Druk 3D
Druk 3D jest sposobem tworzenia trójwymiarowych (3D) obiektów bryłowych. Drukowanie 3D odbywa się poprzez budowanie obiektu warstwa po warstwie. Zazwyczaj, drukarki 3D używają plastiku, ponieważ jest on łatwiejszy w użyciu i tańszy. Niektóre drukarki 3D mogą drukować 3D z innych materiałów, takich jak metale i ceramika, ale kosztują one zbyt dużo pieniędzy dla większości ludzi.
Drukarki 3D są przydatne, ponieważ mogą tworzyć nowe obiekty bardzo szybko i są dobre w tworzeniu ich bardzo szczegółowych. Oznacza to, że inżynier może przetestować wiele nowych projektów i nie musi czekać, aż ktoś inny je wykona. Są one również przydatne do naprawy części wykonanych z plastiku, a także do tworzenia zabawek, figurek i modeli. Jest wiele osób, które drukują obiekty 3D w domu.
Od 2003 r. sprzedano o wiele więcej drukarek 3D niż wcześniej. Również koszty drukarek 3D spadły.
Drukarka 3D
Historia
1974 David E. H. Jones po raz pierwszy napisał o idei druku 3D w czasopiśmie New Scientist
1984 Alain Le Méhauté i inni zgłaszają patent na stereolitografię (drukarkę 3D opartą na laserze).
1989: S. Scott Crump opracował FDM. Jest to technologia wykorzystywana obecnie przez większość drukarek 3D.
1992 Pierwsza maszyna FDM została sprzedana w 1992 roku przez firmę Stratasys, należącą do S. Scotta Crumpa.
2005 RepRap stał się pierwszym projektem drukarki open source
2008 Shapeways stał się pierwszym serwisem, który drukował obiekty w 3D i wysyłał je do klientów
2017 Pierwszy wydrukowany w 3D dom, w którym mógłby zamieszkać człowiek, został zbudowany w Rosji
Jak działają
Modelowanie
Pierwszym krokiem w drukowaniu 3D jest stworzenie czegoś na komputerze. Ludzie robią to za pomocą oprogramowania CAD (Computer Aided Design) lub skanera 3D. Aby zaprojektować model w CAD, ludzie zaczynają od podstawowych kształtów i budują od tego punktu. Skanery 3D to maszyny, które wykonują wiele pomiarów obiektu i automatycznie tworzą model na komputerze. Mogą być bardzo szybkie, ale są też droższe.
Modele CAD są zazwyczaj zapisywane na komputerach jako pliki STL. Są one zapisywane jako wiele trójkątów, co pozwala zaoszczędzić miejsce na komputerze.
Druk
Istnieje wiele różnych sposobów działania drukarek 3D. Istnieje również wiele różnych materiałów, które mogą być używane. Każda metoda i materiał ma swoje wady i zalety.
Głównymi rzeczami, o których należy myśleć przy wyborze maszyny są zazwyczaj prędkość, koszty i kolor. Drukarki, które pracują bezpośrednio z metalami są zazwyczaj drogie. Jednak mniej kosztowne drukarki mogą być używane do tworzenia form, które są następnie wykorzystywane do produkcji części metalowych.
Typowe warstwy mają grubość około 100 μm, czyli około jednej dziesiątej grubości ludzkiego włosa. Drukowanie może trwać od mniej niż godziny do wielu dni, w zależności od tego, jak bardzo skomplikowane i duże jest to dzieło.
Wykończenie
Po zakończeniu drukowania przez maszynę, czasami ludzie wykańczają model. Oznacza to wprowadzanie drobnych poprawek, aby wyglądał lepiej. Wykończenie obejmuje zdejmowanie materiału, który drukarka umieściła w celu wsparcia modelu. To czasami może zająć dużo czasu. Istnieją sposoby, aby to przyspieszyć, ale często najłatwiej jest usunąć plastik ręcznie.
Komputerowy model obiektu przed drukowaniem
Odtwarzanie mediów Drukarka 3D drukująca śmigło. Wideo jest 4 razy szybsze niż w rzeczywistości.
Gotowy wydruk 3D armaty
Korzysta z
DIY
Wiele osób stara się opracować tanie drukarki 3D, z których ludzie mogliby korzystać w domu. Biblioteki również zaczęły kupować mniejsze drukarki 3D, aby ludzie mogli się o nich uczyć bez konieczności kupowania ich. Wiele pracy zostało wykonane przez społeczności majsterkowiczów, a także szkoły i społeczności hakerów. Do 2017 r. więcej osób zaczęło korzystać z druku 3D we własnych domach dla małych przedmiotów, takich jak koła zębate i małe dekoracje.
