מדריך למתחילים להתחלה עם הדפסת תלת מימד

הדפסת תלת מימד, הדפסת תוספות או ליתוגרפיה סטריאו, אם נתקלת במונחים אלה ופשוט מצמצת עליו, סביר להניח שתרצה לקרוא את המאמר הזה כדי לדעת על העולם המדהים הזה של הדפסת תלת מימד. הדפסת תלת מימד היא תחום שמתרחב במהירות, כאשר הפופולריות והשימושים במדפסות תלת מימד גדלים מדי יום. במאמר זה, ננסה לתת מבוא למתחילים למדפסות תלת מימד, כיצד ניתן להפיק תועלת מכך וכיצד הוא ישתנה דברים בעתיד.

כך!! מהי הדפסת תלת מימד ואיך זה עובד?

הדפסת תלת מימד או ייצור תוספים הוא תהליך של יצירת אובייקטים מוצקים בתלת מימד מקובץ דיגיטלי. הוא משתמש במדפסת כמו מכונה הממיסה חומר (בדרך כלל פלסטיק) ושופכת אותו על בסיס באופן מוגדר מראש ובכך יוצרת שכבות עוקבות כדי להפוך אותו לתלת מימד. במילים פשוטות המדפסת בונה כיכר לחם פרוסה אחר פרוסה.

ישנם סוגים רבים של טכנולוגיות הדפסת תלת מימד, אך השימוש הנפוץ ביותר הוא סטריאוליתוגרפיה (SLA) מכיוון שהוא זול יותר בהשוואה לאחרים.

מכונה זו מסוגלת להמיר כל קובץ תלת מימד לאובייקט תלת ממדי על ידי השלבים הבאים.

1. קובץ תלת מימד נבדק על ידי התוכנה כדי לראות אם ניתן להדפיס אותו.
2. לאחר מכן התוכנה פורסת את הקובץ ושולחת אותו למכונה.
3. נימה מפלסטיק מוזנת דרך ראש ההדפסה.
4. הנימה נמסה והראש מפקיד אותה על גבי פלטפורמת בנייה.
5. הראש נע סביב הפקדת החומר כך שהוא מהווה את הנתח התחתון של האובייקט.
6. הראש חוזר למצב ההתחלה שלו ופלטפורמת הבנייה מונמכת.
7. לאחר מכן הראש בונה את השכבה החדשה על גבי זו וזה חוזר על עצמו עד לסיום האובייקט.

האם הדפסת תלת מימד חדשה בשוק?

לא, בהתרסה לא !!!!. רק מכיוון שהדפסי תלת ממד קיבלו תשומת לב רבה יותר בימינו, אין זה רעיון או טכנולוגיה חדשים. תתפלאו לדעת שהכל התחיל בסוף שנת 1980, שם הוטבע המונח ייצור תוספים, הוא שימש בעצם לאב טיפוס מהיר. אך מאוחר יותר בסביבות שנת 2014 עם עליית מדפסות התלת מימד בעלות נמוכה, הטכנולוגיה הפכה לתנועה משבשת עבור חובבים, לומדים, טכנופרנים, ממציאים, מורים, אנשי מחקר ומי לא. כך הוא מקבל שוק רחב והיקף גדול לעתיד.

מדפסות תלת מימד יוצרו במקור כדי לעזור לאסטרונאוטים. היה קשה לצוות לארוז את כל הכלים והחומרים שהם יצטרכו במרחב כדי לעבוד על הפרויקט שלהם. בעל כלים עודפים יגדיל את משקל המעבורת שבסופו של דבר מגדיל את צריכת הדלק. אז הם העלו את הרעיון הזה שבו מדפסת התלת מימד תישלח לחלל יחד עם האסטרונאוטים, כאשר הם צריכים כלים או חומרים לעבוד איתם, הם פשוט צריכים ללחוץ על קובץ ה- STL ולהדפיס אותו. אם מתבצע חירום ועיצוב חדש כלשהו, ​​העיצוב יבוצע בתחנת הבסיס ונשלח לצוות להדפיסו. אך ככל שהדברים המתקדמים בטכנולוגיה השתנו, כעת לכל בית יש מחיר להצטייד במדפסת.

"אבל עכשיו אנשים רבים טועים להסתכל על הדפסת תלת מימד בדיוק כשיטה אחרת לייצור אובייקטים, שמאפשרת רק גמישות צורה גדולה יותר במחיר מהירות ודיוק. אבל זו נקודת מבט צרה להסתכל על הדפסת תלת מימד. קונספט הדפסה תלת ממדית דומה יותר לייצור דיגיטלי, דיסקרטי וחינמי. בהנחה בסיסית שברגע שאתה מסוגל "לחתוך" ולהפוך לרצון ולסדר את החלקים הקטנים על שכבות אחר שכבות, היישום וההשלכות הופכים לאינסופיים. פלסטיק, אלקטרוניקה, מזון ואפילו רקמות אנושיות כל מה שהוא מורכב לשיטה הנוכחית של ייצור המוני (מספיק מורכב כדי ליצור יחידה אחת בעלות אפקטיבית) הוא כעת אפשרות ", אומר אונקר קולקרני באחת מתשובותיו.

איך אפשר להתחיל עם מדפסות תלת מימד?

מכיוון שהטכנולוגיה האחרונה הפחיתה את מחירן של מדפסות תלת מימד הנמוכות מספיק כדי שאדם ממוצע יוכל לקנות ולהשתמש בה, הדפסת תלת מימד איננה עוד קסם או ציוד ברמה התעשייתית. בזכות הפורומים והעיצובים המקוונים כעת כל מי שיכול להפעיל מחשב יכול להדפיס את דמיונו. בדיוק כמו כיצד מדפסות לייזר הפכו נפוצות בביתנו, מדפסות התלת מימד הללו עדיין לא מצאו את דרכן לביתנו או למקום העבודה שלנו. אז בואו נראה כיצד ניתן להתחיל בהדפסת תלת מימד, על מנת שכל הדפסה תתבצע להלן ארבעת הצעדים הפשוטים שיש לבצע:

1. מידול תלת מימד CAD

2. חיתוך והגדרות אחרות.

3. שכבה - הדפסה נבונה

4. חלק שלם

3D CAD מודלים :

כן, כדי להדפיס משהו עם המדפסת שלך אתה צריך לעצב להם תוכנת דוגמנות.

אם אתה מעצב מקצועי אתה יכול להשתמש בכל תוכנת הדוגמנות שלך שיכולה לשמור קובץ ב-.STL (Stereolithography) או.OBJ (אובייקט). לאחר יצירת העיצוב ניתן להעביר אותו לשלב החיתוך. כאן אתה רשאי לשנות, לערוך או לשנות את הרצון שלך כמו שאתה אוהב שכן העיצוב השלם נעשה על ידך.

אם אתה לומד, ישנן טונות של תוכנות קוד פתוח בחינם אשר יכולות להשתמש בעיצוב בראשך. זה בדיוק כמו להציב אבן בניין. אם העיצוב שלך טוב מדי, תשלם גם על ידי כמה קהילות מקוונות.

אם אתם מתחילים ואין לכם מושג איך לעצב מודל תלת ממדי אל תדאגו!.. יש המון אתרים המספקים קבצי STL בחינם. קבצים אלה נבדקים ומודפסים על ידי אנשים שתכננו אותו ולכן הוא אמין ויהיה קל להדפיס. המגבלה היחידה לקבצים אלה היא שהם מגיעים בפורמטים של.STL (בעיקר). לא ניתן להתאים אישית את הפורמט הזה כמו שאנחנו אוהבים, אך גם אז ניתן לשנות את הגודל בעזרת תוכנת חיתוך. אם אתה מתחיל מוחלט, אנו ממליצים לך להתחיל בכמה עיצובים הקיימים בשוק.

לאחר ביצוע התכנון העבודה של תוכנת דוגמנות תלת מימד הסתיימה. הקבצים נשלחים כעת לתוכנת החיתוך שם היא מתכוננת להדפסת המדפסת.

חיתוך והגדרות אחרות:

יש להמיר את הדגמים שתוכננו לסדרת קוד הנקראת קוד G כדי שהמדפסת תזהה אותו ותתחיל להדפיס. חלק זה נקרא חיתוך. איכות ההדפסה תלויה בהגדרות שבוצעו כאן. לפני שאנחנו קופצים לזה מאפשרים לנו להכיר כמה מדפסת תלת מימד פשוטה באמת !!!!

הדפסת תלת מימד אינה קסם!

