3D хэвлэх нь дижитал файлаас гурван хэмжээст физик объект үүсгэдэг үйлдвэрлэлийн процесс юм. Энэ процессыг нэмэлт үйлдвэрлэл гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь материалыг хасдаггүй, нэмдэг гэсэн үг юм.
3D хэвлэснээр та CAD программ гэж нэрлэгддэг загварчлалын программ дээр 3D дижитал дизайныг бүтээж, дараа нь 3D хэвлэгч ашиглан давхар материал гаргаж, эцсийн объектыг үүсгэдэг. Бизнесүүд, судлаачид, эмнэлгийн мэргэжилтнүүд, хоббичид болон бусад хүмүүс 3D хэвлэлтийг олон төрлийн хэрэглээнд ашигладаг.
3D хэвлэлт хэрхэн үүссэн, хэрхэн ажилладаг, юунд ашиглагддаг, энэ технологийн ирээдүй юу болохыг эндээс харна уу.
3D хэвлэх нь таны дуртай киноны нэг хэсэг байж магадгүй. Хар ирвэс, Төмөр хүн, Өшөө авагчид, Оддын дайн зэрэг кинонуудын таягт 3D хэвлэлтийг ашигладаг бөгөөд энэ нь тайзны дизайнеруудад хялбар бөгөөд хямд төсөр хэрэглүүрийг бүтээх, дахин бүтээх боломжийг олгодог.
3D хэвлэлийн түүх (болон ирээдүй)
1980-аад оны эхээр 3D хэвлэх технологи гарч ирсэн ч үүнийг хурдан прототип хийх технологи буюу RP гэж нэрлэдэг байсан. 1980 онд Японы доктор Кодама RP технологийн патентын өргөдөл гаргасан боловч процесс дуусаагүй байна.
1984 онд Чарльз "Чак" Халл стереолитографи хэмээх процессыг зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь хэт ягаан туяаг ашиглан материалыг хатууруулж, 3D объектын давхарга давхарга үүсгэдэг. 1986 онд Халл стереолитографийн төхөөрөмж буюу SLA машиндаа патент олгосон.
Чак Халл дэлхийн хамгийн том 3D технологийн компаниудын нэг болох 3D Systems корпорацийг үүсгэн байгуулжээ.
Бусад 3D хэвлэх процессууд болон технологиудыг яг тэр үед боловсруулж байсан бөгөөд 1990-ээд он болон 2000-аад оны эхэн үед нэмэлт сайжруулалт үргэлжилсэн. Гэсэн хэдий ч 3D хэвлэх технологийн гол чиглэл нь прототип болон үйлдвэрлэлийн хэрэглээ байсан.
3D хэвлэх технологи нь 2000 онд анхны 3D хэвлэмэл бөөр бүтээгдсэнээр олон нийтийн мэдээллийн хэрэгслээр анзаарагдаж эхэлсэн ч 2013 он хүртэл 3D бөөрийг амжилттай шилжүүлэн суулгаагүй. 2004 онд RepRap Төсөл хэрэгжсэн. 3D принтер өөр 3D принтер хэвлэдэг. 2008 онд анхны 3D хэвлэсэн хиймэл эрхтэн нь хэвлэл мэдээллийн хэрэгслүүдийн анхаарлыг татсан.
2018 онд гэр бүлийн нүүж ирсэн 3D хэвлэсэн байшин зэрэг бусад 3D дэвшилтүүд хурдацтай өрнөсөн.
Өнөөдөр 3D хэвлэх нь зөвхөн прототип болон үйлдвэрийн үйлдвэрлэл биш юм. Хоббичид, эрдэмтэд болон бусад хүмүүс 3D хэвлэлтийг бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх, өргөн хэрэглээний бараа бүтээгдэхүүн, анагаах ухааны дэвшил, боловсролын материал болон бусад зүйлд ашигладаг. Энэ нь өдөр тутмын хэрэглэгчдэд илүү хэрэгцээтэй болж байна.
Реми компанийн гүйцэтгэх захирал Оскар Адельман хэлэхдээ, жишээ нь шүдний салбарт энэ процесс улам бүр түгээмэл болж байна. 3D хэвлэлийн нарийвчлал нь гайхалтай гайхалтай бөгөөд шүдний эмчийн үйлчлүүлэгчдэд уламжлалт шүдний оффисын үнэтэй харьцуулахад бүтээгдэхүүнийхээ 80 хувийг хэмнэхэд тусалдаг.
"Хэвлэх технологи илүү хурдан, хямд, энгийн зүйл болохын хэрээр шүдний салбар зэрэг салбарууд өдөр тутмын процедурын технологид илүү их найдаж байгааг бид харах болно" гэж тэр хэлэв.
Цаг хугацаа өнгөрөхөд хэлбэрээ өөрчлөх боломжтой хэвлэсэн объектуудтай 4D хэвлэх ажил хийгдэж байна.
3D принтерүүд хэрхэн ажилладаг вэ
Fused Filament Fabrication (FFF) гэгддэг Fused Deposition Modeling (FDM) зэрэг хэд хэдэн төрлийн 3D хэвлэх технологи байдаг. FDM бол хамгийн түгээмэл бөгөөд түгээмэл арга бөгөөд хамгийн боломжийн үнэтэй 3D принтерүүдэд ашиглагддаг.
