Kako deluje 3D tiskalnik?

Sobota, 26. 01. 2019 19:42 Multimedija 1934

Predstavljate si robotsko vodeno pištolo za vroče lepilo, ki namesto lepila uporablja plastiko – to je osnova 3D tiskalnika.

Prameni iz plastike se vnašajo v tiskalno glavo, ki se segreje, da se material tali. Tiskalna glava se giblje zelo natančno v treh dimenzijah in kapljice iz plastike spusti na tiskano posteljo oziroma mizo, na kateri se natisne izdelek. Tiskalnik to ponavlja, pri čemer se material nalaga plast na plast, dokler ne oblikuje 3D izdelka.

Vse se začne z 3D modeli

Vsak predmet, natisnjen na 3D tiskalniku, se začne s 3D modelom. Po navadi so narejeni v CAD (računalniško podprto oblikovanje) programu, ki je namenjen delovanju na 3D modelih, kot so TinkerCAD, Fusion360 ali Sketchup. Oblikovanje poteka nekoliko drugače, kot pri animacijskih 3D modelih za filme ali računalniške igre.

Ena od prednosti 3D tiskalnika je, da lahko natisne skoraj vse, kar si zamislite. Nekateri modeli 3D tiskalnikov so tako zapleteni, da jih ni nemogoče usmerjati s tradicionalnimi proizvodnimi tehnikami, kot je oblikovanje ali CNC usmerjanje.

3D model

3D tiskalniki se ne uporabljajo samo za izdelavo elegantnih geometrijskih oblik. V veliki meri ga uporabljajo na oddelkih za raziskave in razvoj, saj je za veliko tovarno običajno veliko ceneje, da natisne en sam model v plastiko, namesto da priredi celotno tovarno za izdelavo enega samega izdelka. To se imenuje izdelava prototipov, kar naredi grob osnutek za pomoč pri preizkusu končne kopije brez izgube dragocenega časa in materialov.

Rezanje modela za tiskanje

Ker tiskalnik ne razume, kako narediti zapleteno 3D-mrežo in jo pretvoriti v tiskani model, je potrebno 3D-model dekodirati v informacije, ki jih 3D tiskalnik lahko razume. Ta proces se imenuje rezanje, ker skenira vsako plast modela in pove tiskalniku, kako naj ta premakne tiskalno glavo, da bo lahko ustvaril vsak sloj izdelka posebej. To je storjeno s pomočjo rezalnika, programa, kot je CraftWare ali Astroprint, ki za vas obravnava vse potrebno.

Rezalnik bo obdelal »polnilo« modela in ustvaril mrežasto strukturo v trdnem modelu, da bi ji zagotovil dodatno stabilnost. To je področje, na katerem 3D tiskalniki izstopajo, saj lahko s strateškim ustvarjanjem t.i. žepov zraka znotraj modela natisnejo zelo močne materiale z zelo nizko gostoto, zaradi česar je model tudi veliko lažji.

Rezalnik

Še ena stvar, ki jo naredijo rezalniki, so podporni stebri. Ker 3D tiskalnik ne more položiti plastike na plosko površino, je potrebno ustvariti podporne stolpce, ki tiskalniku omogočajo premostitev te vrzeli. Podporni stebri so odstranljivi, vendar se v postopku tiskanja uporabljajo predvsem zaradi stabilnosti izdelka.

Ko rezalnik konča, pošlje podatke v 3D tiskalnik, da ta začne tiskanje.

Počasno tiskanje 3D tiskalnika

Ko se tiskalnik zažene, boste opazili še danes glavno težavo pri 3D tiskanju: to je strašno počasno. Medtem ko lahko 2D tiskalnik natisne celotno knjigo v nekaj minutah, bo pri večini 3D tiskalnikih trajalo več ur, če ne celo dni, da se tiskanje konča. In če ste zamenjali nastavitve, narobe konfigurirali rezalnika ali pa ste ga pomotoma samo malo premaknili, bi lahko pokvarili celoten tisk.

Obstaja tudi nekaj hitrejših tehnologij tiskanja, to so brizgalniki, kot je Carbon M1, ki uporablja laserje, ki se vdrejo v tekočino, kar bistveno pospeši postopek. Toda te vrste tiskalniki so veliko krat bolj zapleteni, veliko dražji in do sedaj delujejo le s plastiko.

Torej naj kupim 3D tiskalnik?

Če vas ne zanima oblikovanje in tiskanje delov ali majhnih predmetov »sestavljenke«, zagotovo ne boste kmalu zamenjali vašega 2D tiskalnika.

Tiskalniki, ki jih kupi večina potrošnikov, običajno tiskajo v plastiki, čeprav v industriji obstajajo eksotični (in dragi) tiskalniki, ki lahko natisnejo kar koli. Obstaja tudi 3D tiskalnik, ki denimo lahko natisne umetno meso. Tehnologija se giblje zelo hitro in ima pomembne posledice v mnogih industrijskih panogah. Zagotovo boste nekega dne lahko natisnili gurmanske obroke iz jedilnega živilskega tiskalnika, vendar do takrat ostaja ta le hobi in industrijska naprava.

Kljub temu, da 3D tiskalnik še vedno ni prav poceni (cene se sicer ves čas znižujejo), je lahko zabaven hobi – še posebej, če gradite kaj, kjer se uporabljajo majhni plastični modeli.

Marko Vidrih

Kako deluje 3D tiskalnik?

1 od 1

3D tiskalnik

3D tiskalnik

Kliknite na sliko za prikaz celotne slike.