Wéi funktionéiert 3D Dréckerei?

Eng additiv Fabrikatiounsmethod ass 3D Dréckerei. Et ass "additiv" datt et einfach Schichten vu Material stackelt a verschmolzelt fir tatsächlech Objeten ze kreéieren anstatt e Block vu Material oder eng Schimmel ze brauchen. Et ka méi komplizéiert Geometrie bauen wéi "konventionell" Technologien, ass dacks séier, huet bëlleg fixe Setupskäschte a schafft mat enger ëmmer wuessender Gamme vu Materialien. Den Ingenieurssektor mécht e wesentleche Gebrauch dovun, besonnesch beim Prototyping an Entwécklung vu liicht Geometrien.

Additiv Fabrikatioun an 3D Dréckerei

De Begrëff "3D Dréckerei" ass dacks verbonne mat Hiersteller Kultur, Amateuren an Enthusiaster, Desktop Dréckeren, zougänglech Drécktechnike wéi FDM, a preiswerte Materialien wéi ABS a PLA. Dëst ass deelweis wéinst de bezuelbare Desktop-Drécker, déi aus der RepRap-Bewegung entstane sinn, sou wéi den ursprénglechen MakerBot an Ultimaker, déi zu der Demokratiséierung vum 3D-Dréckerei an dem 2009 3D-Drockboom bäigedroen hunn.

3D Dréckerei Technologie: D'Zukunft vun innovativen Fabrikatioun

3D anDréckereiGeschicht

3D Dréckerei Konzept Produkter ugefaang an den 1970er. Am Joer 1981 huet de japanesche Wëssenschaftler Dr Kodama, deen deen éischte war, deen d'Schicht-fir-Schicht-Druckfabrikatiounsmethod beschriwwen huet, 3D-Dréckerei probéiert, a perséinlech d'SLA (Stereolithographie) 3D-Drucktechnologie erstallt - fotosensibel Harz polymeriséiert duerch ultraviolet Liicht.

E puer Joer méi spéit, American Wëssenschaftler Charles Hull gehaal och am-Déift Fuerschung iwwert d'Technologie vun SLA, a proposéiert déi éischt Brevet vun SLA an 1986. Gegrënnt 3D Systemer a verëffentlecht hir éischt kommerziell Produit, der SLA-1, an 1988. (Bild ënnert)

SLA ka gesot ginn als déi fréist entwéckelt 3D Drécktechnologie, also wéini hunn SLS (Selective Laser Sintering) a FDM (Fused Deposition Modeling) méi spéit gemaach

Am Joer 1988 huet den amerikanesche Carl Deckard SLS Technologie op der University of Texas patentéiert, wat eng aner 3D Drocktechnik ass an där e Laser lokal Pudderpartikelen zesumme fusionéiert fir ze drécken. Am selwechte Joer huet de Scott Crump, ee vun de Grënner vu Stratasys, e Patent fir fused Deposition Modeling (FDM) ugewannt. Vun 1980 bis 1990 goufen déi dräi Haapttechnologien vum 3D-Dréckerei all patentéiert, wat den Ufank vun enger Period vu rapider Entwécklung an dëser Industrie markéiert. .

An Europa huet EOS GmbH en Designsystem fir 3D Dréckerei erstallt: de Stereos" System. Haut ginn hir 3D gedréckte Modeller am Industrieberäich weltwäit fir SLS 3D Drécktechnologie (Selective Laser Sintering) fir Plastik a Metaller unerkannt benotzt.

Am 1992 gouf de FDM (Fused Deposition Modeling) 3D Drécktechnologie Patent vum Stratasys autoriséiert, deen 3D Dréckeren entwéckelt huet fir déi verschidde Bedierfnesser vu ville Fachleit an Individuen ze treffen.

Vun 1993 bis 1999 sinn verschidden Technologien an der 3D Drockindustrie entstanen. Zur selwechter Zäit goufen ëmmer méi nei CAD Software, an 3D Modelléierungssoftware entwéckelt, zum Beispill Sanders Prototype (haut Solidscape genannt) deen ee vun den éischte Participanten war, déi erstallt goufen.

