Jak działa druk 3D?

Podczas gdy na forach technologicznych w Internecie toczy się debata na temat tego, czy, kiedy i jak drukowanie 3D zmieni życie, jakie znamy, najważniejsze pytanie, na które większość ludzi chce odpowiedzieć na temat tej najbardziej rozreklamowanej technologii hiperbolicznej, jest znacznie prostsze: jak dokładnie czy druk 3D działa?I wierzcie lub nie, odpowiedź jest o wiele prostsza, niż można sobie wyobrazić.Prawda jest taka, że ​​każdy, kto projektuje i drukuje obiekty 3D, niezależnie od tego, czy jest to boffin z siedmiocyfrową pensją, tworzący księżycowe skały w laboratorium NASA, czy pijany amator odpalający fajkę wykonaną na zamówienie w swoim garażu, stosuje ten sam podstawowy, 5-etapowy proces.

Krok pierwszy: Zdecyduj, co chcesz zrobić

Potrzeba naprawdę bardzo pozbawionej wyobraźni duszy, aby usłyszeć o potencjale drukowania 3D i nie pomyśleć „Naprawdę chciałbym spróbować”.Jednak zapytaj ludzi, co dokładnie zrobiliby z dostępem do drukarki 3D, a prawdopodobnie nie mają jasnego pojęcia.Jeśli jesteś nowy w tej technologii, pierwszą rzeczą, którą musisz wiedzieć, jest to, że powinieneś uwierzyć w szum: prawie wszystko i wszystko może i zostanie wykonane na jednej z tych rzeczy.Google „najdziwniejsze / najbardziej szalone / najgłupsze / najstraszniejsze rzeczy wykonane na drukarce 3D” i zobacz, ile wyników jest wyświetlanych.Jedyne, co cię powstrzymuje, to budżet i ambicje.

Jeśli masz nieskończone zapasy obu tych rzeczy, dlaczego nie mieć ochoty na wydrukowanie domu, który będzie trwał wiecznie, jak niezależny holenderski architekt Janjaap Ruijssenaars?A może uważasz się za dziwaczną wersję Stelli McCarthney i chcesz wydrukować sukienkę taką jak ta, którą Dita Von Teese modelowała w całym Internecie w tym tygodniu?A może jesteś libertarianinem z Teksasu i chcesz zwrócić uwagę na wolność strzelania do ludzi – czy może być lepsze zastosowanie tego rewolucyjnego nowego sprzętu niż złożenie własnego pistoletu?

Wszystko to i wiele, wiele więcej jest możliwe.Zanim jednak zaczniesz myśleć zbyt daleko, być może warto przeczytać Krok drugi…

Krok drugi: zaprojektuj swój obiekt

Więc tak, jest jeszcze jedna rzecz, która cię powstrzymuje, jeśli chodzi o drukowanie 3D i jest to wielka rzecz: twoje umiejętności projektowe.Modele 3D są projektowane w animowanym oprogramowaniu do modelowania lub narzędziach do projektowania wspomaganego komputerowo.Znalezienie ich jest łatwe – w Internecie jest mnóstwo darmowych, odpowiednich dla początkujących, w tym Google Sketchup, 3DTin, Tinkercard i Blender.Chociaż podstawy są dość łatwe do opanowania, prawdopodobnie nie będziesz w stanie stworzyć naprawdę godnego druku projektu, dopóki nie przejdziesz kilku tygodni dedykowanego szkolenia.

Jeśli planujesz przejść na zawodowstwo, spodziewaj się co najmniej sześciomiesięcznej krzywej uczenia się (tzn. nie robienia nic poza projektowaniem przez cały ten czas), zanim będziesz w stanie stworzyć coś, co każdy kupi.Nawet wtedy może minąć wiele lat, zanim będziesz wystarczająco dobry, aby naprawdę z tego żyć.Istnieje wiele programów dla profesjonalistów.Wśród najwyżej ocenianych są DesignCAD 3D Max, Punch!, SmartDraw i TurboCAD Deluxe, z których wszystkie przywrócą ci sto dolarów lub więcej.Aby uzyskać bardziej szczegółowe spojrzenie na projektowanie modeli 3D, zapoznaj się z naszym Przewodnikiem projektowania druku 3D dla początkujących.

