HDG erklärt, wie 3D -Druck funktioniert?

Der 3D -Druck ist zu einer viel mehr Mainstream -Technologie geworden, wobei Druckmaschinen zu nahezu jedem Preis erhältlich sind. Die meisten Menschen, die einen 3D -Drucker wollen, können wahrscheinlich ein Modell finden, das sie sich leisten können. Trotzdem ist der 3D -Druck immer noch so neu, dass nur wenige Menschen wissen, wie es funktioniert.

Aus diesem Grund ist jetzt ein guter Zeitpunkt, um die Frage zu beantworten: „Wie funktioniert 3D -Druck?”. Es besteht eine sehr gute Chance, dass Sie irgendwann einen verwenden müssen!

Wir werden uns von hier aus nur auf Additivmaschinen konzentrieren, da sie für den Durchschnittsverbraucher relevant sind. Wisse nur, dass subtraktive Maschinen derselben erweiterten Familie von 3D -Druckern gehören wie die, die du auf einen Schreibtisch legst.

Modellierung der Ablagerung, Stereolithographie und selektives Lasersintern

Die drei Hauptmethoden des additiven 3D -Drucks sind FDM (Fusionsabscheidungsmodellierung), Stereolithographie (SLA) und selektives Lasersintern (SLS).

Der DA Vinci FDM -Drucker

FDM ist das häufigste System der Verbraucherqualität. Mit diesen Arten von Druckern wird ein Materialfilament durch einen heißen Druckkopf geleitet. Der Druckkopf ist genau im 3D-Raum positioniert und legt eine Materialschicht gemäß den exakt programmierten Anweisungen ab. Es gibt verschiedene Ansätze für FDM, aber wir werden gleich darauf kommen.

Der Nobel -SLA -Drucker 

Stereolithographie ist in Verbrauchersystemen viel seltener. Diese Drucker verwenden Laser, um ein flüssiges Harz in ein festes Kunststoffmaterial zu heilen. Normalerweise wird das Objekt aus einer Harzschatz „gezogen“, die für Schicht Schicht bildet, wenn es aus dem Material steigt. In den letzten Jahren sind SLA -Drucker kompakter und erschwinglicher geworden. Es ist also eine echte Alternative zu FDM -Druckern, je nachdem, auf welcher Art des endgültigen Modells Sie sich entscheiden.

Selektives Lasersintern (SLS) verwendet einen leistungsstarken Laser, um ein Polymerpulver zu verschmelzen. Das tatsächliche Pulver wirkt als Stützstruktur für den Druck, sodass diese Art des Drucks kein spezielles Gerüst benötigt. SLS ist keine Art von FDM, die Sie auf dem Desktop finden, die Sie finden,. Es ist vorerst immer noch eine industrielle Technologie.

Kartesische und Delta -Roboterdrucker

Ein Delta -Roboterdrucker

Der häufigste Typ des FDM -Druckers ist der kartesische 3D -Drucker. Der Name bezieht sich auf kartesische Koordinaten. Das sind die XYZ -Koordinaten, die wir alle in der Schule gelernt haben. Der Druckkopf kann in eine beliebige XYZ -Koordinate innerhalb des Druckvolumenraums verschoben werden. Die Mathematik ist einfach, die Drucker sind ziemlich erschwinglich und die Druckqualität ist präzise.

Abhängig davon, wie körnig die XYZ -Koordinaten sind, sind gebogene Oberflächen möglicherweise nicht so glatt wie möglich und erfordern einige manuelle Endarbeiten.

Delta -Roboterdrucker verfolgen einen anderen Ansatz. Der Druckkopf ist an drei Armen montiert, die auf drei Schienen laufen. Durch Variieren der Höhe jedes Arms kann der Druckkopf schwingen. Mit diesem Design können der Druckkopf in echten Kurven schwingen und auch, dass hohe Objekte innerhalb des Druckvolumens gedruckt werden können.

Grundsätzlich, je länger die Schienen sind, desto größer kann das Modell sein. Anstelle von XYZ -Koordinaten verwenden Delta -Roboter -Drucker Trigonometrie, um die Druckkopfposition zu berechnen. Das Endergebnis ist, dass sie nicht die gleiche Druckauflösung wie kartesische Drucker erreichen können.

Um das Delta -Roboterkonzept wirklich zu verstehen, müssen Sie es in Aktion sehen. Schauen Sie sich dieses Video von Johann Rocholl an und Sie werden schnell das Konzept bekommen.