3D Dréckerei Multi-Feld Uwendungen

Am Joer 2008 koum déi éischt 3D-gedréckte Prothetik eraus, wat den Undeel vum 3D-Drock an de Medien weider erhéicht huet. D'Leit hunn erausfonnt datt 3D Dréckerei net nëmmen traditionell Deeler drécke kann, awer och fir mënschlech Kierperreparatur applizéiert ginn. Dësen erstaunleche medizinesche 3D Drockprojet kombinéiert all Deeler vun engem biologesche Glied a ka gedréckt ginn "wéi ass" ouni spéider Assemblée. Haut, kombinéiert mat 3D Scannen, 3D gedréckte medizinesche Prothesen, an Orthotik gi méi bëlleg a méi séier fir d'Bedierfnesser vun de Patienten ze treffen. Ausserdeem ginn dës Prothesen ëmmer méi optimiséiert an un d'Morphologie vum Patient ugepasst. 3D Dréckerei bréngt nei Méiglechkeeten fir Mass Personaliséierung. (Foto addéieren)

2009 war d'Joer datt FDM Patenter an de Masseverbrauchsfeld koumen, wat en neie Wee fir extensiv Innovatioun vu FDM 3D Drécker opgemaach huet. Wéi de Präis vun Desktop 3D Drécker erofgaang ass, konnten ëmmer méi Leit op d'Entwécklung vun der 3D Dréckerei oppassen.

Am Joer 2013 huet den US President Barack Obama 3D Dréckerei a senger State of the Union Adress als Haaptproduktiounsmodus vun der Zukunft ernimmt, wat "3D Dréckerei" en absolute Buzzword mécht. Elo ass seng Plaz am ëffentleche Geescht ganz prominent. Méi a méi kleng a mëttelgrouss Betriber profitéieren vun der Low-Cost Prototyping, déi duerch 3D Dréckerei zur Verfügung gestallt gëtt, an integréiert se komplett an hir Iteratioun, Innovatioun a Produktiounsprozesser.

3D Dréckerei Konzept Auto

Wat d'Bauapplikatioune ubelaangt, sinn 3D gedréckte Haiser elo eng Realitéit. Leit geplënnert an 3D gedréckt Haiser fir d'éischte Kéier an 2018. D'Haus huet eng Fläch vun 1022 Quadratmeter, déi ganz liewensfäeg ass. Et huet am Ganzen zwee Deeg gedauert fir ze drécken.

De Klassifikatiounssystem vun 3D Dréckerei iwwer d'Ähnlechkeeten an Ënnerscheeder tëscht Fabrikatioun an 3D Dréckerei

Huelt den ausgehale Kugel als Beispill. Et gi méi wéi eng Dose Blummen op der Uewerfläch. Wann et duerch traditionell Veraarbechtung veraarbecht gëtt, wäert et ganz lästeg sinn, an d'Muster mussen een nom aneren geännert ginn. A wann Dir 3D-Dréckerei wielt, gëtt et keng Materialverschwendung, also huet et och en Numm genannt additiv Fabrikatioun, dat heescht datt d'Methode vu graduelle Material accumuléiert gëtt fir kierperlech Deeler ze fabrizéieren. Déi traditionell Method ass den Embryo als éischt ze maachen, dann dat iwwerschësseg Material ze läschen, an dat verbleiwent Material ass déi erfuerderlech Form. Wann e Problem festgestallt gëtt, ass et néideg eng Schimmel opzemaachen an ze änneren; iwwerdeems 3D Dréckerei benotzt bëssen duerch bëssen Material Heefung, Dir kënnt séier de fäerdege Produit gesinn.