Podstawowy proces we wszystkich programach będzie podobny.Krok po kroku budujesz plan swojego trójwymiarowego modelu, który program dzieli na warstwy.To właśnie te warstwy umożliwiają Twojej drukarce stworzenie przedmiotu z wykorzystaniem procesu „wytwarzania przyrostowego” (więcej o tym później).Może to być żmudny proces i jeśli naprawdę chcesz zrobić coś wartościowego, powinno tak być.Uzyskanie idealnych wymiarów, kształtu i rozmiaru będzie decydujące, gdy ostatecznie wyślesz swój projekt do drukarki.

Brzmi jak zbyt ciężka praca?Wtedy zawsze możesz po prostu kupić gotowy projekt gdzieś w sieci.Shapeways, Thingiverse i CNCKing należą do wielu witryn oferujących modele do pobrania i istnieje duże prawdopodobieństwo, że cokolwiek chcesz wydrukować, ktoś już to zaprojektował.Jakość projektów jest jednak bardzo różna, a większość bibliotek projektowych nie moderuje wpisów, więc pobieranie modeli jest pewnym hazardem.

Krok trzeci: Wybierz swoją drukarkę

Rodzaj używanej drukarki 3D będzie w dużej mierze zależał od rodzaju obiektu, który chcesz stworzyć.Obecnie dostępnych jest około 120 stacjonarnych maszyn do drukowania 3D, a liczba ta rośnie.Wśród wielkich nazwisk są Makerbot Replicator 2x (zaufany), ORD Bot Hadron (niedrogi) i Formlabs Form 1 (wyjątkowy).To jednak wierzchołek góry lodowej.

Krok czwarty: Wybierz swój materiał

Być może najbardziej ekscytującą rzeczą w procesie drukowania 3D jest niesamowita różnorodność materiałów, w których można drukować. Plastik, stal nierdzewna, guma, ceramika, srebro, złoto, czekolada – lista jest długa.Prawdziwe pytanie brzmi: ile szczegółów, grubości i jakości potrzebujesz.I oczywiście, jak jadalny ma być twój przedmiot.

Krok piąty: naciśnij Drukuj

Gdy uruchomisz drukarkę, rozpocznie ona uwalnianie wybranego materiału na płytę lub platformę konstrukcyjną maszyny.Różne drukarki używają różnych metod, ale powszechną jest natryskiwanie lub wyciskanie materiału z rozgrzanego ekstrudera przez mały otwór.Następnie wykonuje serię przejść nad płytą poniżej, dodając warstwę po warstwie zgodnie z planem.Warstwy te są mierzone w mikronach (mikrometrach).Średnia warstwa to około 100 mikronów, chociaż maszyny z najwyższej półki mogą dodawać warstwy tak cienkie i szczegółowe, jak 16 mikronów.

Warstwy te łączą się ze sobą, gdy spotykają się na platformie.Niezależny dziennikarz Andrew Walker opisuje ten proces jako „jak pieczenie pokrojonego bochenka chleba od tyłu” – dodawanie go kawałek po kawałku, a następnie łączenie tych kawałków razem, aby stworzyć jeden cały kawałek.

Więc co teraz robisz?Czekasz.Ten proces nie jest krótki.Może to zająć godziny, dni, tygodnie, nawet w zależności od rozmiaru i złożoności modelu.Jeśli nie masz cierpliwości do tego wszystkiego, nie mówiąc już o miesiącach, których potrzebujesz, aby udoskonalić swoją technikę projektowania, być może lepiej będzie trzymać się…