หนึ่งในพื้นที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดในโลกสมัยใหม่คือการสร้างวัตถุสามมิติโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ เทคโนโลยีการพิมพ์ช่วยให้คุณสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีความซับซ้อนและมีรายละเอียดมาก วันนี้การใช้การพิมพ์สามมิติเป็นไปได้ไม่เพียง แต่ในสถานที่ผลิต แต่ยังอยู่ที่บ้านด้วยเหตุนี้มันก็เพียงพอที่จะซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
เครื่องพิมพ์ 3D คืออะไร
เครื่องพิมพ์สามมิติเป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถในการสร้างวัตถุตามแบบจำลอง 3D ดิจิตอลที่สร้างขึ้น ผลิตภัณฑ์ได้มาจากการฝังรากลึกของวัสดุ เรซินเทอร์โมพลาสติกและโฟโตพอลิเมอร์ถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐาน แต่ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีปริมาณของวัสดุที่ใช้ในบทบาทของวัตถุดิบจะเพิ่มขึ้น
ขั้นตอนการผลิตผลิตภัณฑ์มีลักษณะดังนี้:
- กระบวนการสร้างแบบจำลอง 3 มิติคือ ภาพที่มองเห็นได้ของผลิตภัณฑ์ในอนาคตกำลังได้รับการพัฒนาโดยรักษาสัดส่วนทั้งหมดไว้ รูปแบบถูกสร้างขึ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์พิเศษ
- หลังจากสร้างโมเดลคุณต้องประมวลผลไฟล์ การประมวลผลเกี่ยวข้องกับการแปลงไฟล์เป็นรหัสดิจิทัลที่แบ่งทั้งโมเดลเป็นเลเยอร์คู่ขนานหลายชั้น ดังนั้นคำสั่งจะถูกสร้างขึ้นสำหรับอุปกรณ์ 3D ซึ่งกระจายวัสดุไปสู่การสร้างวัตถุ
- ขั้นตอนสุดท้ายคือการพิมพ์ 3 มิติของผลิตภัณฑ์นั่นคือ กระบวนการสร้างผลิตภัณฑ์ผ่านการฝังรากลึกของวัสดุ กระบวนการนี้ดำเนินการโดยใช้หัวพิมพ์ (เครื่องอัดรีด) ซึ่งเคลื่อนที่ไปตามแกน 0Y และ 0X เช่น วัสดุจะถูกป้อนตามระนาบแนวนอนเท่านั้นตามรหัสโปรแกรมของชั้น ในการใช้ชั้นถัดไปเครื่องอัดรีดจะเลื่อนตามแนวตั้ง (ตามแนวแกน 0Z) ที่ระยะทางเท่ากับขนาดของชั้น หลังจากนั้นเลเยอร์แนวนอนถัดไปจะเริ่มนำไปใช้
คำถามที่พบบ่อย: กระบวนการพิมพ์อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการผลิต แต่กระบวนการโดยรวมของการสร้างผลิตภัณฑ์ประกอบด้วยการฝังวัสดุ
ประเภทของเครื่องพิมพ์ 3D
อุปกรณ์ถูกแบ่งออกตามลักษณะเฉพาะของกระบวนการพิมพ์เช่น จากเทคโนโลยีที่ใช้ วิธีการพิมพ์ที่พบบ่อยที่สุดคือ FDM (Fused Deposition Modeling / Direction Modeling) และ SLA (laser stereolithography / laser stereolithography)
เทคโนโลยีการสร้างแบบจำลองทิศทางเป็นหนึ่งในวิธีการพิมพ์แรกที่ปรากฏ เป็นเรื่องสำหรับการผลิตวัตถุที่ใช้เทอร์โมพลาสติกในรูปแบบของซี่แผลหรือเกลียวบนขดลวด วิธีการพิมพ์มีดังนี้:
- ขดลวดหรือด้ายถูกติดตั้งในเครื่องอัดรีด ภายใต้การกระทำของอุปกรณ์ทำความร้อนวัสดุจะเริ่มละลายและผ่านช่องทางเข้าสู่พื้นผิวการทำงาน
- เครื่องอัดรีดทำการเคลื่อนที่ตามพิกัดที่กำหนดตามรหัสดิจิทัล การผลิตเกิดขึ้นในชั้นที่สัมพันธ์กับระนาบแนวนอน
- ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนใช้สองวัสดุ: หลักและเสริม ผลิตภัณฑ์นี้สร้างขึ้นโดยใช้วัสดุพื้นฐาน วัสดุเสริมมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างการสนับสนุนชั่วคราวเช่นเดียวกับการเติมช่องว่างกลวงของผลิตภัณฑ์ เพราะ เครื่องพิมพ์ไม่สามารถพิมพ์วัตถุในอากาศโดยไม่มีเหตุผล
คำถามที่พบบ่อย: วัสดุเสริมจะถูกลบออกในภายหลังด้วยตัวทำละลายพิเศษหรือแตกง่าย
ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยี FDM มีความแข็งแรงทางกลและทางเคมีที่ดี คุณสมบัติดังกล่าวเกิดจากการใช้เทอร์โมพลาสติกระดับการผลิต นอกจากนี้เทคโนโลยีนี้ง่ายและเหมาะสำหรับใช้ในสภาพภายในประเทศ
เทคโนโลยี SLA หรือ stereolithography พิมพ์ผลิตภัณฑ์โดยใช้เรซิ่น photopolymer ซึ่งแช่แข็งภายใต้อิทธิพลของแหล่งพลังงานในรูปแบบของเลเซอร์ ด้วยวิธีนี้ผลิตภัณฑ์มีความแม่นยำสูง (สูงถึง 15 ไมครอน) วัตถุการพิมพ์มีดังนี้:
- พื้นผิวการทำงานลดลงในภาชนะที่มีของเหลว photopolymer ถึงความลึกของชั้นหนึ่ง;
- แหล่งพลังงาน (เลเซอร์) ตัดรูปร่างของวัตถุตามพิกัดที่กำหนดของวัตถุ
- กระบวนการของการเกิดพอลิเมอไรเซชันเป็นผลมาจากการแข็งตัวที่จุดติดต่อ
- ขั้นตอนนี้ซ้ำสำหรับแต่ละชั้นจนกว่าจะมีการผลิตวัตถุ
- หลังการผลิตแบบจำลองจะถูกนำไปแช่ในภาชนะที่มีสารละลายพิเศษสำหรับทำความสะอาดจากองค์ประกอบเสริม
- ขั้นตอนสุดท้ายคือการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อเร่งกระบวนการสร้างผลิตภัณฑ์
stereolithography เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุด แต่ต้องการวัสดุราคาแพง นอกจากนี้ยังมีประเภทการพิมพ์ที่รู้จักน้อยกว่า:
SlS (การเลือกเลเซอร์เผา) หลักการของการสร้างวัตถุคือการป้อนวัสดุบาง ๆ ในรูปแบบของผงลงบนพื้นที่ทำงานซึ่งถูกเผาภายใต้การกระทำของเลเซอร์ ข้อดีหลักของวิธีนี้คือไม่จำเป็นต้องใช้องค์ประกอบเสริม แต่ต้องใช้การรักษาความร้อนเพิ่มเติม ไม่ได้จัดทำขึ้นเพื่อการใช้งานในสภาพภายในประเทศ
EBM (การละลายลำแสงอิเล็กตรอน) เทคโนโลยีนี้คล้ายกับการเผาผนึกด้วยเลเซอร์ที่เลือกสรร แต่ผลิตภัณฑ์ถูกสร้างขึ้นในสุญญากาศและไม่ต้องการการรักษาความร้อนเพิ่มเติม
โดยการพิมพ์ 3 มิติสามารถนำมาประกอบ 3D-pen หลักการทำงานของมันคล้ายกับเทคโนโลยี FDM แต่มีรูปลักษณ์ที่เล็กกว่าและใช้ในการสร้างภาพวาดด้วยเอฟเฟกต์สามมิติ
เครื่องพิมพ์ 3D สามารถทำอะไรได้บ้าง
การพิมพ์สามมิติในทุกวันนี้ถูกนำมาใช้ในชีวิตเกือบทั้งหมด มีตัวอย่างของการทำอาหารจานโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ รายละเอียดของความซับซ้อนถูกสร้างขึ้นสำหรับโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นในทุกอุตสาหกรรม แต่พื้นที่ที่เกี่ยวข้องและจำเป็นที่สุดยังคงเป็นยา
หลาย บริษัท กำลังพัฒนาผู้ลอกเลียนแบบอินทรีย์ซึ่งสามารถนำมาทดแทนผ้าธรรมชาติได้ นอกจากนี้การพิมพ์สามมิติช่วยให้คุณสามารถช่วยในสภาพแวดล้อมของข้อต่อเทียม การใช้งานทั่วไปของการผลิตแบบสามมิติได้รับในทางทันตกรรม นอกจากนี้ยังมีการใช้เครื่องพิมพ์เพื่อสร้างอวัยวะจำลอง ความเป็นไปได้ของการพิมพ์สามมิติเพิ่มขึ้นทุกวันและเข้าถึงได้ง่ายขึ้น
เครื่องพิมพ์ 3 มิติช่วยให้ไม่เพียง แต่คน แต่รวมถึงสัตว์ด้วย หนึ่งในกรณีที่เป็นที่รู้จักคือการสร้างเปลือกเต่าซึ่งได้รับบาดเจ็บจากไฟป่า ดังนั้นกระสุนใหม่ได้ช่วยชีวิตสัตว์และมีหลายกรณีเช่นนี้ อีกหนึ่งกรณีพิเศษคือขาเทียมสำหรับช้าง ความเป็นเอกลักษณ์ของคดีนี้อยู่ในความจริงที่ว่าขาเทียมสำหรับช้างนั้นไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาเพราะสัตว์มีน้ำหนักมาก
เทคโนโลยีการพิมพ์ที่ทันสมัยช่วยให้คุณสร้างได้ทั้งอาคาร ในระหว่างการก่อสร้างบ้านหลังเล็ก ๆ (37 ตร.ม. ) นักวิจัยใช้เวลาเพียง 24 ชั่วโมงและกลายเป็นราคาที่ถูกกว่าวิธีปกติถึงสองเท่า
แสดงความคิดเห็นของคุณ