Η κατασκευή προσθέτων, γνωστότερη ως 3D εκτύπωση, είναι η δημιουργία τρισδιάστατων αντικειμένων με την προσθήκη στρώματος μετά από στρώμα υλικού. Επαναστατική, αλλά σε καμία περίπτωση μια νέα τεχνολογία, η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή για σχεδόν 20 χρόνια. Πρόσφατα, το προσκήνιο έχει λάμψει στην τρισδιάστατη εκτύπωση λόγω των μειωμένων δαπανών. Οι προσωπικοί εκτυπωτές 3D είναι τώρα προσιτοί και αυξάνονται σε δημοτικότητα.
Τεχνολογία εκτυπωτή 3D
Πριν ξεκινήσει η εκτύπωση, πρέπει να δημιουργηθεί ένας εικονικός σχεδιασμός του αντικειμένου. Αυτό το σχέδιο αποθηκεύεται σε ένα αρχείο σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή. Αν το αντικείμενο δημιουργείται από το μηδέν, χρησιμοποιείται λογισμικό 3D μοντελοποίησης. Ωστόσο, εάν το αντικείμενο θα είναι ένα αντίγραφο ενός ήδη υπάρχοντος αντικειμένου, ένας τρισδιάστατος σαρωτής παράγει το αρχείο CAD.Μερικοί χομπίστες παρακάμπτουν αυτήν τη διαδικασία και κάνουν λήψη των ήδη υπάρχοντων αρχείων CAD από το Web. Μόλις ολοκληρωθεί ο εικονικός σχεδιασμός, το εξειδικευμένο λογισμικό τεμαχίζει σε εκατοντάδες, μερικές φορές χιλιάδες οριζόντια στρώματα. Αυτά τα εικονικά στρώματα καθοδηγούν τον εκτυπωτή 3D, βοηθώντας τον να συγκεντρώσει το στρώμα πάνω από το στρώμα, μέχρι να ολοκληρωθεί το αντικείμενο.
Χρησιμοποιημένα υλικά
Τα κοινά υλικά που χρησιμοποιούνται στην εκτύπωση 3D περιλαμβάνουν πλαστικά, κερί, γυαλί, εποξειδικές ρητίνες, νάιλον και ακόμη και σοκολάτα. Πολλά διαφορετικά μέταλλα, συμπεριλαμβανομένων πολύτιμων μετάλλων όπως ο χρυσός και το ασήμι, χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως. Ακόμη και τα κράματα όπως ο χάλυβας μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη διαδικασία. Ακόμα στα πειραματικά στάδια είναι συνδυασμοί υλικών όπως πυρίτιο, φωσφορικό ασβέστιο και ψευδάργυρος για την παραγωγή τεχνητού οστού και δέρματος για αναγεννητικές ιατρικές θεραπείες. Στο παρελθόν, οι 3D εκτυπωτές περιορίζονταν σε ένα μόνο υλικό ανά αντικείμενο. Σήμερα, ο χρόνος του εκτυπωτή πολλαπλών υλικών είναι τελικά εδώ. Ωστόσο, η δυνατότητα να εκτυπώσετε το δικό σας έξυπνο τηλέφωνο, ρακέτα του τένις ή χάμπουργκερ είναι ακόμα πολύ μακριά.
Μέθοδοι κατασκευής
Όλοι οι εκτυπωτές 3D δεν λειτουργούν εξίσου. Μια κοινή τεχνολογία που χρησιμοποιείται είναι η εκλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ. Στη SLS, τα στρώματα δημιουργούνται όταν τα σωματίδια υλικού συντήκονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ υψηλής ισχύος. Ένας άλλος τύπος ονομάζεται μοντελοποίηση εναπόθεσης με τήξη. Το FDM ξετυλίγει πηνία από πλαστικό ή μέταλλο που διέρχονται από ένα ακροφύσιο θερμαινόμενου εξωθήματος. Καθώς το τετηγμένο υλικό εναποτίθεται, σκληραίνει να σχηματίσει το στρώμα. Μια άλλη μέθοδος ονομάζεται στερεολιθογραφία. Αυτό χρησιμοποιεί μια ρητίνη φωτοπολυμερούς που μπορεί να σκληρυνθεί με υπεριώδη ακτινοβολία σε υγρή μορφή. Καθώς η ρητίνη χρησιμοποιείται για την κατασκευή του στρώματος, ένα υπεριώδες λέιζερ θεραπεύει και το σκληραίνει, συνδέοντάς το με το προηγούμενο στρώμα.
Βιομηχανικοί και προσωπικοί εκτυπωτές 3D
Οι πιο συνηθισμένοι βιομηχανικοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές που χρησιμοποιούνται είναι η γρήγορη δημιουργία πρωτοτύπων. Οι σχεδιαστές συχνά πρέπει να δημιουργήσουν ένα μοντέλο πλήρους κλίμακας της δουλειάς τους. Το γρήγορο πρωτότυπο χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή 3D εξοικονομεί χρόνο και χρήμα. Αντί να στέλνουν τις προδιαγραφές για να έχουν κατασκευαστεί ένα μοντέλο, οι σχεδιαστές μπορούν να έχουν το μοντέλο στο χέρι μέσα σε λίγες ώρες. Ένα άλλο αυξανόμενο τμήμα της αγοράς του εκτυπωτή είναι ο προσωπικός εκτυπωτής 3D. Οι πρόοδοι στην τεχνολογία έχουν κάνει αυτά τα μηχανήματα αρκετά προσιτά. Κυρίως στον τομέα του χομπίστα, αυτοί οι εκτυπωτές μπορούν να αγοραστούν για $ 250 έως $ 2500 από εταιρείες όπως το Cubify Cube, το Solidoodle και το MakiBox.