Medyczny
Druk 3D jest wykorzystywany do taniego wytwarzania środków medycznych. Ludzie uważają, że dwa największe zastosowania to produkcja aparatów słuchowych i sztucznych zębów.
W marcu 2014 r. chirurdzy w Swansea wykorzystali wydrukowane w 3D części do odbudowy twarzy motocyklisty, który odniósł poważne obrażenia w wypadku drogowym. []
Produkcja
W 2014 r. szwedzka firma wyprodukowała supersamochód, który wykorzystuje wiele drukowanych w 3D komponentów. Urbee był pierwszym samochodem na świecie, którego karoseria i szyby zostały wydrukowane w 3D.
W 2015 r. odrzutowiec myśliwski Eurofighter Typhoon Królewskich Sił Powietrznych latał z częściami wydrukowanymi w 3D. Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych rozpoczęły pracę z drukarkami 3D, a Siły Powietrzne Izraela również zakupiły drukarkę 3D do drukowania części zamiennych.
Żywność
Żywność może być drukowana w 3D. Można drukować wiele różnych produktów spożywczych, takich jak czekolada i słodycze, a także płaskie produkty, takie jak krakersy, makaron i pizza. NASA drukuje żywność, aby tworzyć mniej odpadów i tworzyć żywność, która ma wszystkie odpowiednie składniki odżywcze dla astronautów. W 2018 roku Giuseppe Scionti wydrukował żywność, która była podobna do mięsa.
Broń
W 2012 r. firma Defense Distributed umieściła w Internecie pliki dotyczące drukowanego w 3D pistoletu, "który mógłby zostać pobrany i odtworzony przez każdego, kto posiada drukarkę 3D". Po tym, jak Defense Distributed opublikowało swoje plany, ludzie obawiali się, że mogą one spowodować problemy z kontrolą broni[] Rok później, w maju 2013 r., Departament Stanu USA poprosił Defense Distributed o zdjęcie planów, co też uczynili.
Edukacja
Drukowanie 3D zwiększyło innowacyjność i umiejętność rozwiązywania problemów w klasach. Studenci kierunków projektowych mogą wykorzystywać go do drukowania prototypów w ramach przedmiotów takich jak inżynieria druku 3D; demonstracje tego rozwiązania zostały już wdrożone w niektórych instytucjach na całym świecie.
Historyczny
W ciągu ostatnich kilku lat druk 3D był wykorzystywany do zapewnienia bezpieczeństwa ważnym przedmiotom z historii. Wiele muzeów zakupiło drukarki 3D i produkuje elementy do naprawy swoich reliktów. Metropolitan Museum of Art i British Museum zaczęły używać swoich drukarek 3D do tworzenia replik, które sprzedają w sklepie z pamiątkami. Narodowe Muzeum Historii Wojskowości i Muzeum Historyczne w Warnie sprzedają online cyfrowe wersje swoich eksponatów, które każdy może wydrukować w 3D w domu.
Drukowany w 3D dysk kręgosłupa
Silnik drukowany w 3D
Kostka cukru wydrukowana w 3D
Wydrukowany w 3D egipski faraon na sprzedaż na Threeding
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest druk 3D?
A: Druk 3D to sposób tworzenia trójwymiarowych (3D) obiektów stałych poprzez budowanie obiektu warstwa po warstwie.
P: Jakie materiały są zazwyczaj używane do druku 3D?
O: Do druku 3D używa się zazwyczaj plastiku, ponieważ jest on łatwiejszy w użyciu i tańszy. Niektóre drukarki 3D mogą drukować z innych materiałów, takich jak metale i ceramika, ale kosztują one zbyt dużo pieniędzy dla większości ludzi.
P: Co sprawia, że drukarki 3D są użyteczne?
O: Drukarki 3D są użyteczne, ponieważ mogą bardzo szybko tworzyć nowe obiekty i są dobre w tworzeniu bardzo szczegółowych. Oznacza to, że inżynier może przetestować wiele nowych projektów i nie musi czekać, aż ktoś inny je wykona. Przydają się również do naprawiania części z tworzyw sztucznych oraz do produkcji zabawek, figurek i modeli.
P: Kto używa drukarek 3D?
O: Jest wiele osób, które drukują obiekty 3D w domu. Od 2003 roku sprzedano znacznie więcej drukarek do materiałów niż wcześniej. Również koszt drukarek 3D spadł, co czyni je dostępnymi dla większej liczby osób.
P: Jak długo istnieje ta technologia?
O: Technologia istnieje od 2003 roku, kiedy sprzedano o wiele więcej drukarek materiałowych niż wcześniej.
P: Ile kosztuje większość drukarek 3d?
A: Większość drukarek 3d kosztuje obecnie mniej niż w 2003 r., dzięki postępowi technologicznemu, który pozwolił na znaczne obniżenie cen w czasie.