Beachten Sie die Artikulation an den Armen und wie frei und glatt sich der Druckkopf bewegen kann.

3D -Druckermaterialien

3D-Drucker verwenden eine Vielzahl von Materialien, aber es gibt zwei Plastik.

ABS (Acrylnitril Butadiene Styrol) ist genau der gleiche Kunststoff, aus dem Lego -Ziegel bestehen. Dieser Kunststoff ist beim Abkühlen anfällig für Verzerrungen und benötigt einen Drucker mit einem beheizten Druckbett. Es ist ziemlich wirkungsbeständig, aber nicht besonders stark. Es ist geeignet, Prototypteile und sogar endgültige Teile zu erstellen, die nicht belastend sind.

PLA (Polyltsäure) hat einen niedrigen Schmelzpunkt, verzerrt nicht viel, ist leicht zu arbeiten und hat weniger fehlgeschlagene Drucke. Es ist auch viel zu spröde für jeden praktischen Gebrauch, aber es ist brillant, glatte, detaillierte Modelle zu erstellen, die nur betrachtet werden sollen.

Die gute Nachricht ist, dass die meisten 3D -Drucker der Verbraucher mit diesen beiden kostengünstigen Materialien zusammenarbeiten werden. Sie können sie so ändern, wie Ihre Anforderungen erfordern.

Nylonfilament ist eine weitere Option und es gibt sogar Drucker, die Holz oder Metall als Material verwenden. Drucker der nächsten Generation können auch mehr als ein Filament gleichzeitig verarbeiten, was gemischte Material- oder Multi-Farben-Drucke ermöglicht.

Der typische 3D -Druckprozess

Wenn Sie selbst noch nie einen 3D -Druck erstellt haben, sind Sie wahrscheinlich neugierig, wie er tatsächlich aus Benutzerperspektive funktioniert. Während die Verwendung eines 3D -Druckers nicht so einfach ist, wie 2D -Drucke auf einem Laser- oder Tintenstrahldrucker auszuschalten, ist es nicht annähernd so schwierig, wie Sie vielleicht denken.

Nach dem Einrichten des Druckers gemäß dem Handbuch benötigen Sie zuerst ein Modell zum Drucken.

Sie können Ihr eigenes Modell erstellen und so etwas wie Zbrush oder AutoCAD verwenden, aber die meisten Menschen laden wahrscheinlich ein Modell von einer Online -Site herunter. Der erste Stopp sollte definitiv Thingiverse sein, was möglicherweise die berühmteste Sammlung von benutzererfolgten Modellen ist. Es gibt jedoch viele Alternativen.

Nachdem Sie ein Modell in einem kompatiblen Format erhalten haben, öffnen Sie es in der Software, die mit Ihrem Drucker geliefert wurde. Sie alle sehen anders aus und arbeiten anders, aber das Grundkonzept ist das gleiche. Möglicherweise möchten Sie zuerst ein 3D -Modell mit Meshmixer behandeln, das sicherstellt, dass ein 3D -Modell solide und zum Drucken geeignet ist.

In der 3D -Drucker -Software wählen Sie die Größe und Qualität des Modells aus, und die Software konvertiert es in „Scheiben“, die jede Druckschicht darstellen. Es wird auch das „Gerüst“ berechnen, das gedruckt werden muss, um das Modell zu unterstützen, während es gemacht wird. Dieses Zeug kann abgebrochen werden, wenn der Druck fertig ist.

Mit all den Vorbereitungsarbeiten hinter Ihnen kann der Druck beginnen. Abhängig von den Qualitätseinstellungen werden Sie möglicherweise lange warten! Hochwertige Drucke variieren von einigen Stunden bis ein paar Tage. Zum Glück können Sie mit 3D -Druckern den Fortschritt Ihres Drucks über eine App remote überwachen.

Sobald der Druck fertig ist, entfernen Sie ihn aus dem Bett und brechen dann frei vom Gerüst. In vielen Fällen müssen Sie das Modell mit Sandpapier und speziellen Schneidwerkzeugen beenden, um Unvollkommenheiten zu entfernen. Einige Leute malen sogar ihre Modelle! Die einzige wirkliche Grenze ist Ihre Kreativität.

Wenn Sie einen 3D -Drucker kaufen, sind dies unsere besten Auswahl.