Ali lahko 3D tiskalniki natisnejo karkoli?

Roy Hill 28-08-2023
Roy Hill

3D tiskanje je dokaj sodobna tehnologija, katere zmožnosti so bile v preteklih letih večkrat postavljene pod vprašaj. Veliko ljudi se sprašuje, ali lahko 3D tiskalniki natisnejo popolnoma vse, zato sem se odločil, da o tem napišem prispevek in poskušam odgovoriti, kolikor dobro znam.

Ali lahko 3D tiskalnik natisne kar koli? Ne, 3D tiskalniki ne morejo natisniti česar koli, kar zadeva materiale in oblike. 3D tiskalniki za 3D tiskanje potrebujejo posebne lastnosti materialov, na primer termoplastov, kot je PLA, ki se pri segrevanju zmehčajo in ne zažgejo. S pravo usmeritvijo in pomočjo podpor lahko natisnejo skoraj vsako obliko, strukturo in predmet.

To je preprost odgovor, vendar bom opisal pomembnejše podrobnosti o tem, kaj lahko 3D tiskalnik natisne in kakšne so njegove omejitve.

    Kaj lahko 3D tiskalnik dejansko natisne?

    Na splošno je 3D tiskalnik odličen pri tiskanju večine predmetov glede njihovih oblik in struktur, obstaja pa tudi več primerov 3D tiskalnikov, ki so naredili skoraj nemogoče.

    3D-tiskalnik lahko natisne skoraj vse oblike, ne glede na to, kako zapletene in podrobne so, saj je tiskanje izvedeno v izjemno tankih plasteh in gradi predmet od spodaj navzgor od tiskalne površine.

    Običajna višina plasti, ki jo ljudje uporabljajo, je 0,2 mm, lahko pa tudi 0,05 mm na plast, vendar bi tiskanje trajalo zelo dolgo!

    To pomeni, da bo 3D tiskalnik tiskal tudi skozi ovire, če so krivine, vrzeli ali ostri robovi.

    Ustvaril sem lepo objavo o 51 funkcionalnih in uporabnih predmetih, ustvarjenih s 3D tiskanjem, v kateri so predstavljeni številni primeri koristnih predmetov, ki jih lahko ustvarite. Tukaj je kratek seznam funkcionalnih predmetov, ki so jih ustvarili 3D tiskalniki:

    • Celotna hiša
    • Karoserija vozila
    • Električna kitara
    • Prototipi vseh vrst
    • Podrobne akcijske figure in liki
    • Pretvornik velikosti baterij za zamenjavo majhnih baterij AA z velikostjo C
    • Ključavnica za telefon, v katero položite telefon, ključ pa skrijete v drugi sobi!
    • Tesla Cybertruck za vrata
    • Zamenjave pokrovčkov objektivov DSLR
    • Dozator za hrano za hišne ljubljenčke, če vaši ljubljenčki običajno jedo prehitro
    • 3D tiskanje srčnih zaklopk
    • Nadomestni pokrovček hladilne tekočine za vaš avtomobil

    Seznam predmetov, ki jih ljudje tiskajo s 3D tiskalnikom, se iz leta v leto širi z noro hitrostjo, zato si lahko samo predstavljamo, kakšne možnosti in razširitve bomo v prihodnosti videli na področju 3D tiskanja.

    3D tiskanje se uporablja v avtomobilski, medicinski, letalski in vesoljski industriji, industriji izboljšav za dom, umetnosti in oblikovanju, cosplayu, pištolah nerf, dronih in še marsičem.

    To je popoln hobi za ljubitelja, saj se lahko z malo ustvarjalnosti in odnosa do dela resnično razširi v kateri koli hobi. Predstavljajte si, da ste dekorater in najdete luknjo za določenim območjem, ki jo je težko zapolniti.

    Nekdo je dejansko 3D-tiskal stensko votlino, tako da jo je 3D-skeniral, nato jo vstavil na mesto in jo prebarval.

