Stampante 3D: grande potenziale per la stampa di massa

Stampanti 3D o stampanti 3D sono dispositivi per la produzione di modelli volumetrici. I dispositivi di stretta specializzazione hanno possibilità illimitate e sono ora utilizzati in ogni area della vita umana moderna. Alcuni anni fa, le stampanti 3D diventarono disponibili per uso domestico, coprendo incidentalmente parte di una piccola impresa.

Storia dell'aspetto

La storia della creazione di una simile tecnica ebbe origine nella metà degli anni '80 del secolo scorso, ma il debole sviluppo della tecnologia informatica congelò l'attiva introduzione della stampa tridimensionale nella vita di tutti i giorni e nella produzione.

Un inizio tangibile Le stampanti 3D hanno ricevuto solo nel 2005, insieme al miglioramento delle capacità del computer. Poi al pubblico è stata presentata la prima stampante tridimensionale, che stampato a colori. Successivamente, la tecnologia ha subito molti cambiamenti, ha sviluppato un moderno software per la gestione del processo di stampa. Di conseguenza, un'unità funzionale è diventata disponibile per gli utenti, in grado di "stampare" custodie per telefoni o nuove stampanti 3D.

La prima stampante 3D

Come funziona

Il principio generale di funzionamento di una stampante tridimensionale in teoria è semplice e diretto. Nel programma per la modellazione 3D, viene creato un oggetto o la sua parte (i modelli grandi sono divisi in più elementi). Quindi il file viene inviato per l'elaborazione da un programma specializzato (per formare un codice G), dopo di che il tecnico inserisce il file. Il codice G divide il modello digitale in centinaia di tracce orizzontali, specificando la traiettoria del carrello di stampa. Il materiale fuso viene applicato allo strato base per strato, creando un oggetto completamente tangibile.

Rappresentazione schematica di una stampante 3D

In totale ci sono sette principali tecnologie utilizzate per la stampa tridimensionale, ma la maggior parte di esse è stata utilizzata solo per scopi industriali. Sono stati sviluppati dispositivi relativamente compatti e poco costosi per la stampa di plastica amatoriale e le piccole imprese.

• tecnologia fuso deposizione modellismo (altrimenti le stampanti FDM) hanno ricevuto la distribuzione più massiccia per la modellazione e la cottura tridimensionale. Il materiale viene riscaldato e alimentato alla piattaforma attraverso l'ugello della testina di stampa. L'oggetto "cresce" sul piano e la sua dimensione è limitata dai parametri della piattaforma.

• tecnologia POLYJET Sviluppato nel 2000 e oggi di proprietà di Stratasys. La creazione di oggetti tridimensionali prodotti dalla polimerizzazione del fotopolimero sotto l'azione della radiazione UV. Il fotopolimero è una plastica costosa e fragile, quindi tali stampanti non sono praticamente utilizzate nella vita di tutti i giorni, ma grazie a dispositivi di modellazione della granularità precisi vengono utilizzati in medicina e nell'industria (per creare prototipi).

Tutto su come le moderne stampanti per la "stampa plastica" tridimensionale possono essere apprese dai video tematici, ad esempio, di questo. Inoltre, spesso dimostrano come il dispositivo funziona con vari materiali per la fabbricazione di un oggetto.

Gestione del processo di stampa

Di norma, l'utente deve eseguire una serie di impostazioni immediatamente prima dell'inizio della stampa.

1. L'apparecchiatura è collegata al PC tramite un cavo USB.
2. Calibrazione del movimento dell'ugello rispetto alla piattaforma.
3. Impostazione e controllo della piattaforma di riscaldamento e dell'ugello.
4. Monitorare il rapporto delle temperature.
5. Gestione del processo di stampa (estrusore) - impostazione della velocità di avanzamento del materiale, sostituzione delle bobine di plastica.

Il controllo sulla stampa viene effettuato tramite un PC. Per creare un oggetto dall'idea al risultato, l'utente ha bisogno di qualcosa di speciale Software di modellazione 3D e dispositivi di controllo.

Le moderne tecnologie non consentono ancora la creazione di una stampante, dove tutte le operazioni vengono eseguite premendo un paio di tasti, quindi è necessario padroneggiare molti programmi specifici e le basi della modellazione.

