Tartalom
- Izgalmas és ígéretes technológia
- Bevezetés a 3D nyomtatásba
- Hogyan működnek a 3D nyomtatók?
- Nyomtatók a fogyasztók számára
- Természetes anyagokat utánzó szálak
- Modellek létrehozása vagy letöltése
- IPhone tok készítése 3D nyomtatóval
- On-Demand webhelyek
- Objektumok nyomtatásának webhelye
- 3D nyomtató vásárlása - szavazás
- Rajzolás 3D tollal
- A 3Doodler toll első és második verziója
- Műanyag a környezetben
- ABS vagy PLA műanyag
- Nyomtatott zombik és hamis fogak
- A 3D nyomtatás jövője
- Néhány követelmény a sikerhez
Linda Crampton sok éven át tanította a természettudományt és az informatikát középiskolásoknak. Szívesen tanul az új technológiáról.
Izgalmas és ígéretes technológia
A 3D nyomtatás izgalmas technológia, amelynek népszerűsége és megfizethetősége gyorsan növekszik. Néhány évvel ezelőtt a 3D nyomtatók sok ezer dollárba kerültek. Míg a fejlett képességekkel rendelkező eszközök még mindig drágák, a fogyasztóorientált nyomtatók ma már sok ember számára megfizethetőek. Ezek az eszközök sokféle hasznos, művészi és szórakoztató tárgyat hozhatnak létre.
Az otthoni 3D nyomtató legizgalmasabb szempontja, hogy annyira sokoldalú. Néhány példa a nyomtatható tárgyak óriási kínálatából: ékszerek, dísztárgyak, szerszámok, csészék, vázák, aprítók, szalvétagyűrűk, sőt ruházati cikkek is. A művészek szobrokat, a szülők vagy gyermekek pedig játékokat készíthetnek. A speciális 3D nyomtatók ehető elemeket készíthetnek, és elérhetők mind fogyasztói, mind pedig professzionális változatban.
A nyomtatandó objektum modelljét egy 3D művészeti programban kell létrehozni. Ezután a modellről származó információkat elküldik a nyomtatónak. Az emberek létrehozhatnak saját egyedi tárgyterveket, vagy letölthetik a weboldalakról a terveket. Néhány vállalat kinyomtatja a tárgyakat az emberek számára. Ezen vállalatok egy része lehetővé teszi az emberek számára, hogy saját online áruházukat hozzák létre az általuk tervezett tárgyak eladásához.
A 3D objektumokat létrehozó tollak megvásárolhatók, és ezek költsége lényegesen alacsonyabb, mint egy nyomtatóé. Az emberek kreatív felhasználási lehetőségeket találnak a tollak számára. Érdekes eszköz a háromdimenziós művészetek és szobrok létrehozására, bár az így létrejött tárgyak nem hasonlítanak a nyomtató által létrehozottakra.
Bevezetés a 3D nyomtatásba
A 3D nyomtatás nagyon hasznos és fontos az orvostudományban és a gyártásban. Ez a cikk a technológiával kapcsolatos, a fogyasztók szempontjából releváns tényeket vizsgálja.
Hogyan működnek a 3D nyomtatók?
A 3D nyomtatott objektum létrehozásának első lépése az objektum megtervezése. Ez egy 3D art, CAD (Computer Aided Design) vagy animációs programban történik. A számítógépes modellt ezután STL fájlként exportálja. Egy második, szeletelő programként ismert program elolvassa az STL fájlt, és átalakítja azt G kódgá. Ez a kód megmondja a nyomtatónak, hogy az objektumot vízszintes rétegek sorozatában állítsa elő. A nyomtató ezután egyesével kinyomtatja ezeket a rétegeket, kezdve az alsó réteggel.
