Cu ajutorul programelor de computere grafice, designerii și designerii își pot vedea descendenții din toate părțile de pe ecranul monitorului și chiar se pot uita înăuntru. Singurul lucru la care au fost lipsiți anterior este posibilitatea de a-și simți munca cu mâinile. Acum, acest gol este eliminat - obiectele virtuale dezvoltate pe computere se transformă în obiecte reale cu ajutorul dispozitivelor speciale numite imprimante 3D (din engleză 3-dimensională-tridimensională).
Tehnologia de imprimare tridimensională a apărut pentru prima dată în 1986, când americanul Charles Hull a brevetat procesul, pe care la numit stereolitografie. Esența procesului constă în faptul că computerul „bucăți“ pe cele trei-dimensionale „straturi“ obiect dintr-o fracțiune de milimetru grosime, și fiecare strat a fost imprimat din imprimantă în mărime completă. Făcând astfel: un substrat, sau platforma pe care va fi întruchiparea fizică a modelului virtual este scufundat într-un fotopolimer lichid (material organic, care se solidifică atunci când este expus la lumină) la o adâncime egală cu grosimea straturilor elementare ale viitorului produs. Apoi, în vigoare intră laser cu raze ultraviolete controlate de calculator și iradiază fotopolimer „desen“ în ea o imagine a primului strat (inferior). După terminarea polimerizării, substratul este coborât și laserul formează un al doilea strat, urmat de un al treilea strat și așa mai departe.
Fasciculul laserului UV, conform programului, se concentrează pe suprafața platformei, acoperită cu un strat subțire de rășină fotosensibilă lichidă. Ca rezultat al fotopolimerizării, se formează primul strat al obiectului dorit.
Setarea Modern stereolitografice poate crea mostrele de până la 1 m 3 și o precizie de 0,05-0,15 mm, și microobjects microstructura și cu o rezoluție de 1-70 microni. In ciuda costurilor ridicate de echipamente si consumabile, stereolitografirovanie accelerează în mod repetat procesul de fabricare a unui model fizic: obiecte (prototipuri) orice complexitate în modelele lor de calculator pot fi „imprimate“ the imprimantă 3D în doar câteva ore, maxim - zile. Această abordare a fost numită prototipare rapidă și a devenit acum standard pentru cercetare și dezvoltare.
Folosind o rolă pe substrat, se formează un strat subțire de pulbere, care este apoi iradiat cu un laser. În conformitate cu topologia dată, particulele de pulbere sunt sinterizate sau topite, creând un contur al primului strat.
Cu toate acestea, polimerii nu sunt întotdeauna adecvați pentru fabricarea de piese și modele. Prin urmare, în industrie se utilizează adesea o altă tehnologie de imprimare tridimensională - sinterizarea laser selectivă (ILS). Pentru acest tip de „imprimare“ este folosit radiatii puternic cu laser de dioxid de carbon, care este capabil de sinterizare sau fuziune a particulelor de pulberi de diferite naturi - din polimeri termoplastici, ceruri și zahăr convențional pentru ceramica, titan, aluminiu și oțel.
Lama turbinei cu gaz și copia sa plastică "tipărită", care arată locația canalelor de răcire.
Varietatea materialelor vă permite să "tipăriți" o varietate de obiecte. Produsele obținute în acest mod, de regulă, au o suprafață dură și o structură poroasă.
Adesea, sinterizarea cu laser este utilizată pentru amestecurile cu două componente, de exemplu un metal cu un polimer. În acest caz, componenta cu punct de topire joasă acționează ca liant. După arderea produsului finit, particulele de plastic sunt arse, iar particulele de metal sunt sinterizate. Dacă este necesar, o astfel de parte "spongioasă" poate fi impregnată cu o topitură metalică (de exemplu oțel / bronz), care îi va conferi o structură relativ omogenă.
Imprimanta Solar sinter (sus), creat de Marcus Kaiser, foloseste energia luminii solare concentrate pentru a sinteriza boabele de nisip și de a crea astfel de obiecte tridimensionale - cum ar fi, de exemplu, rezervorul de apă (de mai jos)
Stratul este construit în astfel de dispozitive utilizând una sau mai multe capete de imprimare, similare cu cele utilizate în imprimantele convenționale cu jet de cerneală. Duzele de pe capete pulverizează cele mai mici picături de adeziv pe suprafața pulberii, distribuite într-un strat subțire pe o platformă specială. Posibilitățile metodei permit combinarea unei mari varietăți de materiale (gips / apă, oțel / rășină acrilică, umpluturi inerte / ceară, etc.).
Uimitorul mașină în formă de D funcționează pe același principiu. cu ajutorul căreia este posibilă construirea de case de până la două etaje până la o suprafață de 55 m. 2. Pe suprafața fundației, nisipul, amestecat cu catalizator, este turnat pe suprafața fundației cu un strat de până la 10 mm. După aceasta, un cap de tipărire cu o duză trece prin calea specificată, prin care se alimentează un adeziv special. Amestecul rezultat "prinde", iar materialul este format, nu inferior în ceea ce privește rezistența la beton. Apoi, cel de-al doilea strat este așezat și așa până când ajunge pe acoperiș.
Cu ajutorul imprimantei în formă de D se pot construi case cu orice formă și aranjament de pereți interiori, scări erecte, coloane, decorați fațada cu basoreliefuri.
Arhitecții pot elibera acum imaginația, deși dezvoltatorii nu indică modul în care pentru a îndepărta nisipul neutilizat de construcție, precum și modul în care să nu lase nisipul să cadă prin uși și ferestre formate.
Imprimanta 3D a clădirii are un cadru de 7.5 × 7.5 m, de-a lungul căruia se mișcă suportul cu capul de tipărire. Odată cu ridicarea clădirii, cadura ridică cei patru stâlpi.
Posibilitățile de imprimare 3D sunt utilizate pe scară largă în medicină. Cu ajutorul tomografiei, sunt create imagini stratificate ale organului investigat. Pe baza lor, construiesc (sau, mai degrabă, "imprimă") un model fizic pe care doctorii planifică procedura chirurgicală.
Imprimantele 3D au găsit o aplicație suplimentară: ele permit crearea de implanturi pentru a accelera regenerarea postoperatorie a site-urilor țesutului osos îndepărtat. Medicii creează un model tridimensional precis al zonei afectate și îl "tipăresc" din copolimerul polilactic și poliglicolic biodegradabil. Pentru a conferi rezistență, eșantionul microporos rezultat este acoperit cu un strat subțire de ceramic-fosfat de calciu. La opt săptămâni după implantare, stratul de acoperire din ceramică se fixează cu marginile regiunilor osoase sănătoase, iar după un an și jumătate implantul se dezintegrează complet, dând loc țesutului osos regenerat.
Modelul craniului, după o craniotomie a făcut 3D-imprimanta, precum și un „patch“, care se va închide gaura, permite medicilor să planifice funcționarea și desfășurarea de formare.
Apariția imprimantei 3D Cube și a produselor realizate împreună cu aceasta.
Pentru a construi modele volumetrice, ele folosesc așa-numita metodă strat-cu-strat de extrudare a topiturii, dezvoltată la sfârșitul anilor 1980. Filetul de polimer, care trece prin duza capului termic (extruder), se încălzește și sub formă de topitură este alimentat în zona de imprimare, unde, solidificând, formează elementele structurii dorite. Imprimanta Cube este livrată cu 10 cartușe color, care sunt suficiente pentru a crea 10-12 produse de dimensiuni medii (dimensiune maximă 14 × 14 × 14 cm).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: