Ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής είναι μια συσκευή εκτύπωσης που δημιουργεί τρισδιάστατα αντικείμενα κάθε στρώμα από ένα ψηφιακό δείγμα. Ο τρόπος λειτουργίας ενός τρισδιάστατου εκτυπωτή εξαρτάται από το ποια τεχνολογία εφαρμόζεται σε αυτόν: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet ή Binding powder με κόλλες. Η πιο δημοφιλής είναι η τεχνολογία εκτύπωσης FDM, η οποία χρησιμοποιείται σε φθηνούς οικιακούς 3D εκτυπωτές.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια από τις πιο επαναστατικές τεχνολογίες της εποχής μας. Με τους εκτυπωτές 3D, μπορείτε να εκτυπώσετε παπούτσια, ρούχα, έπιπλα, μουσικά όργανα, οχήματα, τρόφιμα, σπίτια, ακόμη και ανθρώπινα όργανα και ιστούς.
Κατασκευή 3D εκτυπωτή
Ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής με τεχνολογία εκτύπωσης FDM αποτελείται από ένα μεταλλικό σώμα (πλαίσιο), ένα διαμέρισμα για την ασφάλιση ενός καρούλι νήματος, ενός εξωθητή και μιας επιφάνειας εργασίας. Οι μονόχρωμοι εκτυπωτές 3D μπορούν να εκτυπώσουν αντικείμενα ενός χρώματος, εκτυπωτές πολλαπλών εξωθητών πολύχρωμοι. Όσο περισσότεροι εξωθητές έχει ένας εκτυπωτής, τόσο πιο ακριβό είναι. Το ηλεκτρονικό σύστημα πλήρωσης και θέρμανσης και ψύξης κρύβεται κάτω από το σώμα του εκτυπωτή. Ορισμένα μοντέλα διαθέτουν οθόνες LCD για την εμφάνιση τρεχουσών πληροφοριών εκτύπωσης και θύρες USB.
Αναλώσιμα για τρισδιάστατη εκτύπωση
Ένας τυπικός εκτυπωτής 3D με τεχνολογία εκτύπωσης FDM χρησιμοποιεί λεπτές ίνες πολυμερούς με διάμετρο 1, 75 mm και 3 mm για να λειτουργήσει. Τέτοια νήματα είναι συνήθως κατασκευασμένα από πλαστικό PLA ή ABS, αλλά υπάρχουν επίσης συνδυασμένα υλικά με την προσθήκη ινών ξύλου, νανοπροβάτων, βιοαποικοδομήσιμων σωματιδίων, χρωστικών φωσφόρου και άλλων συστατικών. Τα νήματα διατίθενται σε πηνία βάρους από 0,5 kg έως 1,5 kg. Ένα καρούλι πολυμερών νημάτων τοποθετείται σε ένα ειδικό διαμέρισμα του 3D εκτυπωτή και το άκρο του νήματος τροφοδοτείται στο ακροφύσιο του εξωθητή.
3D-μοντελοποίηση ενός αντικειμένου
Προτού μπορέσετε να εκτυπώσετε 3D ένα αντικείμενο 3D, πρέπει να δημιουργήσετε μια ψηφιακή έκδοση αυτού σε ένα πρόγραμμα μοντελοποίησης 3D. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έτοιμα δείγματα που είναι διαθέσιμα στο Διαδίκτυο ή να προετοιμάσετε τρισδιάστατα μοντέλα για εκτύπωση μόνοι σας. Το έτοιμο μοντέλο φορτώνεται σε ένα ειδικό πρόγραμμα για τη δημιουργία κώδικα G, το οποίο χωρίζει το αντικείμενο σε λεπτά οριζόντια στρώματα και σχηματίζει μια αλυσίδα εντολών που ο εκτυπωτής μπορεί να κατανοήσει. Το τελικό αντικείμενο αποστέλλεται για εκτύπωση.
Σχηματισμός στρώματος ανά στρώμα αντικειμένου
Ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής με τεχνολογία εκτύπωσης FDM διαμορφώνει τα φυσικά αντικείμενα κάθε στρώμα, συμπιέζοντας ένα λεπτό ρεύμα λειωμένου υλικού στην πλατφόρμα εργασίας. Ο εκτυπωτής μετακινεί τον εξωθητή ακριβώς σύμφωνα με το ψηφιακό μοντέλο, οπότε το εκτυπωμένο φυσικό αντικείμενο ταιριάζει πλήρως με το εικονικό του πρωτότυπο. Τις περισσότερες φορές, ο εξωθητής του εκτυπωτή, από τον οποίο συμπιέζεται το μαλακό πλαστικό, κινείται ενώ εργάζεται σε μια σταθερή πλατφόρμα εργασίας, αλλά υπάρχουν συσκευές στις οποίες τόσο ο εξωθητής όσο και η πλατφόρμα εργασίας είναι κινητές. Η διαδικασία εκτύπωσης ξεκινά με το κάτω στρώμα, μετά το οποίο ο εκτυπωτής εφαρμόζει το επόμενο στρώμα πάνω από το πρώτο. Λιωμένο πλαστικό, μπαίνοντας στην περιοχή εργασίας, ψύχεται και σκληραίνει πολύ γρήγορα.
3D εκτύπωση δομών υποστήριξης και φινίρισμα αντικειμένων
Για να αποφευχθεί η παραμόρφωση του αντικειμένου κατά την εκτύπωση, ο τρισδιάστατος εκτυπωτής εκτυπώνει δομές υποστήριξης (γνωστές και δομές υποστήριξης, δομές υποστήριξης). Τέτοιες δομές δεν εκτυπώνονται πάντα, αλλά μόνο εάν υπάρχουν κενά ή προεξοχές στην δομή του αντικειμένου. Φανταστείτε ότι θέλετε να εκτυπώσετε ένα πλαστικό μανιτάρι σε ένα λεπτό στέλεχος. Με τη βάση του ποδιού, στηρίζεται στην επιφάνεια εργασίας, δεν απαιτείται υποστήριξη εδώ, αλλά για τις άκρες του καπακιού, που φαίνεται να κρέμονται στον αέρα, τέτοια υποστήριξη θα είναι απλώς απαραίτητη. Μετά την εκτύπωση, οι δομές στήριξης μπορούν εύκολα να αφαιρεθούν με το χέρι ή να κοπούν με κοφτερή λεπίδα ή μαχαίρι.
