Çapkirina 3D çawa dixebite?

Rêbazek çêkirina lêzêdekirî çapkirina 3D ye. Ew "zêdekar" e ji ber ku ew bi tenê li şûna ku hewcedariya bloka materyalê an qalibek hewce bike, qatên materyalê li hev dike û li hev dixe da ku tiştên rastîn biafirîne. Ew dikare ji teknolojiyên "konvansiyonel" geometrîyên tevlihevtir ava bike, bi gelemperî bilez e, lêçûnên sazkirinê yên erzan hene, û bi cûrbecûr materyalên ku her ku diçe zêde dibe re dixebite. Sektora endezyariyê wê pir girîng bikar tîne, nemaze dema ku prototîp dike û geometrîyên sivik pêş dixe.

Hilberîna lêzêdeker û çapkirina 3D

Têgîna "çapkirina 3D" bi gelemperî bi çanda çêker, amator û dilxwaz, çaperên sermaseyê, teknîkên çapkirinê yên gihîştî yên mîna FDM, û materyalên erzan ên mîna ABS û PLA ve girêdayî ye. Ev hinekî ji ber çaperên sermaseyê yên erzan ên ku ji tevgera RepRap derketine, mîna MakerBot û Ultimaker-a orîjînal, ku beşdarî demokratîzekirina çapkirina 3D û geşbûna çapkirina 3D ya 2009-an bûne.

Teknolojiya Çapkirina 3D: Pêşeroja Hilberîna Nûjen

3Dçapnivîsdîrok

Berhemên konsepta çapkirina 3D di salên 1970-an de dest pê kir. Di sala 1981 de, zanyarê Japonî Dr.

Çend sal şûnda, zanyarê Amerîkî Charles Hull jî lêkolînek kûr li ser teknolojiya SLA kir, û patenta yekem a SLA di 1986 de pêşkêş kir. Sîstemên 3D ava kir û yekem berhema xwe ya bazirganî, SLA-1, di sala 1988 de derxist. (Wêneya jêrîn)

SLA dikare were gotin ku teknolojiya çapkirina 3D ya herî pêşkeftî ya pêşkeftî ye, ji ber vê yekê SLS (Sînterkirina Lazerê Hilbijartî) û FDM (Modelkirina Depokirina Têkûpêk) kengî paşê

Di sala 1988-an de, Amerîkî Carl Deckard teknolojiya SLS li Zanîngeha Texasê patenta kir, ku teknîkek din a çapkirina 3D ye ku tê de lazerek bi herêmî perçeyên tozê bi hev re dike da ku çap bike. Di heman salê de, Scott Crump, yek ji damezrînerên Stratasys, serlêdana patentê ji bo modela depokirina hevgirtî (FDM) kir. Ji 1980 heta 1990, sê teknolojiyên sereke yên çapkirina 3D hemî patented bûn, ku destpêka serdemek pêşveçûna bilez di vê pîşesaziyê de destnîşan kir. .

Li Ewropayê, EOS GmbH ji bo çapkirina 3D pergalek sêwiranê afirand: Pergala Stereos". Îro, modelên wê yên çapkirî yên 3D di sektora pîşesaziyê de li çaraliyê cîhanê ji bo teknolojiya çapkirina 3D SLS (Selective Laser Sintering) ji bo plastîk û metalên ku tê de têne nas kirin têne bikar anîn.

Di sala 1992-an de, patenta teknolojiya çapkirinê ya 3D FDM (Fused Deposition Modeling) ji hêla Stratasys ve hate destûr kirin, ku çaperên 3D pêşve xist da ku hewcedariyên cûda yên gelek pispor û kesan bicîh bîne.

Ji 1993 heta 1999, teknolojiyên cihêreng di pîşesaziya çapkirina 3D de derketin. Di heman demê de, bêtir û bêtir nermalava nû ya CAD, û nermalava modela 3D hatin pêşve xistin, mînakî, Sanders Prototype (niha jê re Solidscape tê gotin) ku yek ji beşdarên yekem bû ku hatî afirandin.

