3D tulostin

3D-tulostin on kone, joka pystyy ottamaan 3D-mallin tietokoneelta ja 3D-tulostimen tyypistä riippuen luomaan fyysisen kohteen asettamalla sulaa muovia kerros kerrokselta ja rakentamaan 3D-objektin alusta alkaen. Tämän tyyppisiä 3D-tulostimia kutsutaan FDM-tulostimiksi (Fused Deposition Modeling). On olemassa muun tyyppisiä 3D-tulostimia, jotka käyttävät jauhepetiä ja laseria kohteen luomiseen; tätä menetelmää kutsutaan selektiiviseksi lasersintraukseksi (SLS). Käsittelemme eri 3D-tulostintyyppejä myöhemmin tässä artikkelissa.

3D-tulostetun objektin luontiprosessi alkaa joko luomalla 3D-malli tietokoneella 3D-mallinnus- tai CAD-sovelluksella tai lataamalla olemassa oleva 3D-malli jostakin monista ilmaisista lataussivustoista, kuten esim. Thingiverse. On myös mahdollista käyttää 3D-skanneria digitoimaan olemassa oleva kopioitava kohde, vaikka skannerilla luodun 3D-mallin tulokset voivat vaihdella, ja skannereilla on vaikeuksia skannata tietynvärisiä objekteja.

3D Slicer -ohjelmisto

Ennen kuin käsittelemme viipalointiohjelmiston toimintaa, on tärkeää tarkistaa, onko sinulla 3D-mallitiedosto, joka on yhteensopiva 3D-tulostusohjelmiston kanssa. STL ja 3MF muotoja yleensä tuetaan; jos 3D-malli ei ole kummassakaan näistä muodoista, meidän STL muuntimet voi muuntaa tiedoston vaadittuun muotoon.

Slicer-ohjelmisto, kuten sen nimestä voi päätellä, ottaa 3D-mallitiedoston ja viipaloi sen tasoiksi slicer-ohjelmiston määritettyjen asetusten perusteella. Kun tiedosto on ladattu viipalointiohjelmistoon, se on valmis lähetettäväksi 3D-tulostimelle. Jotta 3D-tulostin pystyisi tulostamaan kohteen, se tarvitsee slicer-ohjelmiston matalan tason ohjeet, jotka kertovat, mihin tulostuspää on siirrettävä, milloin muovi syötetään, kuinka nopeasti päätä siirretään ja paljon muuta. Nämä tiedot tallennetaan yleensä GCODE-tiedostoon. Tämä on viipalointiohjelmiston päätarkoitus: ottaa 3D-malli, joka on tallennettu vakiotiedostomuotoon, kuten STL, ja muuntaa se tähän GCODE-ohjesarjaan, jotta 3D-tulostin voi toimia.

3D-tulostuksen esikatselu pienestä varusteesta

Vaihteita tulostetaan 3D-tulostimella

Viimeinen 3D-tulostettu varuste on valmis käyttöön

3D-tulostimet tukevat yleensä tulostamista joko suoran USB-yhteyden kautta tai laittamalla GCODE-tiedosto SD-kortille, joka voidaan sitten asettaa tulostimeen.

3D-tulostintyypit

Saatavilla on useita 3D-tulostimia, ja jokaisella on omat hyvät ja huonot puolensa. Tässä luetellaan kolme suosituinta 3D-tulostintyyppiä.

Fused Deposition Modeling (FDM)

FDM-tulostimilla objekti luodaan aloittamalla 3D-objektin alaosasta ja suulakepuristamalla kerros kerrokselta sulaa muovia, kunnes kaikki kerrokset ovat valmiita. Tätä menetelmää käyttävät suosituimmat kodin 3D-tulostimet, ja se tarjoaa laadukkaita tuloksia ja nopeat tulostusnopeudet. FDM-tulostimissa on myös suuria rakennusvolyymeja, mikä mahdollistaa erittäin suurten kohteiden tulostamisen, joiden koko ei välttämättä ole mahdollista muilla tulostimilla.

FDM 3D-tulostimilla tulostettaessa on laaja valikoima muovityyppejä. Kaksi yleisimmistä tyypeistä ovat ABS ja PLA; molemmilla on omat ominaisuutensa ja syynsä valita kyseisen materiaalityypin. On myös monia muita FDM-tulostimen muovityyppejä; Emme kuitenkaan käsittele tässä eri tyyppejä, koska on monia upeita online-viittauksia, joista voi olla apua, kuten tämä loistava 3D-tulostusmateriaaliopas.

Selektiivinen lasersintraus (SLS)

FDM:n tapaan SLS-menetelmä rakentaa lopullisen objektin alhaalta alkaen; SLS-menetelmässä käytetään kuitenkin sulan muovin sijasta jauhekerrosta, kuten nylonia, ja laserilla rakennetaan kohde kerros kerrokselta. SLS-menetelmällä tulostetut esineet ovat paljon vahvempia kuin FDM-painetut esineet, ja SLS-tulostettujen esineiden luontaisen vahvuuden vuoksi niille on löydetty käyttöä monilla teollisuudenaloilla sekä kuluttajasovelluksissa.

Stereolitografia (SLA)

SLA 3D -tulostimilla objekti luodaan hartsilla, joka kovetetaan laserilla; tämä tehdään taas kerros kerrallaan. SLA-tulostuksessa, koska kovettumisprosessi kestää kauemmin kuin FDM-tulostimissa, kohteen tulostaminen voi kestää kauemmin. kuitenkin valmiin tuotteen laatu ja sileys ovat paljon parempia kuin mitä voidaan saavuttaa käyttämällä FDM-prosessia. SLA-tulostimet mahdollistavat poikkeuksellisen yksityiskohtaisen tulostuksen, ja niitä käytetään yleisesti monimutkaisten osien luomiseen. Yksi SLA-tulostusprosessin haittapuoli on se, että tulostetut objektit eivät ole yhtä vahvoja kuin FDM- tai SLS-menetelmillä tulostetut objektit.