A 3D nyomtatásról
Mi a háromdimenziós nyomtatás?
A háromdimenziós nyomtatás additív gyártási folyamatként és prototípus-készítésként is ismert. Arról van szó, amikor valós tárgy készül egy háromdimenziós tervből. A digitális háromdimenziós modell STL fájlformátumban kerül elmentésre és jut el a nyomtatóhoz. A háromdimenziós nyomtató ezután rétegenként formálja meg a valódi tárgyat.
Háromdimenziós nyomtatási technológiák
Többféle technológia alkalmas háromdimenziós nyomtatásra. A legfontosabb eltérések abban rejlenek, hogy a rétegek hogyan épülnek egymásra az alkatrészek készítésekor.
SLS (selective laser sintering), FDM (fused depostion modeling) és az SLA (stereolithograhpy) a legszélesebb körben használt technológiák a háromdimenziós nyomtatásban. Az első és a második technológia anyagok olvasztásával vagy puhításával állítja elő a rétegeket.
Általában, a legmeghatározóbb tényezők a sebesség, a prototípus előállítási költsége, az anyag ára és megválasztása, valamint a színezési lehetőségek.
A háromdimenziós nyomtatás alkalmazásai
A háromdimenziós nyomtatás lehetővé teszi, hogy bármilyen megtervezett gépi alkatrész elkészülhessen órákon belül és ezzel lehetővé teszi a tervezőknek és fejlesztőknek, hogy a monitor figyelése helyett a valóságban végezhessék tevékenységüket.
Napjainkban majdnem minden, a repülőgép alkatrészektől a játékokig, háromdimenziós nyomtatás segítségével készül. A háromdimenziós nyomtatást az ékszerszakmában és a művészetekben, az építészetben és a divatban is használják.
A háromdimenziós nyomtatás egyik legfontosabb alkalmazási területe az egészségügy. Háromdimenziós nyomtatással az orvosok képesek modelleket készíteni operáció előtt a pácienseik testrészeiről.
A teljesség igénye nélkül néhány ötlet, mire használható egy 3D nyomtató otthoni felhasználásra ill. kisvállalkozások számára: prototípusok, pótalkatrészek, kis sorozatszámú termék előállítása, makettek, épület modellek, ajándéktárgyak, marketing eszközök.
Mi is a háromdimenziós nyomtató?
A háromdimenziós nyomtató egyáltalán nem hasonlít egy hétköznapi nyomtatóra. Egy ilyen nyomtató valóban három dimenzióban nyomtat. A modellt rétegekből, egyesével építi fel és ezért kapta az eljárás a gyors prototípus-készítés nevet, vagy háromdimenziós nyomtatást.
Az egyik hátránya a háromdimenziós nyomtatásnak egy otthoni felhasználó számára maga az előállítási költség, de ez persze relatív. A másik problémát az jelenti, hogy hosszú órákba telhet egy test kinyomtatása (a modell összetettségétől és a felbontástól függően). A fentiek mellett a professzionális háromdimenziós tervezéshez használt szoftverek is sokba kerülnek, de persze léteznek ingyenes megoldások is.
Már vannak egyszerűsített nyomtatók is hobbistáknak, amelyek anyagvonzat tekintetében sokkal olcsóbbak, de ezek a háromdimenziós nyomtatók nem olyan pontosak, mint drágább társaik, de sokszor ez is bőven elegendő. Mi ezekből a típusukból árusítjuk két gyártó modelljeit is.
Mi az eltérés egy gyors prototípus-készítő gép és egy háromdimenziós nyomtató között?
A háromdimenziós nyomtatók a gyors prototípus-készítő gépek egyszerűsített változatai. Lassabbak és kevesebb feladat kivitelezésére használhatóak.
A gyors prototípus-készítés az autó és repülőgép ipar már évtizedek óta bevált eljárása.
Általában a háromdimenziós nyomtatók kisebbek és kevesebb helyet foglalnak ipari társaiknál. Megfelelőek irodai használatra. Kevesebb energiát használnak és kisebb számú tárgymásolatok készítésére alkalmasak nylonból és más egyéb műanyagokból. A nyomtatók méret szempontjából is kisebb alkatrészeket tudnak előállítani. A nyomtatók általában a tárgyak előállítására nyolc hüvelyknyi kamratérrel rendelkeznek, a prototípus-készítők pedig tíz hüvelyknyiekkel. A fentiek ellenére a háromdimenziós nyomtatók funkciói megegyeznek a nagyobb gépekéivel, mint például a tervek ellenőrzése és érvényesítése, prototípus-készítés és adatmegosztás.
Végezetül a háromdimenziós nyomtatókat könnyű kezelni és olcsó fenntartani. Egy vásárló egy csináld-magad készletet akár $1000-ért is beszerezhet.
A háromdimenziós nyomtatók kevésbé pontosak a prototípus-készítő gépeknél és az egyszerűség miatt a felhasználható anyagok skálája is szűkebb.
Mit lehet készíteni háromdimenziós nyomtatókkal?
A háromdimenziós nyomtatás terén az emberek csak azt mondják: "Ha meg lehet rajzolni, meg is lehet formázni." Ez nagyrészt igaz is, de bizonyos dolgokat figyelembe kell vennünk a 3D-s modell elkészítésénél és a nyomtatásnál is.
Milyen anyagokat használnak a háromdimenziós nyomtatáshoz?
Sok különféle anyagot lehet használni a háromdimenziós nyomtatáshoz, mint például az ABS műanyagot, PLA polyamide (nylon)-ot, üveggel dúsított sztereolithográfiás anyagokat (epoxy-t), ezüstöt, titánt, acélt, viaszt, fotopolimereket és polikarbonátokat.
Bővebben: Alapanyagok összehasonlítása
Milyen háromdimenziós modellező szoftverek a megfelelőek egy kezdő számára?
Ha Ön csak most kezdi a tervezést, kipróbálhat néhány modellező programot, amelyeket ingyen tölthet le.
Google SketchUp - a Google SketchUp szórakoztató és ingyenes, és ismert könnyű kezelhetőségéről. Modellek építéséhez a SketchUp programban a határszéleket és felületeket kell megrajzolni egyszerű eszközökkel, amelyek megtanulhatóak rövid idő alatt. A 'Húzás/Tolás' eszköz segítségével lehetséges bármilyen felület torzítása háromdimenziós modellé. Továbbá a program együtt is működtethető a Google Earth alkalmazással, és lehetséges átméretezett domborzati fotók importálása a SketchUp-ba, vagy modellek exportálása a Google Earth-be.
3Dtin - a legegyszerűbb háromdimenziós szoftver. Lehetséges az internetes böngésző ablakában is dolgozni.
Blender - a Blender ingyenes, nyílt forráskódú háromdimenziós tartalomkészítő programcsomag, amely elérhető a legelterjedtebb operációs rendszerekhez a GNU nyilvános jogosítványok értelmében. A Blendert házon-belüli alkalmazásként kezdte fejleszteni a dán NeoGeo animációs stúdió és a Not a Number Technologies (NaN). A program olyan hathatós eszközökkel bír, amelyek egyébként a magasabb szintű modellező programokra jellemző.
OpenSCAD - az OpenSCAD CAD objektumok előállítására készült. Ingyenes és Linux/UNIX, MS Windows és Mac OS X rendszerek alá elérhető. A program profilja nem nagy művészi gonddal elkészített modellek, hanem CAD Objektumok.
Tinkercad - a Tinkercad egy új és gyorsabb módja a modellek készítésének a háromdimenziós nyomtatók számára. Három alapvető eszközzel lehetséges sok hasznos tárgyat készíteni az alkalmazással. Ha elkészült a tárgy háromdimenziós modellje, csak át kell tölteni az STL fájlt és kezdődhet a nyomtatás.
A kereskedelemben beszerezhető szoftverek, mint például a CAD alkalmazás AutoCAD és a Pro engineer, szoftvercsomagok, mint a Rhino, Maya és a Solidworks mindegyike elég jól megfelel háromdimenziós modellek tervezésére.
Nincs tapasztalatom a tervezés terén, milyen hosszú ideig tart megtanulni a háromdimenziós modellezést?
A háromdimenziós modellezést a hozzá tartozó eszközök kezelésének a megtanulásával lehet elsajátítani. Ilyen eszközök a tinkercad (online), 123D Design, Rhino, a Blender vagy a Sketchup. Néhány hétbe telhet az eszközökkel való megismerkedés. Hogy valaki hozzáértő felhasználó legyen legalább fél év tanulás és gyakorlás szükséges.