3D Dréckerei Technologie Realisatioun

3D Dréckerei Technologie gëtt fir industriell Produktioun applizéiert. Wat 3D Dréckerei muss benotzen ass net de kierperlechen Objet, mee den digitale Modell. Wann Dir wëllt de realen Objet virun Iech 3D Drécken, da musst Dir e Computer benotzen fir et ze modelléieren, oder en 3D Scanner benotzen fir de richtegen Objet ze digitaliséieren, dat heescht en 3D Modell, an Dir kënnt Saachen an esou wéineg wéi fofzéng Minutten ausdrécken. Am Moment ass 3D Drécktechnologie a véier Haaptkategorien opgedeelt: FDM, DLP / SLA, an SLS

SLS - Laser sintering molding Prozess

SLS ass e relativ High-Tech-Pulver, deen ënner héije Temperaturbedéngungen vun der Laserbestralung schmëlzt. Verdeelt eng Schicht vu dënnem Pudder op der Workbench, a scannt de Querschnitt vun der Schicht mam Laserstrahl fir d'Temperatur op de Schmelzpunkt ze erhéijen, sou datt d'Sinterring a Bindung realiséiere kann, d'Pudderverbreedung, d'Sinteren, d'Schleifen an d'Trocknung widderhuelen bis de Modell geformt gëtt. Tatsächlech ass 3D Dréckerei ëmmer erëm 2D Dréckerei. Wann Dir en Objet ganz dënn schneiden, fannt Dir datt all Stéck eng Form huet. Wann Dir all Formen zesummen, Dir kritt eng dräi-zweedimensional Struktur Objet. Also benotze mir Laser fir Grafiken ze zéien. D'Resistenz vun SLS geformte Deeler géint d'Ëmwelt (Temperatur, Fiichtegkeet a chemesch Korrosioun) ass ähnlech wéi déi vun thermoplastesche Materialien; iwwerdeems d'Resistenz vun SLA geformt Deeler relativ schlecht ass, Zum Beispill, SLA workpieces mat epoxy resin geformt sinn ufälleg fir Fiichtegkeet zréck a Chemikalien. Korrosioun, et wäert erweicht a kräischen an engem Ëmfeld iwwer 38 ° C, awer d'Formungsgenauegkeet ass héich.

SLA - Stereolithographie Schimmelprozess

SLA ass eng Liichthärungstechnologie, déi aktuell a China relativ entwéckelt ass. "Stereolithographie" ass wann de Laserstrahl déi éischt Schichtform vum Objet op der Uewerfläch vum flëssege Harz skizzéiert, an dann ass d'Produktiounsplattform duerch eng gewëssen Distanz (tëscht 0,05-0,025 mm) erofgesat, an dann ass d'verstäerkt Schicht an de flëssege Harz, a sou weider. De benotzte Harz ass e fotosensibel Harz, deen e festen Zoustand bilden nodeems se vum Laserstrahl bestraht ginn, an de Formungsmodell ass séier a präzis.

DLP - Stereolithographie Schimmelprozess

DLP digital Liichtveraarbechtung, bekannt als Laserformingstechnologie. DLP 3D Dréckerei Technologie huet vill Ähnlechkeeten mat SLA 3D Dréckerei Technologie. Wann d'Produktioun vergläicht mat engem Krees mat engem Bläistëft ze zéien, ass d'SLA Technologie gläichwäerteg mat Schicht fir Schicht ze zéien, während DLP entsprécht direkt ze Stempelen. D'Massproduktioun déi mir verfollegen huet zwee ganz wichteg Punkten, een ass Effizienz, an déi aner ass Materialkäschte. Et gëtt en 3D Drécker deen Honnerte vu Mol méi séier drécke kann wéi traditionell Fabrikatioun, dat heescht d'Gesiicht-zu-Gesiicht Technologie, déi vun enger Firma zu Shenzhen entwéckelt gouf, Light Prism Technology. Et dauert 2-5 Stonnen engem huel Ball mat traditionell FDM 3D Dréckerei Drécken, an et dauert eng Stonn am schnellsten, mee et dauert just iwwer 10 Minutten engem Drécken mat der läscht Gesiicht-ze-Gesiicht Technologie. D'Dréckergeschwindegkeet ass erstaunlech. Wann dës 3D Dréckerei um Maart ass, ass den Impakt op traditionell Handwierker nach ëmmer grouss.