FDM хэвлэх арга нь утас шиг хуванцар материал ашигладаг. Уг утас нь өнхрөхөөс халаасан толгой руу тэжээгддэг бөгөөд энэ нь хуванцарыг хайлуулдаг. Толгой нь хайлсан хуванцарыг машины орон дээр шахдаг. Толгой нь орны дээгүүр 2D хэлбэрээр хөдөлж, материалын эхний давхаргыг байрлуулна.
Эхний давхаргыг хийж дууссаны дараа толгойг эхний давхаргын зузаанаар дээш хөдөлгөж, дараагийн давхаргыг дээд талд нь байрлуулна. Хэсэг нь зүсмэл талхны зүсмэлийг жигнэхтэй адил давхарга тус бүрээр бүтээгдсэн.
Алдартай FDM 3D принтерүүдэд MakerBot болон Ultimaker орно.
3D принтерийг хэрхэн ашиглах жишээ
Эндээс FDM хэвлэгч дээр 3D хэвлэх хэрхэн энгийн байж болохыг харна уу.
-
Хэвлэхийг хүсч буй 3D загвараа татаж авах эсвэл өөрөө загварчлаарай.
Татаж авах боломжтой загваруудыг Thingiverse эсвэл GrabCAD дээрээс олоорой. Өөрөө загвар зохион бүтээхийн тулд SketchUp эсвэл Blender-ийг туршиж үзээрэй. Инженерийн эд ангиудын хувьд SolidWorks зэрэг CAD программ хангамжийг ашиглаж үзнэ үү.
- Хэрэв хараахан болоогүй бол загварыг STL файл гэх мэт 3D хэвлэх формат руу хөрвүүлнэ үү.
-
Загварыг MakerWare, Cura эсвэл Simplify 3D зэрэг зүсэх программ хангамжид импортлох.
MakerWare нь MakerBot 3D принтертэй ажилладаг. Cura болон Simplify 3D нь G-код гаргадаг бөгөөд энэ нь ихэнх 3D принтерүүдтэй ажилладаг.
-
Зүсчлэх программ хангамжийн бүтцийг тохируулна уу. 3D хэвлэгч дээр загварыг хэрхэн чиглүүлэхээ шийдээрэй. FDM-ийн хувьд тулгуур бүтэц шаардлагатай тул 45 хэмээс илүү эгц гулсалтуудыг багасга.
Загварыг сонгохдоо давхаргууд амархан салахгүйн тулд загварыг хэрхэн ачаалахыг анхаарч үзээрэй.
Image Цаг хугацаа, материал хэмнэхийн тулд загварууд нь ерөнхийдөө хатуу биш байдаг. Дүүргэлтийн хувь (ихэвчлэн 10-35 хувь), периметрийн давхаргын тоо (ихэвчлэн 1 эсвэл 2), доод ба дээд давхаргын тоог (ихэвчлэн 2-оос 4 хүртэл) зааж өгнө. 3D хэвлэх загвар бэлтгэхэд анхаарах өөр зүйл бий.
- Ерөнхийдөө G-кодын файл болох программыг экспортлох. Зүсэх програм хангамж нь таны заасан загвар болон бүтээх тохиргоог зааврын багц болгон хувиргадаг. 3D принтер үүнийг дагаснаар уг хэсгийг бүтээдэг.
- Хөтөлбөрийг SD карт, USB эсвэл Wi-Fi ашиглан 3D принтер рүү шилжүүлэх.
-
Загварыг 3D принтер дээр хэвлэх.
Image - 3D хэвлэгч загвараа бүтээж дуусахад устгаж, мөн цэвэрлэж болно. Ямар ч тулгуур бүтцийг хугалж, үлдэгдэл бөөгнөрөлийг нарийн зүлгүүрээр арчина.
Бусад төрлийн 3D хэвлэх машин
FDM хэвлэгчээс бусад 3D хэвлэх аргууд нь стереолитографи (SLA), Дижитал гэрлийн боловсруулалт (DLP), Сонгомол лазер шингэлэх (SLS), Сонгомол лазер хайлуулах (SLM), давхарласан объектын үйлдвэрлэл (LOM), дижитал зэргийг багтаадаг. Цацраг хайлах (EBM).
SLA нь хамгийн эртний 3D хэвлэх технологи бөгөөд өнөөг хүртэл ашиглагдаж байна. DLP нь гэрэлтүүлгээс гадна полимерийг ашигладаг бол SLS нь лазерыг хүчирхэг 3D хэвлэсэн объектуудыг бүтээхэд цахилгаан тэжээл болгон ашигладаг. SLM, LOM болон EBM голчлон унасан.
3D хэвлэлийн ирээдүй
3D хэвлэх нь эрэлт хэрэгцээнд нийцсэн, захиалгат бүтээгдэхүүнүүдийг бидний яг тодорхой үзүүлэлтээр нэн даруй үйлдвэрлэхэд хүргэх үү? Энэ нь тодорхойгүй хэвээр байгаа ч 3D хэвлэх технологи хурдацтай хөгжиж, олон салбарт ашиглагдаж байна.
Байшин, бөөр, мөч зэрэг биеийн эрхтнүүдийг 3D хэвлэх болон бусад дэвшилтүүд нь дэлхийн өнцөг булан бүрт байгаа хүмүүсийн амьдралыг сайжруулах боломжтой юм.
