Hur 3D-skrivare fungerar

Innehåll

• Hur 3D-skrivare fungerar
• programvara
• Tråd
• Ram
• Extruder Assembly (aka skrivhuvud)
• Print Bed
• Rörelse
• Utskrift

Det verkar som om 3D-skrivare tar världen - eller åtminstone nyheterna - med storm. Knappast en vecka går utan någon nyhet om dessa enheter och saker de kan skriva ut, från vapen till godis till pizza för astronauter och raketmotordelar till medicinska implantat och till och med levande vävnad. Även om de använder en mängd olika tekniker och kan skriva ut med olika material, har de gemensamt förmågan att ta en 3D-CAD-filrepresentation av ett objekt och producera ett fysiskt objekt från det. 3D-tryckprocessen är också känd som additiv tillverkning , eftersom den bygger föremålet (vanligtvis i lager), i motsats till subtraktiva tillverkningsmetoder där material tas bort, till exempel genom skärning, borrning eller fräsning.

Även om den här artikeln kommer att koncentrera sig på den vanligaste typen av 3D-skrivare - de som är inriktade på hobbyister, designers och konsumenter och som kan skriva ut plastföremål - kommer vi först att titta på några andra 3D-tryckmetoder.

Från raketmotorer till pizzor till levande celler

Selektiv lasersintring (SLS) använder en laser för att smälta partiklar av plast, metall, keramik eller glas. I slutet av jobbet återvinns det återstående materialet. Elektronstrålsmältning (EBM) och relaterad Selektiv lasersmältning (SLM ) använder elektron respektive laserstrålar för att smälta metallpulver, lager för lager. Titan används ofta med EBM för att syntetisera medicinska implantat såväl som flygplansdelar, och NASA har tryckt raketmotordelar från en nickellegering med SLM.

NASA undersöker också möjligheten att skriva ut pizza med djupa skålar för uppdrag i djupa rymden. 3D-matskrivare lägger ner en pasta av deg, choklad, ost eller andra livsmedel, sprutade genom munstycken.

I 3D-biotryck lägger en skrivare ned lager av levande celler, vanligtvis upphängda i en vätska eller gel, för att göra brosk, ben, hud, blodkärl och andra strukturer. Även om denna teknik har stor potential, är den fortfarande till stor del i experimentfasen. Även om 3D-biotryck har använts för att skriva ut lager av hjärta och njurceller, är konstgjorda organ fortfarande långt borta.

Multi-jet-modellering är ett bläckstrålesliknande system som sprutar ett färgat, limliknande bindemedel på på varandra följande pulverlager där föremålet ska formas. Detta är bland de snabbaste metoderna och en av få som stöder färgutskrift.

En annan teknik exponerar en flytande polymer för ljus från en projektor för digital ljusbearbetning (DLP) , som härdar polymerlagret för lager tills objektet är byggt och den återstående flytande polymeren dräneras bort.

Framtiden i plast

Fokus för denna artikel är dock på 3D-skrivare, som kan skriva ut plastföremål, som marknadsförs till hobbyister, yrkesverksamma och konsumenter. De använder en metod som kallas fused filament fabrication (FFF), i vilken plasttråd smälts, och sedan deponeras i lager för att skapa ett 3D-tryckt plastföremål. Denna teknik populariserades av rörelsen RepRap med öppen källkod 3D-tryckning, och mycket av programvaran och hårdvaran i 3D-skrivare på marknaden idag är baserad på öppen källkod. Även om det i vissa fall är väsentliga skillnader mellan modeller, är deras grundläggande funktion densamma.