Prima di iniziare la stampa, l'operatore calibra la stampante, impostandola in relazione alla piattaforma da tavolo. Il firmware di base della stampante è una serie di impostazioni predefinite e l'utente effettua impostazioni più precise, a seconda del materiale utilizzato. Quindi, per creare elementi volumetrici basati su ABS o PLA, vengono impostati diversi punti di fusione. Nel processo di stampa, l'operatore attraverso il software monitora il lavoro. L'intero processo di creazione di un modello può richiedere da diverse ore a giorni, qui il fattore chiave è l'accuratezza dell'esecuzione: gli oggetti precisi con il disegno dettagliato sono più lunghi di quelli più grossolani.

Dove posso applicare una stampante 3D

La portata delle stampanti 3D è piuttosto ampia: dall'artigianato amatoriale al business. Gli imprenditori, insieme agli studenti dei dipartimenti di architettura, sono stati i primi a notare l'enorme potenziale della stampa plastica.

1. Progettazione e creazione di modelli tridimensionali di varie strutture.
2. Produzione di elementi in plastica per attrezzature: coperchi, ingranaggi, maniglie. Una direzione separata era la produzione di parti di automobili di fabbricazione straniera, il che è abbastanza naturale se stimiamo il loro costo.
   
   

   Ruote per auto

3. Crea esclusivi souvenir esclusivi, accessori o copie di oggetti d'arte. Gypsum Themis 30 cm dal negozio costerà di più se non si tiene conto del costo di acquisto della stampante.
   
   

   Copia della scultura di Michelangelo

4. Scansione tridimensionale e creazione di duplicati di oggetti.
5. Gli ultimi sviluppi: qui puoi includere il design di qualsiasi nuova tecnologia, attrezzatura, arredamento e così via.
6. Produzione di installazioni a tutti gli effetti per mostre o altri eventi.

Anche la modellazione tridimensionale viene utilizzata nell'industria della gioielleria e in tutte le aree del design e dell'ingegneria.

Se in precedenza la stampa veniva eseguita con la plastica, oggi la varietà dei materiali è impressionante. I produttori fanno varie basi, ad esempio, imitando il legno naturale. Inoltre, come materiale per la stampa, puoi scegliere non solo polimeri, ma anche nylon. Questa idea è stata presa molto rapidamente dai designer e creata interamente collezioni di abbigliamento.

I collezionisti di giochi d'azzardo apprezzeranno appieno il potenziale della "stampa plastica", perché ora puoi ricreare qualsiasi oggetto: modelli di aeroplani, personaggi famosi, oggetti d'arte. Oggetti da collezione rari possono essere piuttosto costosi, come un'ottima stampante domestica, e la scelta è ovvia.

Prendere o non prendere: vantaggi e svantaggi delle attrezzature

L'uso della stampa in blocco offre agli utenti funzionalità complete. Il vantaggio chiave della tecnologia è la riproduzione di qualsiasi oggetto tridimensionale e praticamente non ci sono eccezioni. Tutto ciò che può essere fatto di plastica può essere "stampato", che si tratti di un costoso paraurti originale di un'automobile straniera o di un progetto di un futuro centro commerciale in occasione di un'esposizione di architetti.Il fattore decisivo sarà la dimensione dell'apparecchiatura e, più precisamente, la dimensione del suo desktop.

Il potenziale della "stampa plastica" è complicato processo di preparazione laborioso e la gestione richiede conoscenze altamente specializzate. Un utente inesperto non sarà sempre in grado di progettare anche una semplice figura geometrica in 3D-MAX, per non parlare del suo ritratto. Per usare la tecnica, è necessario padroneggiarlo e ci vorrà del tempo.

Il secondo inconveniente di una stampante 3D è il suo dimensioni. Sul mercato sono disponibili anche modelli compatti, ma le dimensioni massime di stampa sono troppo modeste, sebbene siano abbastanza adatte per la produzione graduale di installazioni o progetti architettonici.

Certo, è irrazionale comprare una stampante 3D come un giocattolo, il costo medio dei modelli di segmenti economici supera i 30.000 rubli. Un acquisto sarà vantaggioso se l'attrezzatura svolge un compito specifico: realizzare un profitto, sviluppare abilità, ottenere un'istruzione, essere creativo, aiutare nel lavoro.

Nel prossimo futuro possiamo aspettarci nuovi sviluppi in questo settore. Oggi è già possibile stampare un vero edificio residenziale dal normale mix di edifici.Naturalmente, tali apparecchiature non sono disponibili per uso domestico, ma il fatto stesso di utilizzare nuovi materiali per la stampa promette un'espansione metodica delle possibilità di stampa tridimensionale a casa.