    Morda si mislite, kaj pa oblike, ki preveč visijo, tako da pod njimi ni podlage? Ne morete tiskati v zraku, kajne?

    Poglej tudi: Ali je uporaba 3D tiskalnika varna? Nasveti za varno 3D tiskanje

    Tehnično gledano ne, vendar se je z razvojem tehnologije 3D tiskanja ustvarilo in uporabilo nekaj, čemur pravimo "nosilci".

    Ti so precej samoumevni in pod takimi predmeti ustvarijo podlago, ki v bistvu podpira tiskani predmet. Ko je predmet končan in natisnjen, se podpore odstranijo, tako da je videti, kot da tam nikoli ni bilo ničesar.

    Možnosti 3D tiskanja so resnično neskončne.

    Poglej tudi: Kako ustvariti popolno prvo plast - Najboljše nastavitve programa Cura

    Omejitve 3D tiskalnikov se sčasoma vsekakor postopoma zmanjšujejo.

    Pred desetimi leti 3D tiskalnik še zdaleč ni imel takšnih zmogljivosti kot danes, od materialov, ki jih lahko obdeluje, do napredka pri vrstah tiskanja, kot so kovine.

    V 3D tiskanju je na voljo več tehnologij, ki jih ne omejujejo enake omejitve kot druge tehnologije, zato lahko pri določenem projektu ugotovite, kaj bi bilo za vas najprimernejše.

    V spodnjem videoposnetku si oglejte nekaj različnih tehnologij 3D tiskanja.

    Katere so omejitve 3D tiskalnika?

    Hitrost izdelave

    Čeprav je 3D tiskanje sposobno ustvariti predmete, ki bi jih s tradicionalnimi metodami izdelave zelo težko ustvarili, ga hitrost izdelave posameznega izdelka zavira.

    Ustvarite lahko prilagojene, edinstvene izdelke, ki posamezniku prinašajo veliko koristi, vendar je omejitev 3D-tiskanja v tem, da jih ni mogoče povečati.

    Zato je malo verjetno, da bo 3D tiskanje kmalu prevzelo proizvodno industrijo, vendar je to tema, ki se preučuje v industriji 3D tiskanja. Vendar je v zelo kratkem času prevzelo industrijo slušnih aparatov.

    Na voljo so 3D tiskalniki, ki so v primerjavi z nekdanjimi izredno hitri.

    Spodaj je videoposnetek, ki prikazuje točno to. Predstavljen je 3D tiskalnik, ki tiska s hitrostjo 500 mm na sekundo, kar je izjemno hitro v primerjavi z običajnimi hitrostmi, ki znašajo približno 50 mm na sekundo.

    Obstajajo vrste tiskanja, pri katerih se tiskanje izvaja v plasteh naenkrat, namesto da se iztisne vsak del predmeta, zato je hitrost vsekakor mogoče povečati.

    Za začetnike je lahko preobremenjujoča

    Posamezniki se zlahka vključijo v 3D tiskanje, vendar je zaradi številnih vidikov to precej težko. Da bi 3D tiskanje resnično napredovalo in se razvilo v običajen gospodinjski izdelek, potrebuje manj korakov in preprostejši postopek, da bi ljudje lahko začeli.

    Številni 3D tiskalniki so izdelani v obliki "plug-and-play", zato je to zagotovo problem, ki se rešuje.

    Drugi vidiki, kot je oblikovanje lastnih odtisov, so lahko precej zahtevni za učenje, tako da je lahko popoln začetnik, ki razmišlja o tem, da bi se začel ukvarjati s 3D tiskanjem, precej preobremenjen.

    Aplikacije 3D skenerja

    Namesto oblikovanja lahko uporabite 3D skener, pri čemer imajo celo pametni telefoni možnosti 3D skenerja, ki jih lahko uporabite. Zelo natančni 3D skenerji, ki so na voljo, so precej dragi, zato večino ljudi to vsekakor odvrača od tega, da bi jih preizkusili.

