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.