Imprimarea 3D este unul dintre darurile remarcabile ale tehnologiei care ne permite să imprimăm modele tridimensionale ale diferitelor obiecte. Procesul de imprimare 3D a fost benefic în diferite sectoare. Cu toate acestea, cât de mult înțelegem cu adevărat despre imprimarea 3D? Dacă vrei să afli mai multe despre acest subiect fascinant, nu căuta mai departe. Iată tot ce trebuie să știi despre imprimarea 3D.
Ce este imprimarea 3D?
Imprimarea 3D este un proces aditiv inovator care implică așezarea materialelor strat cu strat pentru a forma obiecte tridimensionale folosind un fișier digital. În procesul de imprimare 3D, până când obiectul dorit este complet format, 'imprimanta 3D' așează straturi secvențiale de materiale.
Cum funcționează imprimarea 3D
La fel ca imprimantele tradiționale, imprimantele 3D folosesc diverse tehnologii, iar cea mai comună este cunoscută sub numele de modelare prin depunere fuzionată (FDM). Deși diferite tehnologii sunt utilizate pentru imprimarea 3D, procesul de imprimare 3D implică de obicei trei pași: crearea unui model digital, pregătirea acestuia folosind software de proiectare asistată de calculator (CAD) și apoi imprimarea acestuia strat cu strat folosind o imprimantă 3D.
În funcție de tehnici, imprimantele 3D pot folosi diferite materiale, inclusiv, dar fără a se limita la
(otel inoxidabil, lipit, aluminiu și titan, printre altele), plastice și polimeri (inclusiv compozite care combină plasticul cu metale, lemn și alte materiale); ceramica, ipsos, sticlă etc.
Tipuri diferite de imprimante 3D
Imprimantele 3D sunt disponibile în diferite tipuri, iar majoritatea funcționează prin crearea unui component strat cu strat. Diferența constă în principal în materiile prime și tehnicile utilizate pentru a fuziona fiecare strat pentru a forma partea finală.
- Modelare prin Depunere Fuzionată (FDM): plasticul este livrat sub formă de filament pe un bobină pentru această imprimantă. Pentru a topi plasticul, filamentul este împins printr-o cavitate fierbinte. O duză împinge plasticul printr-o duză, care îl depune un strat câte un strat.
- Stereolitografie (SLA): Această imprimantă transformă un fotopolimer lichid într-o parte solidă. Un laser de mare putere trasează imaginea secțiunii transversale a părții în 2D. Această lumină polimerizează stratul de plastic de pe placa de bază. Apoi, există o mișcare ușoară a plăcii de construcție, urmată de aplicarea unui nou strat de fotopolimer, iar apoi procesul cu laser continuă. Apoi, îl solidifică la stratul anterior.
- Sinterizare Selectivă cu Laser (SLS): Acest proces de imprimare 3D începe prin a pune un strat subțire de pulbere pe o placă. Un laser special încălzește apoi pulberea pentru a o face solidă și a o forma în conturul obiectului care este imprimat. Acest proces se repetă strat cu strat până când întregul obiect este complet.
- Procesare Digitală a Luminii (DLP): Această imprimantă produce rapid piese din fotopolimer. Este similară cu o imprimantă de stereolitografie (SLA), având doar o diferență substanțială. Spre deosebire de mașinile SLA, care folosesc lasere pentru a contura straturile, mașinile DLP folosesc lumină proiectată pentru a întări întregul strat. Partea este formată strat cu strat. Datorită întăririi întregului strat de către DLP, este mult mai rapidă decât SLA. Imprimantele DLP pot imprima articole de design din rășină intricate, cum ar fi jucării, bijuterii, dentare și figurine cu detalii fine.
