Анатомија на 3D печатач и почеток со 3D печатење

Анатомија на 3Д принтер
Џек Лај Експерт за CNC обработка

Специјализирани за CNC глодање, CNC вртење, 3D печатење, уретанско лиење, брзо алатирање, обликување со инјектирање, лиење метал,


3D печатењето, често познато како производство на адитиви, е производствен метод за создавање делови со нивно одгледување од суровини. Во субтрактивното производство, како што е CNC обработката, најголемиот дел од материјалот се сече или обликува до својата конечна форма преку формирање или сечење.
Тридимензионалното печатење (3D печатење) е моќна технологија за создавање уникатни предмети со комплицирана геометрија, опслужувајќи различни индустрии, почнувајќи од медицинската и автомобилската до одбраната и воздушната. Во оваа насока, во оваа статија, ќе разговараме за анатомијата на 3D печатачот и како да започнете со 3D печатење. Значи, да се нурнеме директно во нашата дискусија.

Анатомија на 3Д принтер

Следниве карактеристики и терминологија ја опишуваат основната механика на 3D печатачот.

1. Ефективна површина за градење/кревет/платформа

Ефективната површина за градење на 3D печатачот ги опфаќа оските X и Y, кои се рамнините на кои материјалот се поставува во последователни слоеви. Освен тоа, ја вклучува и оската Z, што е вертикално растојание низ кое материјалот може да се стврдне, спои или депонира.

2. Рамка и превоз

Тоа е механичко тело на 3D печатач направен од метални истиснување. За печатените парчиња да бидат точни, рамката мора да биде многу стабилна. Рамките за 3D печатење ја сместуваат градежната платформа, запчаниците, грејачите, завртките, доводот за материјали и макарите. Запомнете, не треба да се меша со концептот на разменливи рамки, кои генерално се однесуваат на модуларните, заменливи, градбени платформи што се користат во машините за производство на индустриски адитиви со цел да се зголеми пропусната моќ.

3. Контролор

На 3D печатачот, контролорот е компјутер кој контролира разновидна дигитална и аналогна опрема за да работи заеднички за да го произведе делот. Податоците на машината ги толкува контролорот.

4. Екструдер, млазница, глава за печатење, Hot End, Совети

Тоа би биле склопови, вообичаено поврзани со FDM и FFF, со конусни загреани врвови каде што се пренесува суров материјал од влакно, се спојува, се истиснува и се депонира на кревет за печатење. Дијаметарот на млазницата зависи од избраната висина на слојот и дебелината на зрната. (За евиденција, FDM значи моделирање со сплотено таложење, а FFF е кратенка за изработка на сплотена нишка)

5. Ласер и скенер

Ова создава инфрацрвен или ултравиолетови зраци за стврднување на основниот материјал. IR ласери, обично CO2, се користат за топење полимери или метали. Од друга страна, УВ ласерите се користат за лекување на фотополимерни смоли. 3D печатачите базирани на ласер може да ја регулираат положбата и насоката на зракот преку огледала и галви или линеарно движење. Системот за ласерско скенирање galvos е побрз, но исто така пософистициран и поскап. Секој систем скенира 3Д компонента за тој слој во брзите движења напред и назад.
Во зависност од материјалот што се скенира, одреден метод на скенирање може да биде посоодветен од друг. На пример, селективен ласерски систем за топење може да следи ситни острови од материјал за да помогне во контролирањето на акумулацијата на стресот на поединечните слоеви.

6. DLP и UV проектор

Во фотополимерното печатење, се користи дигитален светлосен проектор. DLP 3D печатачите користат слика со еден пресек на ставка за да излечат значителна површина од материјалот. Несомнено, тој е побрз од UV ласерските системи, на кои им треба брзо скенирање за да се поправи слојот. Carbon DLS гради изотропни карактеристики на 3D печатени компоненти со поместување на DLP во насока Z.

7. Изградба на комора и изградба на рамка

Изградена комора се однесува на затворена област каде што се печати делот. Изграден кревет, екструдери, храна за материјали и системи за ласер и галвос се примери за негово вклучување. Отпечатокот започнува со делниот кревет во неговата минимална состојба, со простор за делниот кревет или линеарниот екструдер да се движи по оската Z.

8. Разменлива/заменлива рамка

Тоа е отстранлива преграда за производство AM. Додека претходната задача се обработува, може да се вклучи нова рамка за да се испечати следната задача. SLS, DMLS и HP MJF сите го користат ова.

9. Електронски зрак

За да се произведе топлина, електроните се забрзуваат и се фокусираат во тесен зрак. Металното 3D печатење користи топење на електронски сноп (EBM), а за разлика од ласерите, различните магнетни полиња може да ги контролираат електронските зраци, елиминирајќи ја потребата од галвос или системи за линеарно движење.

10. Материјална храна и бункер

Материјалот за довод и бункер се однесуваат на изворот на снабдување со материјал за компонентата и структурата за поддршка. Екструдерите се потребни за методи засновани на влакно како што е FDM, додека платформите за кревети во прав користат калибрирана доза на материјал. Материјалот се испорачува во системите на прашкаста легура како што се SLS или DMLS со гравитација или вертикално напојување и премачкување на клипот.

11. Корпа за прелевање и прелевање на материјали

Контејнер наречен преливник се користи за складирање на останатиот материјал. Системите за испуштање материјали или влакно може да го користат ова за да го задржат фрлениот материјал. Спротивно на тоа, материјалот вообичаено се рециклира или повторно се користи за системите за прав и фотополимер додека се складира во контролирана средина.

