เครื่องพิมพ์ 3d ทำงานอย่างไร

สารบัญ

• เครื่องพิมพ์ 3 มิติทำงานอย่างไร
• ซอฟต์แวร์
• ใย
• กรอบ
• ชุดเครื่องอัดรีด (หัวพิมพ์)
• พิมพ์ที่พัก
• การเคลื่อนไหว
• การพิมพ์

ดูเหมือนว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติกำลังนำพาโลกหรืออย่างน้อยก็มีข่าวจากพายุ แทบไม่มีเวลาผ่านไปโดยไม่มีข่าวเกี่ยวกับอุปกรณ์เหล่านี้และสิ่งที่พวกเขาสามารถพิมพ์ได้ตั้งแต่ปืนจนถึงขนมไปจนถึงพิซซ่าสำหรับนักบินอวกาศและชิ้นส่วนเครื่องยนต์จรวดจนถึงการปลูกถ่ายทางการแพทย์และแม้แต่เนื้อเยื่อที่มีชีวิต แม้ว่าพวกเขาจะใช้เทคโนโลยีที่หลากหลายและสามารถพิมพ์ด้วยวัสดุต่าง ๆ สิ่งที่พวกเขามีเหมือนกันคือความสามารถในการแสดงไฟล์ 3D CAD ของวัตถุและสร้างวัตถุทางกายภาพจากมัน กระบวนการพิมพ์ 3D เป็นที่รู้จักกันว่าการ ผลิตแบบเติม เนื่องจากสร้างวัตถุ (โดยทั่วไปในเลเยอร์) ซึ่งตรงข้ามกับวิธีการ ผลิตแบบลบ ซึ่งวัสดุถูกลบออกเช่นการตัดการเจาะหรือการกัด

แม้ว่าบทความนี้จะเน้นไปที่เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่พบมากที่สุด - ซึ่งเหมาะสำหรับผู้ทำงานอดิเรกนักออกแบบและผู้บริโภคและความสามารถในการพิมพ์วัตถุพลาสติกก่อนอื่นเรามาดูวิธีการพิมพ์ 3 มิติอื่น ๆ

ตั้งแต่เครื่องยนต์จรวดไปจนถึงพิซซ่าไปจนถึงเซลล์ที่มีชีวิต

Selective laser sintering (SLS) ใช้เลเซอร์เพื่อหลอมรวมอนุภาคของพลาสติกโลหะเซรามิกหรือแก้ว ในตอนท้ายของงานวัสดุที่เหลือจะถูกรีไซเคิล การหลอมลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) และการ หลอมละลายด้วยเลเซอร์ Selective laser (SLM ) ที่เกี่ยวข้องใช้อิเล็กตรอนและลำแสงเลเซอร์ตามลำดับเพื่อละลายผงโลหะทีละชั้น ไทเทเนียมมักใช้กับ EBM เพื่อสังเคราะห์การปลูกถ่ายทางการแพทย์รวมถึงชิ้นส่วนเครื่องบินและ NASA ได้พิมพ์ชิ้นส่วนเครื่องยนต์จรวดจากโลหะผสมนิกเกิลโดยใช้ SLM

นาซ่ากำลังสำรวจความเป็นไปได้ของการพิมพ์พิซซ่าจานลึกสำหรับภารกิจอวกาศ เครื่องพิมพ์อาหาร 3 มิติ วางแป้งช็อคโกแลตชีสหรืออาหารอื่น ๆ แล้วฉีดผ่านหัวฉีด

ในการ พิมพ์ทางชีวภาพ 3D เครื่องพิมพ์จะวางเลเยอร์เซลล์ที่มีชีวิตลงโดยทั่วไปแขวนอยู่ในของเหลวหรือเจลเพื่อทำกระดูกอ่อนกระดูกผิวหนังหลอดเลือดและโครงสร้างอื่น ๆ แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะมีศักยภาพสูง แต่ก็ยังคงอยู่ในช่วงทดลอง แม้ว่าการพิมพ์ทางชีวภาพ 3D จะถูกใช้เพื่อพิมพ์ชั้นของหัวใจและเซลล์ไต แต่อวัยวะเทียมก็ยังคงอยู่ได้นาน

การสร้างแบบจำลอง Multi-jet เป็นระบบที่คล้ายกับอิงค์เจ็ทที่พ่นสารยึดเกาะที่มีสีและกาวลงบนชั้นของผงที่ต่อเนื่องซึ่งวัตถุจะถูกสร้างขึ้น นี่เป็นหนึ่งในวิธีที่เร็วที่สุดและเป็นหนึ่งในไม่กี่แห่งที่รองรับการพิมพ์สี

อีกเทคนิคหนึ่งที่ทำให้ของเหลวลิเมอร์สู่แสงจากโปรเจ็กเตอร์ ประมวลผลแสงดิจิตอล (DLP) ซึ่งแข็งตัวของชั้นโพลิเมอร์โดยชั้นจนวัตถุถูกสร้างขึ้นและโพลิเมอร์เหลวที่เหลือจะถูกระบายออก

อนาคตของพลาสติก

อย่างไรก็ตามจุดสนใจของบทความนี้อยู่ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่สามารถพิมพ์วัตถุพลาสติกซึ่งกำลังทำการตลาดสำหรับมือสมัครเล่นมืออาชีพและผู้บริโภค พวกเขาใช้วิธีที่รู้จักกันในชื่อ fused filament fabrication (FFF) ซึ่งเส้นใยพลาสติกละลายแล้วนำไปวางในเลเยอร์เพื่อสร้างวัตถุพลาสติกที่พิมพ์แบบสามมิติ เทคนิคนี้ได้รับความนิยมจากขบวนการการพิมพ์ 3D แบบโอเพ่นซอร์สของ RepRap และซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติในตลาดปัจจุบันขึ้นอยู่กับโอเพ่นซอร์ส แม้ว่าในบางกรณีจะมีความแตกต่างกันอย่างมากระหว่างรุ่น แต่การใช้งานขั้นพื้นฐานก็เหมือนกัน