A fogyasztóknak szánt 3D nyomtatók többsége műanyag extrudálású vagy FDM (Fused Deposition Modeling) nyomtató. Rendelkezésre állnak csúcskategóriás FDM nyomtatók, de az olcsóbbakat valószínűleg a vásárlók vásárolják meg. A nyomtatók olyan tárgyakat hoznak létre, hogy megolvasztják a műanyag szálakat, majd a forró folyadékot egy emelvényre extrudálják. A műanyag szinte azonnal megszilárdul, miután a nyomtató extrudálófúvókájából az építési platformra engedik. A fúvóka különböző irányokban mozog, hogy létrehozza az objektumot, és az emelvény lefelé mozog, amikor az objektum mélységében növekszik. Minden új, extrudált műanyag réteg összeolvad az alábbival. Ezt a folyamatot néha adalékgyártásnak nevezik.
Néhány 3D nyomtató a tintával nyomtatott népszerű asztali nyomtatók árkategóriájába tartozik. Ha kedvet kap egy ilyen 3D nyomtató megvásárlásához, akkor ismerje meg azokat a funkciókat, amelyekről lemond a viszonylag alacsony árért cserébe. Ezenkívül vegye figyelembe a műanyag hordozók folyamatos költségeit.
Nyomtatók a fogyasztók számára
A fogyasztó-orientált FDM nyomtatók drágulnak és egyre olcsóbbak. 3D-s nyomtató otthoni vásárlásához már nem szükséges több ezer dollárt elkölteni. Valójában számos olyan nyomtató létezik, amelyek költsége 1000 USD alatt van. Egyes modellek csak néhány száz dollárba kerülnek. Az olcsóbb modellek azonban általában kisebb tárgyakat nyomtatnak, mint a nagyobbak.
Az ár mellett egy másik dolog, amelyet figyelembe kell venni a 3D nyomtató vásárlásakor, az a képesség, hogy vékony rétegeket hoz létre. Minél vékonyabbak a rétegek, annál kevésbé nyilvánvalóak a nyomatban, és annál simább a tárgy megjelenése és tapintása. A rétegek vékonysága a nyomtató felbontása. Általában minél nagyobb a felbontás, annál drágább a nyomtató.
Néhány ember, aki 3D nyomtatóval dolgozik, azt jósolja, hogy néhány éven belül az FDM nyomtatók a mai tintasugaras nyomtatók megfelelőjévé válnak - népszerűek, olcsók és képesek jó és nagyon jó minőségű tárgyak előállítására.
Természetes anyagokat utánzó szálak
3D nyomtatót használtam egy középiskolában, ahol tanítottam. Felfedeztem az alább említett weboldalakat, de nem használtam őket tárgyak nyomtatásához. A webhelyekkel kapcsolatos információkat általános érdekek szolgálják.
Modellek létrehozása vagy letöltése
Ingyenes 3D modellezési programok állnak rendelkezésre a különböző számítógépes operációs rendszerek számára. Ezen programok közül sok képes STL fájlokat létrehozni. Ingyenes G-kód létrehozó programok is elérhetők. Nem szükséges azonban, hogy valaki saját modelleket készítsen, hacsak nem élvezi a folyamatot és egyedi terveket akar létrehozni. A modellek széles választéka tölthető le az internetről.
Az egyik webhely, amely számos letölthető modellt tartalmaz, a Thingiverse. Az oldalt jelenleg egy 3D nyomtatógyártó üzemelteti. A modellek ingyenesek, a közösség pedig aktív. Magam nem töltöttem le és nem használtam a modelleket a weboldalon, de szórakoztató webhely a felfedezéshez. A fájl formátumát és a modell licencét gondosan ellenőrizni kell a letöltés előtt. A licenc lehetővé teheti egy objektum személyes használatra történő létrehozását, de nem kereskedelmi célú felhasználásra.
IPhone tok készítése 3D nyomtatóval
On-Demand webhelyek
Számos online vállalat 3D objektumokat nyomtat azoknak a fogyasztóknak, akiknek nincs nyomtatójuk. E vállalatok egy része lehetővé teszi az emberek számára, hogy online áruházat hozzanak létre az általuk tervezett termékek értékesítésére.