FDM --Fused Deposition Molding Process

Am Verglach mat DLP an SLS Technologien ass FDM Technologie relativ einfach, sou datt et e grousst Publikum huet an et méi einfach ass an d'Famill anzeginn. De Prototyp gëtt direkt aus den 3D CAD Daten konstruéiert andeems d'thermoplastescht Material benotzt gëtt fir an e semi-geschmolten Filament extrudéiert ze ginn, deen op enger Schicht-fir-Schicht Basis deposéiert gëtt. D'Virdeeler vun FDM Technologie sinn einfach mechanesch Struktur, einfach Design, niddereg Fabrikatioun Käschten, Ënnerhalt Käschten a Material Käschten, a keng Pollutioun un der Ëmwelt. Dofir ass FDM och déi meescht benotzt Technologie an Haushalts Desktop 3D Dréckeren. Et ass eng relativ traditionell Dréckmethod, déi kee Laser benotzt an niddreg Käschten huet, awer d'Genauegkeet ass net héich an d'Drockgeschwindegkeet ass ganz lues. Dëst ass déi zougänglechst Method fir jiddereen, an et gëtt allgemeng um Bildungsmaart benotzt.

Den Impakt vun 3D Dréckerei op Fabrikatioun an traditionell Handwierksgeschir

Virdeeler vun 3D Dréckerei

(1) Personnalisatioun

Huelt Zänndokter als Beispill, jidderee seng Zänn sinn anescht, awer 3D Dréckerei kann de Widdersproch tëscht personaliséierter Produktioun a Masseproduktioun léisen, a Mass produzéiert personaliséiert Implantater, Klameren, etc.

(2) Echtzäit Echtzäit

Wéinst der schneller Geschwindegkeet vum 3D-Dréckerei designt den Designer eng Versioun vum Produkt moies, an de Leader kann de fäerdege Produkt um Mëtteg gesinn, an designt dann eng aner Versioun um 6 Auer, a kann de fäerdege Produkt den nächsten Moien gesinn, wat d'Entwécklung vun neie Produkter séier beschleunegt. Wann et net besonnesch komplizéiert ass, kann 3D Dréckerei fäerdeg Produkter an 3 Stonnen produzéieren, während traditionell Beweisung all Kéier 4-6 Wochen dauert, sou datt d'Gesamtgeschwindegkeet vum industriellen Design och verbessert gëtt.

(3) Keng Verschmotzung

 Well d'Rohmaterialien déi produzéiert sinn all ëmweltfrëndlech sinn, ass de ganze Produktiounsprozess eng Verschmotzungsfräi Produktioun. Et gëtt keng Verschmotzung vun Offallgas an Ofwaasser, a keng Offall vu Reschtmaterialien.

(4) Dateniséierung

Wann digital Zänndokter reift, ginn d'technesch Ufuerderunge fir Dokteren staark reduzéiert. D'Patiente mussen nëmmen d'Instrument benotzen fir zwou Minutten am Spidol ze scannen, a si kënnen d'Ursaachen an d'Léisungen vun all Zännproblemer kennen.

Zousätzlech kann 3D Dréckerei och fir Orthodontik benotzt ginn, personaliséiert a personaliséiert transparent Klameren drécken. Bei Plastesch Chirurgie, sollen d'Zänn no lénks oder no vir réckelen? Wéivill Millimeter ze réckelen? An der Vergaangenheet huet d'Zännchirurgie nëmmen op d'perséinlech Erfahrung vum Dokter vertraut, awer d'digital Zänndokter huet d'Stabilitéit vun der Operatioun erhéicht an d'technesch Schwelle fir Dokteren erofgesat.

(5) Schnell

 Am Verglach mat traditionelle industrielle Prozesser, erfuerdert 3D Dréckerei keng virleefeg Virbereedungen wéi Mannkraaft an Transport. Et brauch nëmme Maschinnen a Rohmaterialien, an et kann séier a Produktioun gesat ginn.

(6) Automatisatioun

 Et kann gesot ginn datt et nëmmen een 3D Drécker tëscht der virtueller Fantasi an der realer Saach ass. D'One-Schlëssel Produktioun vun 3D Dréckerei spuert vill Aarbechtskäschte a mënschlech Feeler.