3D Baskı Nedir ve Tam Olarak Nasıl Çalışır?

Evinizdeki bir yazıcıdan üç boyutlu nesneleri doğrudan basıp basamayacağınızı hayal edin. İlkokulda bir çocukken, InkJet'imden pizza basabilirsem harika olacağını düşündüm. Bu, bu yazının başındaki yer değil, ama üç boyutlu nesneleri ortaya çıkaran ilginç bir düşünce, yani. Sınır çizgisi bilim kurgu gibi görünüyor ve uzun süredir öyleydi. Artık değil.

Süreci (şaşırtıcı değil) denir 3B baskı. Boş bir kağıt parçasını alan ve iki boyutlu görüntü ve görünüşte olmayan bir yerde metin oluşturan geleneksel baskı gibi, 3D baskı da hiçbir şeyden tamamen gerçeklenmiş nesneler yaratır. Birçok alanda yararlı olabilecek büyüleyici bir prosedür..

Geçen yıl, James 3B baskının artık bir efsane olmadığını belirledi 3B Baskı - Bilim Kurgu Efsanesi mi Gerçek mi? 3D Baskı - Bilim Kurgu Efsanesi mi Gerçek mi? Türün başlamasından bu yana bilim dalının dayanak noktası, evde kendi nesnelerinizi yaratma fikri anlaşılır bir şekilde etkileyici. Kim kendi çerezini yapan kendi kopyalayıcısına sahip olduğunu hayal etmemişti… ya da çok iyi düşünülmüş bir fikir. Sadece son 12 ayda, doğru olduğu kanıtlandı: 3D baskı daha yeni başlıyor. Nasıl çalıştığını ve tüketici olarak bize ne gibi faydalar sağlayabileceğini öğrenmek için 3D baskı teknolojisinin içeriğini ve dışarı çıkmalarını araştırırken bana katılın.

3D Baskının Kısa Tarihçesi

1986'da Charles W. Hull adında biri, ince havadan 3D nesneler yaratmanın bilinen ilk yöntemi olan stereolitografi için patent başvurusunda bulundu. Bu yöntemin icat edilmesi yeni bir işleme süreci çağına girdi. Oysa çoğu nesne eksiltici işlem (yani, whittling, delme, oyma, dilimleme, vb.), 3D baskı bir katkı süreç (yani malzeme ekleyerek).

3D yazıcılar pahalıdır. Geleneksel kağıt ve mürekkepli yazıcılar size yüzlerce dolara mal olacak, ancak 3D yazıcılar sizi on binlerce kişiye geri getirecek. Neyse ki, sizin için 3B nesneleri basacak bir dizi hizmet olduğundan, kişisel bir 3B yazıcıya ihtiyacınız yoktur. Eğer ilgileniyorsanız, Shapeways ve Sculpteo'ya göz atın..

Stereolitografinin pahalı doğası nedeniyle, diğer 3D baskı biçimlerine öncülük etmiştir. Bu yeni tekniklerin kendi avantajları ve dezavantajları vardır, ancak çoğu herkes için çok daha ucuz ve daha erişilebilir.

3B Baskı Teknikleri

Stereolithography (SLA) geliştirilen ilk 3D baskı tekniğidir. Belirli bir fotopolimerin katmanlarını ve katmanlarını kendi üzerine basarak ince havadan nesneler oluşturur. Materyal sıvı olarak başlar ve konsantre bir ultraviyole ışık ışını ile çarpıldığında katılaşır..

Dijital ışık işleme (DLP), bir sıvının bir katıya sertleşmesi için ışık kullanması nedeniyle stereolitografiye benzer. Bununla birlikte, dijital ışık işlemede, nesne bir tam sıvı fıçı olarak başlar. Sıvının bir kısmı sertleşene ışığa maruz bırakılır, daha sonra yapım plakası az miktarda azaltılır. Başka bir ışık atış sıvının daha sertleşir ve bu işlem tekrarlar. Artık sıvı boşaltılır, katı bir model bırakılır.

Seçici lazer sinterleme (SLS), malzeme parçacıklarını (örneğin plastik, cam, seramik ve metal) istenen üç boyutlu şekli alan bir kütleye bağlamak için yüksek güçlü bir lazer kullanır..