A Shapeways egy népszerű webhely azok számára, akik 3D nyomtatási megoldást keresnek. A tárgyakat különféle médiumokban lehet kinyomtatni, beleértve a műanyagot, a fémet, az élelmiszerekben biztonságos kerámiát és a homokkőt. Úgy tűnik, hogy a nyomatok jobb minőségűek, mint a fogyasztó-orientált nyomtatóról nyomtatott objektumok. Az emberek feltölthetik terveiket, és a tervek alapján termékeket adhatnak el a vállalat weboldalán keresztül. A Shapeways New York-ban található, de a világ legtöbb országába szállít.
A Sculpteo egy másik online vállalat, amely objektumokat nyomtat az emberek számára, és egy üzletet is vezethet. A Sculpteo székhelye Franciaországban van, de a Shapeways-hez hasonlóan világszerte szállítja.
Objektumok nyomtatásának webhelye
3D nyomtató vásárlása - szavazás
Néhány 3D nyomtató elegáns és modern kialakítású. A mechanizmus rejtve van, mint egy mikrohullámú sütőben. Más nyomtatókban, mint a fentiekben, az alkatrészek jól láthatók, és nem próbálják vonzóvá tenni a nyomtatót.
Rajzolás 3D tollal
Néhány ember számára a legolcsóbb 3D nyomtató is túl drága. A 3D tollaként ismert, olcsóbb termékek több ember számára lehetővé tehetik háromdimenziós tárgyak létrehozását és szórakozást egyszerre.
Több cég gyártja a tollakat. A legtöbbjük alapgondolata az, hogy a készüléket dugják be egy elektromos konnektorba vagy egy USB-portba, majd műanyag szálakat tápláljanak a végén lévő nyílásba. A toll felmelegíti az izzószálat, és kihúzza a puha anyagot a "hüvelyéből". A tollak segítségével az emberek extrudált műanyaggal rajzolhatnak sík felületre vagy a levegőbe. Mind egydimenziós, emelt felülettel rendelkező objektumok, mind valódi 3D objektumok létrehozhatók.
Legalább a gyártók egy része ingyenesen letölthető sablonokat biztosít. Egy személy a tollal átrajzolhatja a sablont. Ezután a nyomkövetés függőleges helyzetbe kerülhet. Különböző nyomkövetések rögzíthetők egymáshoz a tollal egy összetett tárgy létrehozása érdekében.
A 3Doodler toll első és második verziója
A 3Doodler volt az első 3D-s toll (amit tudtam), de ma már több versenytársa van. A fenti videó bemutatja néhány objektumot, amelyeket létrehozhat.
Műanyag a környezetben
Bármennyire is szeretek olvasni a 3D nyomtatási technológia izgalmas fejlődéséről, egy dolog aggaszt. Az összes fogyasztóorientált nyomtató, amelyet láttam, ABS műanyagot használt nyomtatási közegként. Az ABS műanyag vagy az akrilnitril-butadién-sztirol szívós, ütésálló anyag, amely számos hasznos alkalmazással rendelkezik. Mint a legtöbb műanyag, ultraibolya fény hatására is lebomlik. Ez azonban nagyon lassú folyamat.
A műanyag szennyezés komoly környezeti probléma. Ijesztő az a gondolat, hogy az emberek elvetik a 3D-nyomtatójuk által létrehozott nem kielégítő tárgyakat. A probléma súlyosbodhat, mivel a nyomtatók egyre népszerűbbek lesznek. Ösztönözni kell a fogyasztókat műanyaguk újrafeldolgozására, vagy hogy a nyomtatáshoz környezetbarátabb anyagot használjanak. Az ABS műanyagból készült tárgyakat fel lehet hevíteni és extruderbe extrudálni, hogy újra felhasználhatók legyenek. Egyes vállalatok olyan eszközöket értékesítenek, amelyek erre képesek a fogyasztók számára.