    Menim, da bomo sčasoma, ko bodo stvari napredovale, začeli dobivati poceni 3D skenerje, ki bodo delovali zelo dobro.

    Odlično je, da veliko ljudi oblikuje stvari, ki jih lahko brezplačno prenesete in neposredno natisnete. Tako vam ni treba iti skozi ustvarjalni proces, da bi lahko uporabili 3D tiskanje.

    Napačne predstave o možnostih 3D tiskanja

    Seveda lahko s 3D tiskanjem naredimo veliko stvari, ki jih večina ljudi ne bi mogla niti poskusiti, vendar ljudje ne poznajo resničnih omejitev.

    Kot smo že omenili, je treba pohvaliti izjemen napredek, ki so ga proizvajalci dosegli na področju 3D tiskanja, in menim, da bodo še naprej napredovali.

    Ne moremo tiskati predmetov zunaj obsega dejanskega iztiskanega materiala, zato ne moremo tiskati elektronskih delov, ožičenja, motorjev, gonilnikov itd. Lahko pa tiskamo številne dele, ki se pritrdijo na te mehanske in elektronske dele kot nosilec, držalo ali priključek za te predmete.

    Veliko ljudi je na primer 3D-tiskalo proteze, slušne aparate, obleke in dodatke za cosplay, domače spremembe "naredi sam" in še veliko več.

    Ali lahko 3D tiskalnik natisne drug 3D tiskalnik?

    Če so 3D tiskalniki tako izjemni, zakaj ne bi preprosto 3D tiskali z drugim 3D tiskalnikom? No, morda boste prijetno presenečeni nad tem, koliko lahko kakovosten 3D tiskalnik naredi za vas.

    Znano podjetje za 3D tiskalnike RepRap je želelo narediti točno to, kar sprašujete, in pri tem je bilo zelo dobro.

    Ker obstajajo motorji, gonilniki, napajalne enote in drugi predmeti, ki jih ni mogoče natisniti v 3D, 3D tiskalnika ne bomo mogli natisniti v celoti, lahko pa naredimo vse drugo.

    RepRap je naredil prvi korak k 3D-tiskalniku, pri tem pa so sodelovali tudi številni drugi ustvarjalci, ki so bogatemu znanju dodali še več, da bi razvili učinkovitejše in lažje ponovljive izdelke, ki počnejo isto stvar.

    V spodnjem videoposnetku si oglejte, o čem natančno govorim.

    Obstaja še en priljubljen tiskalnik 3D, imenovan "Snappy", ki dejansko zaskoči vsak del skupaj, tako da ne potrebujete veliko zunanjih izdelkov, da bi ga združili. Na poti 3D tiskanja smo prišli zelo daleč, a je to še vedno razmeroma nova tehnologija.

    Ali lahko s 3D-tiskalnikom natisnete papirnati denar?

    Na žalost verjetno niste prvi, ki ima to idejo! Toda ne, 3D tiskalnik ne more natisniti papirnatega denarja. Lahko pa natisne nekaj, kar se imenuje litofan.

    To so precej kul predmeti, ki iz 2D predmetov ustvarijo 3D predmete. Veliko ljudi jih uporablja za vtiskovanje fotografij in drugih kul vzorcev na površino.

    Deluje tako, da se pri tiskanju oblike in "debeline" tiska prikažejo različne stopnje senčenja, ki ob soju svetlobe ustvarijo lepo jasno sliko.

    Kako majhen predmet lahko natisne 3D tiskalnik?

    Morda boste presenečeni, kako majhen predmet je mogoče natisniti s 3D tiskalnikom. Kaj pa manjši od čela mravlje? Prav za to je specializiran umetnik Jonty Hurwitz, ki to počne zelo učinkovito.