Çapkirina 3D serîlêdanên pir-zevî

Di sala 2008 de, yekem proteza çapkirî ya 3D derket holê, ku ev yek jî para çapa 3D di medyayê de zêde kir. Mirovan dît ku çapkirina 3D ne tenê dikare parçeyên kevneşopî çap bike lê di tamîrkirina laşê mirovan de jî were sepandin. Ev projeya çapkirina bijîjkî ya 3D ya ecêb hemî beşên endamek biyolojîkî bi hev re dihewîne û dikare "wek ku heye" bêyî civînek paşîn were çap kirin. Îro, digel şopandina 3D, protezên bijîjkî yên çapkirî yên 3D, û ortotîk erzantir û bileztir dibin da ku hewcedariyên nexweşan bicîh bînin. Wekî din, ev protez her ku diçe xweştir dibin û li gorî morfolojiya nexweş têne adaptekirin. Çapkirina 3D ji bo kesanekirina girseyî derfetên nû tîne. (wêne zêde bike)

2009 sal bû ku patentên FDM ketin qada xerckirina girseyî, ku rêyek nû ji nûbûnek berfireh a çapkerên FDM 3D vekir. Her ku bihayê çapkerên 3D yên sermaseyê dadiket, her ku diçe bêtir kes karîbûn bala xwe bidin pêşkeftina pîşesaziya çapkirina 3D.

Di sala 2013 de, serokê Dewletên Yekbûyî Barack Obama di axaftina xwe ya Dewleta Yekîtiyê de çapkirina 3D wekî awayê sereke yê hilberîna pêşerojê destnîşan kir, ku "çapkirina 3D" kir peyvek bêkêmasî. Niha cihê wê di mejiyê gel de pir girîng e. Zêdetir pargîdaniyên piçûk û navîn sûdê ji prototîpa erzan a ku ji hêla çapkirina 3D ve hatî peyda kirin digirin, bi tevahî wê di pêvajoyên dubarekirin, nûbûn û hilberîna xwe de yek dikin.

Otomobîla konsepta çapkirina 3D

Bi qasî serîlêdanên avakirinê, xaniyên çapkirî yên 3D naha rastiyek in. Mirov cara ewil di sala 2018an de koçî xaniyên çapkirî yên 3D kirin. Ev xanî 1022 metreçargoşe ye ku pir bikêr e. Bi tevahî du rojan çap kirin.

Pergala dabeşkirina çapkirina 3D li ser wekhevî û cûdahiyên di navbera çêkirin û çapkirina 3D de

Topa qulkirî wekî mînak bigirin. Li ser rûyê erdê ji dehan zêdetir kulîlk hene. Ger ew ji hêla makîneya kevneşopî ve were pêvajo kirin, ew ê pir tengahî be, û pêdivî ye ku nimûne yek bi yek bêne guheztin. Û heke hûn çapkirina 3D hilbijêrin, çu windakirina materyalê tune, ji ber vê yekê navek jê re tê gotin çêkirina lêzêdeker jî heye, ku tê vê wateyê ku rêbaza berhevkirina hêdî-hêdî materyalan ji bo çêkirina parçeyên laşî tê bikar anîn. Rêbaza kevneşopî ev e ku pêşî embriyo çêkin, dûv re maddeya zêde jê bikin, û materyalê mayî şeklê pêwîst e. Ger pirsgirêkek were tesbît kirin, pêdivî ye ku meriv qalibek veke û wê biguhezîne; dema ku çapkirina 3D hêdî hêdî berhevkirina materyalê bikar tîne, hûn dikarin zû hilbera qediyayî bibînin.

Rasthatina teknolojiya çapkirinê ya 3D

Teknolojiya çapkirina 3D li hilberîna pîşesaziyê tê sepandin. Tiştê ku pêdivî ye ku çapkirina 3D bikar bîne ne tişta laşî, lê modela dîjîtal e. Ger hûn dixwazin tişta rastîn a li ber we 3D çap bikin, wê hingê divê hûn komputerek bikar bînin da ku wê model bikin, an jî skanerek 3D bikar bînin da ku tiştê rastîn, ango modelek 3D dîjîtal bikin, û hûn dikarin di nav panzdeh hûrdeman de tiştan çap bikin. Heya nuha, teknolojiya çapkirina 3D li çar kategoriyên sereke têne dabeş kirin: FDM, DLP / SLA, û SLS.

