A 3D nyomtató olyan nyomtatási eszköz, amely 3D mintákat rétegenként hoz létre egy digitális mintából. A 3D nyomtató működése attól függ, hogy melyik technológiát valósítják meg benne: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet vagy ragasztókkal kötött kötőpor. A legnépszerűbb az FDM nyomtatási technológia, amelyet olcsó háztartási 3D nyomtatókban használnak.
A 3D nyomtatás korunk egyik forradalmi technológiája. A 3D nyomtatókkal cipőket, ruhákat, bútorokat, hangszereket, járműveket, ételt, otthonokat, sőt élő emberi szerveket és szöveteket is kinyomtathat.
3D nyomtató felépítése
Az FDM nyomtatási technológiával rendelkező 3D nyomtató egy fém testből (keretből), egy rekeszből az orsó rögzítésére szolgáló rekeszből, egy extruderből és egy asztalból áll. Az egy extruderrel ellátott 3D nyomtatók egyszínű objektumokat, a több extruder nyomtatókat több színnel nyomtathatnak. Minél több extruder van egy nyomtatón, annál drágább. Az elektronikus töltő-, fűtő- és hűtőrendszer el van rejtve a nyomtató háza alatt. Néhány modell LCD kijelzővel rendelkezik az aktuális nyomtatási információk és az USB portok megjelenítésére.
Kellékek 3D nyomtatáshoz
Egy tipikus FDM nyomtatási technológiával rendelkező 3D nyomtató 1, 75 mm és 3 mm átmérőjű vékony polimer szálakat használ. Az ilyen szálak leggyakrabban PLA vagy ABS műanyagból készülnek, de vannak olyan kombinált anyagok is, amelyekhez rostokat, nanoporokat, biológiailag lebomló részecskéket, foszforizáló pigmenteket és más alkatrészeket adnak hozzá. A fonalakat 0,5 és 1,5 kg közötti orsókban szállítják. A polimer szálakból álló orsót a 3D nyomtató speciális rekeszébe helyezik, és az izzószál végét az extruder fúvókájába vezetik.
Egy objektum 3D-modellezése
A 3D objektum 3D nyomtatásához létre kell hoznia annak digitális változatát egy 3D modellező programban. Használhat kész mintákat, amelyek elérhetők az interneten, vagy elkészíthet 3D modelleket a nyomtatáshoz. Az előkészített modell egy speciális programba töltődik be a G-kód létrehozására, amely az objektumot vékony vízszintes rétegekre osztja, és a nyomtató számára érthető parancsláncot alkot. A kész objektum nyomtatásra kerül.
Egy objektum rétegenkénti kialakítása
Az FDM nyomtatási technológiával rendelkező 3D nyomtató rétegenként képezi a fizikai tárgyakat, és az olvadt anyagból egy vékony áramot szorít a munkafelületre. A nyomtató az extrudert pontosan a digitális modell szerint mozgatja, így a kinyomtatott fizikai objektum teljes mértékben megfelel virtuális prototípusának. Leggyakrabban a nyomtató extrudere, amelyből a puha műanyagot kinyomják, egy rögzített munkaplatformon dolgozik, miközben mozog, de vannak olyan eszközök, amelyekben az extruder és a munkaplatform egyaránt mozgatható. A nyomtatási folyamat az alsó réteggel kezdődik, amely után a nyomtató a következő réteget az első tetejére rakja. A megolvadt műanyag, bejutva a munkaterületre, nagyon gyorsan lehűl és megkeményedik.
A tartószerkezetek 3D nyomtatása és az objektum befejezése
Annak megakadályozása érdekében, hogy az objektum nyomtatás közben deformálódjon, a 3D nyomtató tartószerkezeteket (más néven tartószerkezeteket, tartószerkezeteket) nyomtat. Az ilyen struktúrákat nem mindig nyomtatják ki, de csak akkor, ha vannak üregek vagy túlnyúló részek a tárgyszerkezetben. Képzelje el, hogy műanyag gombát szeretne vékony szárra nyomtatni. A lábszár alján az asztalon nyugszik, itt nincs szükség támaszra, de a sapka széleihez, amelyek úgy tűnik, hogy a levegőben lógnak, ilyen támogatásra egyszerűen szükség lesz. Nyomtatás után a tartószerkezetek kézzel könnyen eltávolíthatók, vagy éles pengével vagy késsel levághatók.