אם אתה עדיין מבולבל או נדהם כיצד מדפסת תלת מימד עובדת בפועל, תאמין לי שזה לא מדע טילים. יש הרבה סטודנטים שניסו לבנות לעצמם מדפסת תלת מימד בהצלחה. בפסקאות הבאות אסביר את החלקים במדפסת תלת מימד בסיסית שיעזרו לך להבין את המדפסות הרבה יותר טוב.

החלקים האופייניים של מדפסת תלת מימד מוצגים בתמונה למטה.

Extruder הוא החלק החשוב ביותר למדפסת שלנו. זה המקום שבו החוטים נמסים ומוחדרים. המכבש מורכב מצינור צר שדרכו דוחפים את החוט על ידי מנוע צעד. הוא מורכב מחימום חימום המכונה בדרך כלל קצה חם המחמם את הנימה, הנימה המחוממת נדחקת מחוץ לזרבובית בדומה ללחיצת משחת שיניים מהזרבובית שלה. כאשר הלהט נמס, מנוע הצעד ידחק את הלהט שבתוכו יותקן כסליל על בעל סליל.

ישנם סוגים רבים של נימים והרבה יותר מגיעים לשוק מדי חודש. לכל נימה יש את הקוטר ואת טמפרטורת ההדפסה, ה- PLA הנפוץ ביותר שיש לו טמפרטורה של 180-210 מעלות צלזיוס.

מערך המכבש המלא הזה מותקן על גבי מסילות נידחות. בזמן שהנימה נמסה ויוצאת מכבש מניע מנועי צעד אחרים (לכיוון החצים האדומים) הנמצאים בכיוון הנדרש ומודפסים על לוח הבסיס.

כעת, כשיש לנו רעיון בסיסי לאופן הפעולה של המדפסת שלנו, בואו נחזור לתוכנת ה- SLICING שלנו . התוכנה הנפוצה ביותר היא Cura תוכנה זו נוצרה בעיקר עבור המדפסת בשם Ultimaker. אך מאז שהוא נעשה בחינם ובמקור פתוח, רוב המדפסות שם החלו להשתמש בקורה.

בתוכנה זו הגדרות ההדפסה נשלחות בדיוק כמו שאנחנו עושים עבור מדפסת הלייזר שלנו. כאן נוכל לשנות את המידה, ליישר ולכוונן את דגם ההדפסה שלנו. הגדרות מכריעות אחרות כמו הטמפרטורה, מהירות הנסיגה, זרימת קוטר זרבובית הלהט וכו 'מוזנות למדפסת באמצעות תוכנה זו.

שכבה - הדפסה חכמה:

בהתבסס על ההגדרות זמן ההדפסה ואורך החומר הנדרש להדפסה יוצגו על ידי התוכנה עצמה, כפי שמוצג בתמונה למטה. כאן זמן ההדפסה הוא שעה 14 דקות והחומר המשמש יהיה 10 גרם. את שאר ההגדרות להדפסה זו ניתן למצוא בתמונה

לאחר טעינת קובץ ה- STL וההגדרות נעשות, ניתן להשתמש בתוכנה זו כדי לדמיין כיצד ההדפסה שלנו תתבצע באמצעות אפשרות השכבות, כפי שמוצג בתמונה למטה. ככה או הדפס ייראה כאשר הוא מדפיס את השכבה ה -78 של ההדפסה הזו. קו הצבעים הכחול מציין את דרכו של המכבש שלנו.

לאחר שניתן לעשות זאת ניתן להמיר את הקובץ ל- G-Code אשר ניתן להזין אותו למדפסת לצורך הדפסה. זהו, המודל שלך יודפס בזמן שהוזכר.

האם זה היה כל כך קשה?

מה העתיד להדפסת תלת מימד?

להדפסת תלת מימד לעומת זאת יש סט אתגרים משלה. הוא סובל ממהירות הפעלה איטית, פגמים מכניים במוצרים ומבחירות חומרים מוגבלות (בעיקר פלסטיק). בגלל מהירות הפעלה איטית של מדפסות תלת מימד, חברות ייצור עלולות להפסיד בתחרויות עם אסטרטגיית שוק לא יעילה. אך אני מקווה שתחום זה מתפתח תוך כדי קריאת מאמר זה, ויש לו היקף גדול לפנינו. הכל תלוי כיצד מחליטים להשתמש בטכנולוגיה זו.