Jak działa drukarka 3D?

Pojawienie się drukarek umożliwiających drukowanie w formacie trójwymiarowym znacznie rozszerzyło możliwości człowieka w różnych obszarach działalności. Teraz możesz tworzyć różne części o dowolnej złożoności i konfiguracji w domu. W tym przypadku do pracy wykorzystywane są materiały polimerowe, które można łatwo kupić w sklepie lub zamówić online.

Jednak sam proces drukowania to złożona sekwencja działań. Aby zrozumieć nowoczesne technologie i prawidłowo korzystać z urządzenia, należy poznać jego zasadę działania. Więcej na ten temat dowiesz się z naszego artykułu.

Co to jest drukarka 3D i jak działa?

Drukarka 3D, w uproszczeniu, to urządzenie, które tworzy trójwymiarowe obiekty poprzez drukowanie warstwa po warstwie. Najpierw w specjalnym programie powstaje model, następnie jest on przetwarzany za pomocą tzw. generatora G-code – dzielony jest na poziome warstwy i konwertowany na kod cyfrowy. To drugie staje się poleceniem dla drukarki, gdzie i jak nałożyć materiał.

Jest to złożona konstrukcja, w której głowica drukująca porusza się wyłącznie poziomo. W wyniku nałożenia materiału w kilku płaszczyznach jednocześnie powstaje trójwymiarowa figura.Figurę formuje się na specjalnym stole roboczym, który zapewnia sklejenie polimeru i jego utrwalenie.

Przy nałożeniu jednej warstwy powierzchnia stołu obniża się o poziom niżej - dokładnie na grubość 1 warstwy i głowica drukująca nakłada kolejną warstwę, aż do całkowitego powstania obiektu.

WAŻNY! Obecnie druk 3D znalazł zastosowanie we wszystkich obszarach działalności człowieka: od budownictwa po medycynę.

Technologia SLA

Aby to zrozumieć, należy rozważyć kilka możliwych opcji zastosowania materiału polimerowego w celu uformowania produktu. Jednym z takich sposobów jest wykorzystanie technologii SLA:

1. Do pojemnika wlewa się polimer lub żywicę, która twardnieje pod wpływem promienia lasera.
2. Po włączeniu systemu laser zaczyna poruszać się po wózkach.
3. W niektórych miejscach kontaktu lasera polimer staje się twardszy, zmienia się jego struktura.
4. Po przejściu przez warstwę pojemnik opada niżej tworząc ramę.

WAŻNY! W ten sposób powstają przezroczyste części o wysokiej wytrzymałości i jakości materiału, ale zastosowanie tej technologii jest zbyt kosztowne.

Technologia SLS

Metoda ta opiera się na wykorzystaniu wiązki lasera do tworzenia części warstwa po warstwie. Wałek z platformą jest zainstalowany na środku urządzenia. Z niego dostarczany jest specjalny materiał polimerowy w celu uformowania przedmiotu obrabianego. Po nałożeniu cienkiej warstwy laser równomiernie skleja ze sobą fragmenty polimeru, tworząc jeden poziom. Przechodzi to przez kilka cykli, aż pojawi się gotowy formularz.

Ta opcja jest nieco trudniejsza do wdrożenia, ale nie jest gorsza pod względem dokładności. Koszt jest średnio niższy w porównaniu do innych wersji.

Technologia DLP

Opcja druku DLP jest stosunkowo nowym wynalazkiem w dziedzinie modelowania 3D, jednak zasada działania praktycznie nie różni się od metod przedstawionych powyżej. Warto zrozumieć, że w druku DLP głównym narzędziem jest pasek z przymocowanymi do niego diodami LED, a nie jednostka laserowa, jak w technologii SLA. Pozwala to nie tylko przyspieszyć proces, uzyskać doskonałą jakość, ale także zaoszczędzić na sprzęcie. Prezentowana wersja jest wersją ulepszoną i zajmuje czołową pozycję.

Technologia EBM

Kolejną opcją stosowaną w dziedzinie druku 3D jest rozwój EBM. Technologia polega na wykorzystaniu ukierunkowanych wiązek z emiterów (działa elektronowych). Ze względu na wysoką temperaturę uzyskaną po podgrzaniu strumieniem promieni, materiał zaczyna się topić, co w konsekwencji pozwala na utworzenie produktu o różnych konfiguracjach i rozmiarach. Temperatury mogą sięgać nawet 1000°C, co pozwala na pracę nawet z niektórymi metalami.

WAŻNY! Główną zaletą tej metody jest duża prędkość i wysoka produktywność, co jest niezwykle przydatne przy dużych prędkościach pracy i produkcji na dużą skalę.

Sterowanie drukarką 3D

Aby zapewnić interakcję wszystkich systemów, konieczne jest prawidłowe zarządzanie parametrami drukowania i konfiguracja sprzętu. Istnieją różne programy i aplikacje regulujące pracę drukarki 3D. Podstawowym sposobem jest skorzystanie z ustawień oprogramowania zainstalowanego na komputerze. Dzięki niemu możesz dostosować następujące parametry:

1. Temperatura dyszy, z której dostarczany jest materiał polimerowy do wykonania modelu.
2. Temperatura stołu roboczego dla lepszej przyczepności materiału do powierzchni.
3. Szybkość i intensywność dostarczania polimeru na powierzchnię roboczą. Parametr ten poprawia także aplikację warstw.
4. Działanie silników elektrycznych do poruszania prasy drukarskiej.

Istnieją również specjalne programy, które wykorzystują kodowanie do interakcji ze sterownikami i zarządzania przepływem pracy.

Jak powstają modele do druku 3D

Aby zapewnić tak złożony proces, konieczne jest zastosowanie specjalnych modeli, na których zostanie zbudowany przyszły produkt. Jeśli dopiero zaczynasz opanowywać technologię, warto nauczyć się obsługi standardowych programów i aplikacji. Zazwyczaj w zestawie znajduje się płyta instalacyjna z podstawowym wyposażeniem oraz zestaw gotowych figurek.

Możesz znaleźć aplikację w Internecie lub stworzyć figurę online. W tej sekcji musisz ukończyć szkolenie, aby zrozumieć podstawową procedurę. Następnie możesz spróbować samodzielnie stworzyć własny układ przyszłej części. Program sam przekonwertuje format pliku i wyśle ​​go do druku.