Elektron demeti erime (EBM) metal parçalar için kullanılan bir 3D baskı işlemidir. İşlem bir vakum içerisinde gerçekleşir ve bir metal tozu tabakasını (çoğunlukla titanyum) yaymakla başlar. Bir elektron ışını daha sonra tozu katı bir tabakaya eritir. Bu şekilde yaratılan nesneler şaşırtıcı derecede yoğun ve güçlüdür..

Çok jetli modelleme (MJM) modern InkJet yazıcılara benzer şekilde çalışır. Bir reçine tozu tabakasını yayar ve ardından tozu tek bir tabaka halinde sertleştiren renkli bir tutkal benzeri maddeyi spreyler. Çoklu jet modellemesi hızlıdır ve renkli baskıyı desteklediği için son derece kullanışlıdır..

Sigortalı birikim modellemesi (FDM), çıktığı haliyle bir materyali (örneğin plastik) eriten ısıtılmış bir ekstrüzyon memesi kullanır. Meme, bilgisayar destekli kontroller boyunca hem yatay hem de dikey olarak hareket edebilir. Malzeme nozülden çıktığında, hemen hemen sertleşir.

Neredeyse tüm 3D baskı biçimleri bir STL dosyası gerektirir. Bir STL dosyası, 3B yazıcıların nesneyi fiili yazdırmada kullanılan münferit katmanlara rahatça ve etkili bir şekilde dilimlemelerine olanak veren belirli bir 3B model biçimidir. STL dosyalarının çoğu önce bilgisayar destekli tasarım (CAD) programında oluşturulur ve sonra dönüştürülür.

3D Baskının Yararları

3D yazıcılar hem ticari hem de kişisel kapasitede faydalıdır. Kişisel 3D baskının önündeki tek engel, söz konusu olağanüstü maliyet ve çalışan STL modelleri oluşturmak için gereken teknik bilgidir. Eğer ilk başlangıçtan kurtulursanız, birçok fayda göreceksiniz..

Tasarımla ilgili çalışmalar, 3D yazıcılarla daha hızlı ve daha kolay yapılır. Tasarımcılar kavramları ve fikirleri alabilir ve hızlıca çalışan üç boyutlu bir sunum üretebilir Hızlı prototipleme. Tasarım zamanla geliştikçe, her bir yineleme hemen hemen prototip edilebilir.

Şirketler ayrıca, yalnızca prototipleri değil, son ürünlerini oluştururken 3B yazıcıları kullanarak da yararlanabilirler. Çıkarma işlemleri, talaş, delme kalıntısı ve herhangi bir yerde kullanılamayacak kadar küçük kesilmiş parçalar şeklinde çok sayıda israf malzeme ile sonuçlanır. 3D baskının katma işlemi, çoğu olmasa da, atık formlarını ortadan kaldırır.

3B baskının doğası özelleştirme kolaylığı sağlar. Tipik montaj hatları, bir nesnenin fark parçalarının belirli bir şekilde birbirine sığmasını gerektirir ya da hat başarısız olur. 3B yazıcıyla, STL dosyasında kişisel özelleştirmeler yapılır, yazıcının değiştirilmesi gerekmez.

Ve 3 boyutlu baskı ile elde edilebilecek detay seviyesi, tamamen elle tasarlanan ve üretilen nesneler dışında, başka herhangi bir üretim yöntemiyle olağanüstüdür. 3B yazıcının doğruluğu 4 mikron çözünürlüğe kadar çıkabilir. İnsan saçından daha ince.

3D baskı teknolojisi tam olarak bir dünya değiştirici değil, kesinlikle büyüleyici ve değerli. Dünyanın her yerindeki şirketler üretim süreçlerinde halihazırda 3D baskı kullanmaktadır. Hobileri, kendi zevkleri için tekil nesneleri zaten basmaktadır. Önümüzdeki on yıl içerisinde, 3 boyutlu nesneleri yaratan ev yazıcılarını kendi isteğimize göre görmemiz tamamen mümkün..

Image Credit: Shutterstock Üzerinden 4 Renkli Top, TurkCADCAM Üzerinden MJM Diyagramı