    Ustvaril je najmanjše skulpture na svetu, imenovane nano skulpture, ki so narejene iz 3D-tiskanega fotoobčutljivega materiala. Ko predmet primerjate z njegovo velikostjo, boste ugotovili, da ni širši od širine človeškega lasu in da bi bil v sončni svetlobi podoben drobcu prahu.

    Ustvarjeno je bilo s specializirano različico 3D tiskanja, imenovano multifotonska litografija, ki je bila zasnovana z uporabo kvantne fizike z uporabo absorpcije dveh fotonov, kar je res na visoki ravni. To samo kaže, kako daleč lahko gre 3D tiskanje, če se vanj vložijo raziskave in razvoj.

    S prostim očesom teh neverjetno majhnih odtisov zagotovo ne bi mogli videti, za to bi potrebovali zelo močan mikroskop, da bi razbrali podrobnosti, kot jih lahko vidite na zgornji sliki.

    Celo draguljarski mikroskop s 400-kratno povečavo nima možnosti za to. 30 let je potreboval specialist za študije človeških celic, da je pridobil dovolj zmogljivo napravo za izdelavo podrobne slike.

    Ali lahko 3D tiskalnik natisne nekaj, kar je večje od njega samega?

    Tiskalnik 3D lahko natisne le nekaj v okviru svoje prostornine, vendar lahko natisnete dele, ki jih lahko sestavite v večji predmet. Enako lahko tiskalnik 3D ustvari drug tiskalnik 3D.

    Tiskalnik, ki lahko izdeluje veliko lastnih delov, je RepRap snappy, ki je (kot pove že ime) sestavljen iz plastičnih delov, ki se - čeprav se vsak od njih prilega prostornini za izdelavo - zaskočijo skupaj, da sestavijo večje dele za tiskalnik.

    Repliciranje tiskalnikov torej pomeni, da natisnejo sestavne dele 3D tiskalnika, vendar je sestavljanje teh sestavnih delov še vedno ločen postopek?

    Veliko ljudi pri tiskanju celotnih kostumov, kot je celotna obleka Iron Mana ali Storm-trooperja, oblikuje celoten model, nato pa ga razdeli v aplikaciji za rezanje, kjer

    Vsak posamezen 3D tiskalnik ima omejeno prostornino za izdelavo, zato so bile razvite tehnike, ki to omejitev zaobidejo. 3D tiskate lahko predmete, ki se zaskočijo skupaj, na primer 3D tiskalnik snappy, ki je celoten okvir 3D tiskalnika, ki se zaskoči na svoje mesto.

    Ustvarite lahko tudi tisk, ki za sestavo potrebuje vijake, ali pa vijake in navoje natisnete sami.

    Roy Hill

    Roy Hill je strasten navdušenec nad 3D-tiskanjem in tehnološki guru z bogatim znanjem o vseh stvareh, povezanih s 3D-tiskanjem. Z več kot 10-letnimi izkušnjami na tem področju je Roy obvladal umetnost 3D oblikovanja in tiskanja ter postal strokovnjak za najnovejše trende in tehnologije 3D tiskanja.Roy je diplomiral iz strojništva na Kalifornijski univerzi v Los Angelesu (UCLA) in je delal za več uglednih podjetij na področju 3D-tiskanja, vključno z MakerBot in Formlabs. Sodeloval je tudi z različnimi podjetji in posamezniki, da bi ustvaril 3D-tiskane izdelke po meri, ki so spremenili njihovo industrijo.Poleg svoje strasti do 3D-tiskanja je Roy navdušen popotnik in navdušenec na prostem. Rad preživlja čas v naravi, pohodništvu in kampiranju z družino. V prostem času je tudi mentor mladim inženirjem in svoje bogato znanje o 3D-tiskanju deli prek različnih platform, vključno s svojim priljubljenim blogom 3D Printerly 3D Printing.