En 3D-skrivare är en utskriftsenhet som skapar 3D-objekt lager för lager från ett digitalt prov. Hur en 3D-skrivare fungerar beror på vilken teknik som implementeras i den: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet eller bindningspulver med lim. Den mest populära är FDM-utskriftsteknik, som används i billiga hushålls 3D-skrivare.
3D-utskrift är en av vår tids mest revolutionerande tekniker. Med 3D-skrivare kan du skriva ut skor, kläder, möbler, musikinstrument, fordon, mat, hem och till och med levande mänskliga organ och vävnader.
3D-skrivarkonstruktion
En 3D-skrivare med FDM-utskriftsteknik består av en metallkropp (ram), ett fack för att säkra en trådrulle, en extruder och ett skrivbord. Single-extruder 3D-skrivare kan skriva ut enfärgsobjekt, multi-extruder-skrivare flerfärgade. Ju fler extrudrar en skrivare har, desto dyrare är den. Elektroniskt påfyllnings- och värme- och kylsystem är dolt under skrivarkroppen. Vissa modeller har LCD-skärmar för att visa aktuell utskriftsinformation och USB-portar.
Förbrukningsmaterial för 3D-utskrift
En typisk 3D-skrivare med FDM-utskriftsteknik använder tunna polymerfilament med diametrarna 1, 75 mm och 3 mm för att fungera. Sådana filament är oftast tillverkade av PLA- eller ABS-plast, men det finns också kombinerade material med tillsats av träfibrer, nanopulver, biologiskt nedbrytbara partiklar, fosforiserande pigment och andra komponenter. Garnerna levereras i spolar som väger från 0,5 kg till 1,5 kg. En spole av polymerfilament placeras i ett specialfack i 3D-skrivaren och filamentänden matas in i extrudermunstycket.
3D-modellering av ett objekt
Innan du kan 3D-skriva ut ett 3D-objekt måste du skapa en digital version av det i ett 3D-modelleringsprogram. Du kan använda färdiga prover som finns tillgängliga på Internet eller förbereda 3D-modeller för att skriva ut själv. Den förberedda modellen laddas in i ett speciellt program för att generera G-kod, som delar objektet i tunna horisontella lager och bildar en kedja av kommandon som skrivaren kan förstå. Det färdiga objektet skickas för utskrift.
Skikt-för-lager-bildning av ett objekt
En 3D-skrivare med FDM-utskriftsteknik bildar fysiska objekt lager för lager och pressar en tunn ström av smält material på arbetsplattformen. Skrivaren flyttar extrudern exakt enligt den digitala modellen, så det tryckta fysiska objektet matchar sin virtuella prototyp. Oftast rör sig skrivarens extruder, från vilken den mjuka plasten pressas ut, medan den arbetar på en fast arbetsplattform, men det finns enheter där både extrudern och arbetsplattformen är rörliga. Utskriftsprocessen börjar med det nedre lagret, varefter skrivaren applicerar nästa lager ovanpå det första. Smält plast, kommer in i arbetsområdet, svalnar och hårdnar mycket snabbt.
3D-utskrift av stödkonstruktioner och efterbehandling av objekt
För att förhindra att objektet deformeras under utskrift skriver 3D-skrivaren ut stödstrukturer (aka stödstrukturer, stödstrukturer). Sådana strukturer skrivs inte alltid ut, men bara om det finns tomrum eller överhängande delar i objektstrukturen. Tänk dig att du vill skriva ut en plastsvamp på en tunn stam. Med basen på benet vilar den på skrivbordet, inget stöd behövs här, men för kanterna på kepsen, som verkar hänga i luften, är sådant stöd helt enkelt nödvändigt. Efter utskrift kan stödstrukturerna enkelt tas bort för hand eller skäras med ett vass blad eller kniv.