SLS-- Pêvajoya şilkirina lazerê ya ziravkirinê

SLS tozek bi teknolojiya teknolojîk a nisbeten e ku di bin şert û mercên germahiya bilind ên tîrêjkirina lazerê de dihele. Parçeyek ji toza zirav li ser maseya xebatê belav bikin, û bi tîrêjê lazerê beşa xaça qatê bişopînin da ku germahiyê berbi xala helandinê bilind bike, da ku meriv tevhevkirin û girêdanê pêk bîne, belavkirina tozê dubare bike, bişewitîne, hûrkirin, û zuwakirinê heya ku model çêbibe. Bi rastî, çapkirina 3D dîsa û dîsa çapkirina 2D ye. Ger hûn tiştekî pir zirav biperçiqînin, hûn ê bibînin ku her perçeyek xwedan şeklek e. Heke hûn hemî şiklan bi hev re bidin hev, hûn tiştek avahiyek sê-alî distînin. Ji ber vê yekê em ji bo xêzkirina grafîkê lazeran bikar tînin. Berxwedana parçeyên ku ji SLS-ê têne çêkirin li hember jîngehê (germahî, şilbûn, û korozyona kîmyewî) mîna ya materyalên termoplastîk e; dema ku berxwedana beşên ku ji SLA têne çêkirin bi rengek xizan e, mînakî, perçeyên kar ên SLA yên ku bi rezîla epoksî têne çêkirin ji şil û kîmyewî re hesas in. Korozyon, ew ê li hawîrdorek li jor 38 ° C nerm bibe û biqelişe, lê rastbûna çêkirinê zêde ye.

SLA - pêvajoya çêkirina stereolîtografiyê

SLA teknolojiyek ronahiyê ye, ku niha li Chinaînê bi rêkûpêk pêşkeftî ye. "Stereolithography" dema ku tîrêjê lazerê şeklê qata yekem a tiştê li ser rûbera rezbera şil vedibêje, û dûv re jî platforma hilberînê bi dûrek diyarkirî (di navbera 0,05-0,025 mm) de tê xwarê, û dûv re jî tebeqeya zexmkirî di nav reşîna şil de tê rijandin, û hwd. Rezîna ku tê bikar anîn rezînek hestiyar e, ku piştî ku ji hêla tîrêjê lazerê ve were tîrêjkirin dê rewşek zexm ava bike, û modela çêker zû û rast e.

DLP-- Pêvajoya çêkirina stereolîtografiyê

Pêvajoya ronahiya dîjîtal DLP, ku wekî teknolojiya şikilkirina lazer tê zanîn. Teknolojiya çapkirinê ya DLP 3D bi teknolojiya çapkirina SLA 3D re gelek wekhevî heye. Ger hilberandin bi xêzkirina xelekek bi qelemê re were hevber kirin, wê hingê teknolojiya SLA bi xêzkirina qat bi qat re hevwate ye, dema ku DLP bi xêzkirina rasterast re wekhev e. Hilberîna girseyî ya ku em dişopînin du xalên pir girîng hene, yek jêhatîbûn, ya din jî lêçûna maddî ye. Çapkerek 3D heye ku dikare bi sed carî zûtir ji hilberîna kevneşopî çap bike, ango teknolojiya rû bi rû, ku ji hêla pargîdaniyek li Shenzhen, Teknolojiya Light Prism ve hatî pêşve xistin. 2-5 demjimêran digire ku meriv topek vala bi çapkirina kevneşopî ya FDM 3D çap bike, û bi leztirîn demjimêrek digire, lê çapkirina bi teknolojiya herî dawî ya rû-bi-rû tenê bi qasî 10 hûrdem digire. Leza çapkirinê ecêb e. Gava ku ev çapkirina 3D li sûkê ye, Bandora li ser hunerên kevneşopî hîn jî mezin e.