ABS vagy PLA műanyag
A 3Doodler és néhány 3D nyomtató ABS vagy PLA műanyagot használhat "festékként". Az ABS műanyag kőolajból készül. A PLA (politejsav) műanyag kukoricából vagy szójababból készül és biológiailag lebontható.Vannak, akik ezért a PLA szálat választják a nyomtatójukhoz. A biológiailag lebonthatóság azonban nem jelenti azt, hogy a PLA műanyagot hulladéklerakóba lehet dobni, és a mikrobák, például baktériumok és gombák lebomlásához hagyni kell, ahogyan ez a kifejezés utal. A PLA mikrobiális lebontásához magas hőmérsékletnek, fénynek és oxigénnek van kitéve két vagy három hónapig, olyan körülmények között, amelyek csak egy kereskedelmi komposztközpontban találhatók meg.
Az ABS műanyag jobb tulajdonságokkal rendelkezik, mint a PLA műanyag, a 3D modellek elkészítése szempontjából. Kevésbé törékeny, hajlékonyabb, kevésbé ragadós, és kevésbé hajlamos a megereszkedésre, amikor a hőmérséklet emelkedik. A 3Doodler gyártója azt javasolja, hogy az emberek kezdjék el az ABS műanyaggal, majd később próbálják ki a PLA műanyagot.
Nyomtatott zombik és hamis fogak
Új gyanták jelennek meg a 3D nyomtatáshoz. A gumihoz hasonló szerkezetű anyagot egy nemrégiben megrendezett CES-en (Consumer Electronics Show) mutatták be. A gyantával nyomtatott tárgyak összenyomhatók, majd a nyomás megszüntetése után visszatérhetnek az eredeti formájukhoz.
A 3D nyomtatás jövője
Egyesek azt jósolják, hogy a 3D nyomtatás forradalma a közeljövőben fog bekövetkezni. A nyomtatók gyorsan elfogadták a gyártást, és izgalmas alkalmazásuk van az orvostudományban. A jövőben az emberek többet készíthetnek otthon a szükséges termékekből, ahelyett, hogy boltban vásárolnák meg őket. Úgy tűnik azonban, hogy a fogyasztói nyomtató technológia lassabban halad, mint a gyártási és az orvosi nyomtató technológia.
Néhány követelmény a sikerhez
A 3D nyomtatás jelenlegi állapota minden bizonnyal érdekes és nagy teret enged a kreativitásnak. A mainstream technológiává válás érdekében azonban javítani kell az érintett technológián. A fogyasztóknak szánt 3D-nyomtatóknak a siker érdekében legalább az alábbi funkciókkal kell rendelkezniük. Képesnek kell lenniük arra, hogy:
- kényelmesen vagy olcsóbban készíthet hasznos tárgyakat, mint ugyanaz a más módszerrel készített tárgy
- kiváló minőségű tárgyakat készítsen
- az egyéb módszerekkel előállított tárgyak továbbfejlesztett változatainak elkészítése
- olyan tárgyakat készítsen, amelyeket más módon nem lehet létrehozni
A fogyasztóknak szánt 3D nyomtatóknak könnyen használhatóaknak, viszonylag olcsónak kell lenniük és megvásárolhatók. Meg kell oldani az erős, de környezetvédelmi szempontból biztonságos nyomathordozó megtalálásának problémáját is. Optimista vagyok a 3D nyomtatás jövőjével kapcsolatban. A technológia nagyon ígéretes és izgalmas is.
Ez a cikk pontos és a szerző legjobb tudása szerint hű. A tartalom csak tájékoztató vagy szórakoztató célokat szolgál, és nem helyettesíti a személyes vagy üzleti tanácsokat üzleti, pénzügyi, jogi vagy technikai kérdésekben.