Aplicații ale imprimării 3D
Aplicarea imprimării 3D se extinde pe diverse industrii datorită versatilității remarcabile a procesului. În mod notabil, industriile auto, aerospațială, medicală, robotică, servicii de imprimare și multe alte industrii utilizează tehnologia de imprimare 3D. Cele mai importante aplicații ale imprimării 3D sunt:
- Prototipare și Fabricare
Imprimarea 3D reduce timpii de livrare în producție, permițând finalizarea prototipurilor în câteva ore și la un cost mai mic. Acest lucru o face deosebit de ideală pentru proiecte în care utilizatorii trebuie să actualizeze designul cu fiecare iterație.
Este, de asemenea, potrivit pentru fabricarea produselor care nu necesită producție în masă sau care sunt de obicei personalizate. SLS este adesea folosit pentru a fabrica produse finale, nu doar prototipuri.
- Automotive
Industria auto, în special cele specializate în automobile de curse, cum ar fi cele utilizate în F1, valorifică imprimarea 3D pentru prototipare și fabricarea componentelor specifice. Organizațiile din acest domeniu explorează, de asemenea, posibilitatea de a utiliza imprimarea 3D pentru a satisface cererea de pe piața de după vânzare prin producerea de piese de schimb la cererea clienților.
- Construcție
Construcția este una dintre principalele aplicații ale imprimării 3D. Aplicațiile specifice ale imprimării 3D în construcție includ sudarea aditivă, legarea pulberilor și extrudarea.
Recent, imprimante 3D de mari dimensiuni concepute pentru a imprima beton au fost folosite pentru a turna fundații și a ridica pereți. De asemenea, ele sunt capabile să imprime secțiuni modulare din beton pentru asamblare la fața locului. Aceste soluții permit o precizie mai mare, o complexitate mai mare, o construcție mai rapidă și o integrare funcțională îmbunătățită, reducând în același timp costurile cu forța de muncă și minimizând deșeurile. Imprimarea 3D este, de asemenea, utilă pentru producerea modelelor arhitecturale la scară.
- Sistem de sănătate
În ceea ce privește industria sănătății, imprimarea 3D creează prototipuri pentru dezvoltarea de noi produse în domeniile medical și dentar. În stomatologie, imprimarea 3D ajută la crearea modelelor pentru turnarea coroanelor dentare din metal și fabricarea uneltelor pentru crearea alignerelor dentare.
De asemenea, este util pentru fabricarea directă a implanturilor de genunchi și șold și a altor articole standard, precum și pentru crearea de articole personalizate pentru pacienți, cum ar fi proteze personalizate, aparate auditive și branțuri ortopedice. Se explorează posibilitatea ghidurilor chirurgicale imprimate 3D pentru operații particulare și a oaselor, pielii, țesuturilor, organelor și produselor farmaceutice imprimate 3D.
- Aerospațial
În domeniul aerospațial, imprimarea 3D este utilizată pentru prototipare și dezvoltarea produselor. De asemenea, este extrem de utilă în dezvoltarea aeronavelor, deoarece ajută cercetătorii să facă față cerințelor exigente ale R&D fără a compromite standardele ridicate ale industriei. Anumite componente ale aeronavelor non-critice sau mai vechi sunt imprimate 3D pentru zbor.
În plus, imprimarea 3D a câștigat popularitate pe piața de consum, permițând crearea de articole personalizate, accesorii de modă și chiar decorațiuni pentru casă.
Concluzie
Imprimarea 3D cuprinde numeroase tehnologii și tehnici care oferă în mod colectiv diverse capacități pentru producerea componentelor folosind diferite materiale. Imprimarea 3D este, de asemenea, o tehnologie în evoluție cu un potențial imens, iar zilnic sunt explorate mai multe materiale pentru a îmbunătăți procesele de imprimare și a extinde capacitățile deja impresionante ale imprimantelor 3D.
Pe măsură ce această tehnologie revoluționară se extinde, se așteaptă să aibă un impact semnificativ asupra diferitelor industrii, inclusiv sănătate, producție și construcții. Pregătește-te pentru un viitor în care limitele a ceea ce poate fi creat sunt împinse la limite extraordinare.