FDM -- Pêvajoya Molding Deposition Fused

Li gorî teknolojiyên DLP û SLS, teknolojiya FDM bi rêkûpêk hêsan e, ji ber vê yekê ew xwedan temaşevanek mezin e û ketina malbatê hêsantir e. Prototîp rasterast ji daneyên 3D CAD-ê bi karanîna maddeya termoplastîk ve hatî çêkirin ku di nav fîlek nîv-şilandî de tê derxistin, ku li ser bingehek qat-qat tê razandin. Feydeyên teknolojiya FDM strukturek mekanîkî ya hêsan, sêwirana hêsan, lêçûna hilberînê ya kêm, lêçûna lêçûnê û lêçûna materyalê, û ne qirêjiya jîngehê ne. Ji ber vê yekê, FDM di çaperên 3D yên sermaseya malê de di heman demê de teknolojiya herî berfireh tê bikar anîn. Ew rêbazek çapkirinê ya nisbeten kevneşopî ye, ku lazer bikar nayîne û lêçûnek kêm e, lê rastbûn ne zêde ye û leza çapkirinê pir hêdî ye. Ev rêbaza herî gihîştî ji bo her kesî ye, û ew bi gelemperî di bazara perwerdehiyê de tê bikaranîn.

Bandora çapkirina 3D li ser çêkirin û pîşesaziya kevneşopî

Avantajên çapkirina 3D

(1) Xweserkirin

Mînakî girtina diranan, diranên herkesî cûda ne, lê çapkirina 3D dikare nakokiya di navbera hilberîna xwerû û hilberîna girseyî de çareser bike, û girseyî implantên xwerû, kelûpel û hwd çêdike.

(2) nimûne rast-dem

Ji ber leza bilez a çapkirina 3D, sêwiraner serê sibê guhertoyek hilberê dîzayn dike, û serok dikare hilbera qediyayî danê nîvro bibîne, û dûv re guhertoyek din di 6 êvarê de dîzayn dike, û dikare sibeha din hilbera qediyayî bibîne, ku ev yek pir leza pêşkeftina hilberên nû zûtir dike. Ger ew ne bi taybetî tevlihev be, çapkirina 3D dikare di 3 demjimêran de hilberên qediyayî hilberîne, dema ku rastkirina kevneşopî her carê 4-6 hefte digire, ji ber vê yekê leza giştî ya sêwirana pîşesaziyê jî baştir dibe.

(3) Ne qirêjî

 Ji ber ku madeyên xav ên ku têne hilberandin hemî jîngehparêz in, tevahiya pêvajoya hilberînê hilberîna bê qirêj e. Ne qirêjiya gaza çopê û ava bermayiyê û ne jî îsrafkirina madeyên bermayî hene.

(4) Danekirin

Dema ku diranan dîjîtal mezin bibe, dê pêdiviyên teknîkî yên ji bo bijîjkan pir kêm bibin. Nexweş tenê hewce ne ku amûrê bikar bînin da ku du deqeyan li nexweşxaneyê bişopînin, û ew dikarin sedem û çareseriyên hemî pirsgirêkên diranan bizanibin.

Wekî din, çapkirina 3D di heman demê de dikare ji bo ortodontîk, çapkirina kelûpelên zelal ên kesane û xwerû jî were bikar anîn. Di dema emeliyata plastîk de, divê diran ber bi çepê an pêş ve biçin? Çend milîmetre bilivîne? Berê, emeliyata diranan tenê xwe dispêre ezmûna kesane ya bijîjk, lê diransaziya dîjîtal aramiya neştergeriyê zêde kiriye û sînorê teknîkî ji bo bijîjkan kêm kiriye.

(5) Zû

 Li gorî pêvajoyên pîşesazî yên kevneşopî, çapkirina 3D hewceyê amadekariyên pêşîn ên wekî hêza mirov û veguhastinê nake. Ew tenê pêdivî bi makîne û madeyên xav heye, û ew dikare zû were hilberandin.

(6) Otomasyon

 Dikare were gotin ku di navbera xeyala virtual û tiştê rast de tenê çapkerek 3D heye. Hilberîna yek-kilît a çapkirina 3D gelek lêçûnên kedê û xeletiyên mirovî xilas dike.