Шта је 3Д штампач

Један од најперспективнијих трендова у савременом свету је стварање тродимензионалних објеката помоћу 3Д штампања. Технологија штампања вам омогућава да креирате прилично сложене и детаљне производе. Данас је употреба 3Д штампања могућа не само на производним местима, већ и код куће, довољно је купити 3Д штампач.

Шта је 3Д штампач?

Тродимензионални штампач је уређај способан да креира објекте на основу креираних дигиталних 3Д модела. Производи се добијају наношењем материјала слој по слој. Као основа се користе термопластичне и фотополимерне смоле, али се развојем технологије повећава број материјала који се користе као сировине.

Процедура производње изгледа овако:

1. Процес израде 3Д модела се одвија, тј. развија се визуелна слика будућег производа уз задржавање свих пропорција. Модел се креира помоћу специјализованог софтвера.
2. Након креирања модела, потребно је да обрадите датотеку. Обрада се састоји од претварања датотеке у дигитални код који цео модел дели на много паралелних слојева. На овај начин се генеришу команде за 3Д уређај, који дистрибуира материјал за креирање објекта.
3. Завршна фаза је 3Д штампање производа, тј. процес стварања производа слој-по-слојном наношењем материјала.Процес се изводи помоћу главе за штампање (екструдера), која се креће дуж осе 0И и 0Кс, тј. материјал се доводи само дуж хоризонталне равни у складу са програмским кодом слоја. За наношење следећег слоја, екструдер се креће дуж вертикалне вођице (дуж осе 0З) на растојању једнакој величини слоја. Након тога почиње да се наноси следећи хоризонтални слој.

Референца: Процес штампе се може разликовати у зависности од технологије производње, али општи процес стварања производа састоји се од наношења материјала слој по слој.

Врсте 3Д штампача

Уређаји се деле у зависности од јединствености процеса штампања, тј. на технологију која се користи. Најчешћи методи штампања су ФДМ (Фусед Депоситион Моделинг) и СЛА (ласерска стереолитографија).

Технологија усмереног моделирања је једна од првих метода штампања која се појавила. Термопласт се користи као материјал за израду предмета у виду намотаних игала за плетење или нити на калем. Метод штампања је следећи:

1. Калем или филамент се уграђују у екструдер. Под утицајем уређаја за грејање, материјал почиње да се топи и тече кроз канал на радну површину.
2. Екструдер се креће дуж одређених координата у складу са дигиталним кодом. Производња се одвија у слојевима у односу на хоризонталну раван.
3. У производњи сложених производа користе се два материјала: главни и помоћни. Производ је направљен од основног материјала. Помоћни материјал је намењен за стварање привремених носача, као и за попуњавање шупљег простора производа. ЈерШтампач није у стању да штампа објекат у ваздуху без икаквог разлога.

Референца: Помоћни материјал се накнадно уклања посебним растварачем или се лако одваја.

Производи направљени коришћењем ФДМ технологије имају добру механичку и хемијску чврстоћу. Таква својства се постижу употребом термопласта индустријског квалитета. Ова технологија је такође лагана и погодна за употребу код куће.

СЛА технологије, или стереолитографија, штампају производе коришћењем течних фотополимерних смола које се стврдњавају под утицајем извора енергије у виду ласера. Користећи ову методу, производи имају високу тачност (до 15 микрона). Објекти се штампају на следећи начин:

1. Радна површина се спушта у посуду са фотополимерном течношћу до дубине једног слоја;
2. Извор енергије (ласер) сече облик објекта према датим координатама објекта;
3. Долази до процеса полимеризације услед чега долази до очвршћавања на местима контакта;
4. Поступак се понавља за сваки слој док се објекат не произведе;
5. Након производње, модел се урања у контејнер са посебним раствором за чишћење од помоћних елемената;
6. Завршна фаза је ултраљубичасто зрачење како би се убрзао процес формирања производа.

Стереолитографија је једна од најсавременијих технологија, али захтева скупе материјале. Постоје и мање познате врсте штампе:

СлС (селективно ласерско синтеровање) принцип стварања објекта је да се на радну површину доведе танак слој материјала у облику праха који се синтерује под дејством ласера.Главна предност ове методе је одсуство потребе за употребом помоћних елемената, али захтева додатну топлотну обраду. Није намењен за употребу у кућним условима.

ЕБМ (топљење електронских зрака). Технологија је слична селективном ласерском синтеровању, али производ се ствара у вакууму и не захтева додатну топлотну обраду.

Тродимензионално штампање укључује 3Д оловку. Принцип његовог рада је сличан ФДМ технологији, али има минијатурнији изглед и користи се за креирање цртежа са тродимензионалним ефектом.

Шта може 3Д штампач?

Данас се 3Д штампа користи у готово свим областима живота. Постоје примери прављења кулинарских јела помоћу 3Д штампања. Делови било које сложености креирају се за сложеније структуре у свим индустријама. Али најрелевантнија и неопходна област је и даље медицина.

Неколико компанија развија органске симуланте који практично могу заменити природне тканине. 3Д штампа може помоћи и у области замене зглобова. Најчешћа примена тродимензионалне производње је у стоматологији. Поред протетике, штампачи се користе за израду модела органа. Могућности 3Д штампања се свакодневно повећавају и постају све доступније.

3Д штампачи помажу не само људима, већ и животињама. Један од познатих случајева је стварање оклопа за корњачу која је повређена у шумском пожару. Тако је нова шкољка животињи спасила живот, а таквих је случајева много. Још један јединствен случај је протетска нога за слона. Јединственост случаја лежи у чињеници да се протетика за слонове практично не прави због велике тежине животиње.

Савремена технологија штампања вам омогућава да направите чак и читаву зграду. Изградња мале куће (37 квадратних метара) је истраживачима трајала само 24 сата и била је упола нижа од конвенционалне методе.