12. Внесување податоци

Фазата на интерфејсот е местото каде што слоевите, машинските контроли и другите податоци се внесуваат во контролорот. Податоците често се произведуваат на друг компјутер и се испраќаат преку USB, Wi-Fi, етернет или сериски.

13. Контрола на линеарно движење

Тоа е дел од рамката на машината контролирана со макара, ремен, серво, завртка или активирач што ги придвижува карактеристиките на 3D печатачот на оската X, Y или Z. Некои печатачи ја поместуваат главата за печатење во X и Y насоки додека го поместуваат креветот за градење во Z. Може да се користи линеарна контрола за депонирање материјал во платформата за градење или отстранување на вишокот материјал во корпите за прелевање.

14. Структура/материјал за поддршка

Структурата за потпора е материјал кој се користи за врзување на дел за градежната површина и воспоставување рамка за заварување или депонирање на материјал кога се постигнуваат надвиснати делови во 3D печатење.

15. Нивелирање на кревети и израмнување на кревети

Израмнувањето на креветот е стандардна карактеристика на десктоп печатачите што автоматски го мери растојанието на патување помеѓу главата за печатење и платформата за изградба. Системот потоа се прилагодува за мали промени во рамнината за печатење што може да создадат неправилни или неуспешни отпечатоци.

16. Материјал млаз

Материјалниот млаз е глава за таложење што се движи на линеарен начин, слично на инк-џет, и позиционира микро-капки од материјалот. Депонираниот материјал може да се користи за директно создавање на објектот, додавање боја или реактивни хемикалии или за врзување на прашкаст материјал пред последователна обработка.

17. Печатење, дел, објект, работно парче

Готовиот дел, печатење, предмет или работно парче е опиплив производ на 3D печатачот. Спротивно на тоа, жртвената структура за поддршка може да се испечати и на платформата за изградба.

18. Повторувач и валјак

Повторно премачкување или валјак е механичко сечило или цилиндар што го турка материјалот од едниот до другиот крај на градежната комора, исфрлајќи го вишокот во корпите за прелевање. Системите за прав, како што се SLS, DMLS и HP MJF често откажуваат поради карактеристиките на компонентите кои се наведнуваат нагоре во патеката на премачкувачот, се заглавуваат и се влечат преку областа за печатење.

19. Изградба на плоча/лист/површина

Градежната површина е дел од градежниот кревет што може да се замени за да се ресетира 3D печатачот за ново печатење. Како почетен слој на градежниот материјал, градежните плочи и листови се од витално значење за 3D печатачите за кои е потребна структура за поддршка. Дефектите на делови се исто така предизвикани од лошо поврзување на плочата за градење.

20. Изградете софтвер за поставување

Уникатен софтвер за поставување конструкција подготвува мрежеста датотека за 3D печатење. STL-датотеките може автоматски да се поправат со поправање на мрежни празнини и превртување или кршење на функциите. Поинаку наречени „водонепропустливи“ датотеки, датотеките за печатење имаат континуирана геометрија на мрежа над нивната површина. Оваа програма може да ја позиционира ставката на виртуелна платформа за градење, да создава потпори, да приспособува пополнувања и да симулира градба. Пред печатење, симулацијата на градбата може да помогне во проценувањето на времето и откривањето на тешкотиите.
Може да се изградат повеќе парчиња на една платформа за градење пред да се пренесат како податоци за читање на 3D печатачот. Информациите специфични за слојот добиени со симулирање и извоз на изработката понекогаш се нарекуваат „сечење“. Најпопуларниот комерцијален софтвер за поставување е Materialize Magic, кој може да се користи за различни професионални платформи. На секоја платформа може да се додадат прилагодено генерирање поддршка и оптимално градење гнездење за платформи за кревети во прав.

Како да започнете со 3D печатење?

Ајде да погледнеме неколку размислувања пред да започнете со 3D печатење.

Претпочитан тип на датотека

Повеќето CAD-датотеки се во STEP. Повеќето CAD и CAM апликации дозволуваат формати на Parasolid како STEP. За разлика од мрежните формати како STL и OBJ, Parasolids складира информации за единицата и други функции. Домашните извози од алатки како Solidworks, исто така, можат да им помогнат на услугите да го истражуваат дрвото на параметриските карактеристики со решавање на проблемите со моделот што може да влијаат на печатењето.

STL & Mesh Exports

Софтверот за поставување на 3D печатач бара мрежеста датотека, како што е STL или OBJ. Parasolid CAD-датотеките може да се конвертираат во STL-датотеки, а STL-датотеките не може да се претворат назад во параметарски CAD. Креирањето STL-датотеки со резолуција што одговара на процесот на 3D печатење, а притоа да се задржи големината на датотеката е од клучно значење. Забележете дека STL-датотеките ги одржуваат податоците за мрежната површина во форма на серии на триаголници.
Заобленоста на заоблената површина ги намалува деталите за карактеристиките при извозот на решетката, што го прави превртувањето на STL во Parasolid тешко или невозможно. STL-датотеките содржат само геометрија на надворешната мрежа и нема дополнителни информации за компонентите. Бидејќи повеќето 3D печатачи читаат датотеки во милиметри (mm), од клучно значење е да се емитуваат во милиметри. Ако не, поставената датотека може да се чита поинаку.
За да извезете STL во SolidWorks, вклучете Deviation и Angle. Ако сакате да дадете најдобри резултати, треба да изберете Прилагодено и да ја префрлите секоја лента приближно 80% надесно.