok malzemeli 3D baskı yapabilmesi, yani farklı yoğunluklarda ve sertlikte şeyler yapabilirsiniz örneğin. Aşağıdaki tıraş bıçağının tutacağı, tuttuğunuz yerde yumuşak pedlere sahipken bazı kısımlarda esnek ve diğer kısımlarda sert hale getirilebilir, tümü tek bir baskı işleminde (yeterince komiktir, aşağıdaki tıraş makinesi bir telif hakkı ihlali durumu olabilir çünkü Gillette'in yapımını kapsayan patentleri vardır. 3B baskılı tıraş bıçaklarının sayısı, 3B yani bu, sizin yapmanıza izin verilmeyen bir şekil olduğu anlamına gelebilir. Patent EP2266727A1 - İşlevsel bir tıraş bıçağı kartuşu ve işlevsel bir tıraş makinesi kartuşu oluşturma yöntemi)

 

3D baskı neden faydalıdır?

3D baskı, başlangıç ​​maliyeti olmadan hızla benzersiz şekiller oluşturmanıza olanak tanır. Geleneksel toplu üretimde, bir kalıp ve alet yapmak için sekiz hafta harcarsınız ve Çin'den eşyalarınızın gelmesi için sekiz hafta beklemeniz gerekir. Bir kalıbın maliyeti 10$000 ila 200$000 arasında olabilir, ancak bu kalıbı yapmak için zaman ve masraf harcadıktan sonra, yüksek bir oranda birbirinin aynı milyonlarca şeyi tükürebilir. çok düşük maliyetli

Bir 3D yazıcı ile bir nesnenin bir makinede ayrı ayrı oluşturulması gerekir. Tasarımınız elinize geçer geçmez baskıya başlayabilirsiniz. Ancak, malzemelerin maliyeti ve makinenin maliyeti ve parçanın makinede kapladığı alan (satın alma, iç hacim ve hız) nedeniyle, ürününüz tipik olarak enjeksiyonla kalıplanmış bir parçadan daha pahalı olacaktır. Yani 3D baskılı bir lamba size 80$'a, enjeksiyon kalıplı lamba ise 1$'a mal olabilir. Ancak, 3D baskı ile bu lambanın binlerce varyasyonunu yapabilir ve bunların hepsini ek maliyet veya zaman olmadan yazdırabilirsiniz, her biri 80 ABD dolarına mal olur (daha büyük lambalar daha pahalı olacaktır ve tasarımı özelleştirmenin bir maliyeti olabilir).

3D baskı, benzersiz şeyler yapmada mükemmeldir. Sadece bir kez yapılması gereken şeyler, kişiselleştirilmiş şeyler, sadece bir kişi için güzel olması gereken şeyler.

3D baskı neden devrim niteliğindedir?

3D baskı ile müşteriye yakın hatta kendi evinizde baskı yapabilirsiniz. Bizi çevreleyen şeylerin çoğu seri üretildiği için bu şeyler berbat. Milyonlarca üretilmeleri gerekiyor çünkü bu toplu üretim süreçleri böyle işliyor. Bu nedenle, kimsenin ihtiyacını karşılamadan çok sayıda insana hitap etmeleri amaçlanıyor. 3D baskı ile benzersiz şeyler yapabilir ve tasarlayabilir ve tek bir kişi için şeyler yapabilirsiniz. Başka hiçbir yöntemle yapılamayan şekiller de üretebilirsiniz. Farklı şekilde üreterek, talep üzerine bir şeyler üretebilir veya sürekli olarak daha iyi şeyler yaparken tasarımınızı tekrarlayabilir ve test edebilirsiniz. Ayrıca birlikte çalışabilir, tasarımları paylaşabilir ve bunları yazılım kullanarak geliştirebilir ve böylece her şeyin kalitesini yükseltebiliriz. Ayrıca üretimi demokratikleştirebileceğiz ve potansiyel olarak herkesin her şeyi yapmasına izin verebileceğiz. Bunun dünyamız üzerinde temel bir etkisi olacaktır.

Daha fazla bilgi için bu cevabı kontrol edebilirsiniz:
3D baskının neden üçüncü sanayi devrimi olduğu söyleniyor?

3D baskı endüstrisi

3D baskı endüstrisi, 1989'dan bu yana geliri yılda yüzde 26 artan, 2,000,000,000 dolarlık bir endüstridir. Medya neredeyse evde 3D baskıya odaklanırken tüm endüstri işletmeler arasıdır.

Birçok şirket, şeyleri prototiplemek için 3D yazıcılar kullanır. Tasarımları test etmek ve ürünleri daha hızlı geliştirmek için kullanıyorlar. Diğer şirketler teknolojiyi kısa süreli parçalar, yedek parçalar veya düşük hacimli üretim için kullanır. Araba yarışlarında parça yapmak için ve ayrıca araba kişiselleştirmede ve Veyron gösterge paneli gibi şeylerde kullanılır. Dreamliner ve Airbus A380'deki parçalar 3D baskılıdır ve tıbbi prototiplerde, cerrahi kılavuzlarda ve implantlarda kullanılır. Belirli bir tasarıma sahip benzersiz bir öğeye ihtiyaç duyulan her yerde 3D baskı bulunabilir. Özünde, 3D baskının vaadi, herhangi bir şeyi hayal etmemize ve onu gerçekleştirmemize izin verecek bir dilek yerine getirme teknolojisidir.

3D baskının sınırlamalarından bazıları nelerdir?

Makineler çok pahalı ve güvenilir değil.
Malzemeler yeterince güçlü değil.
Birçok 3D baskılı parça yeterince iyi görünmüyor.
3D baskı için tasarım yapmak çok zor.
Boş tuval sorunu, genellikle ilham almadığımız veya aslında bir şey yaratmaktan korktuğumuz anlamına gelir.
Makineler yeterince hızlı değil.
Birçok parça yeterince pürüzsüz değil.
vesaire.