fabricarea aditivilor sau imprimarea 3D a fost o metodă populară de creare a prototipurilor încă din anii 1980 și devine rapid cel mai rapid și mai accesibil mod de a crea bunuri de consum personalizate. Dar cum funcționează această tehnologie la modă?

există mai multe metode diferite de imprimare 3D, dar cel mai utilizat este un proces cunoscut sub numele de modelare prin depunere topită (FDM). Imprimantele FDM folosesc un filament termoplastic, care este încălzit până la punctul său de topire și apoi extrudat, strat cu strat, pentru a crea un obiect tridimensional.tehnologia din spatele FDM a fost inventată în anii 1980 de Scott Crump, co-fondator și președinte al Stratasys Ltd., un producător de frunte de imprimante 3D. Alte organizații de imprimare 3D au adoptat de atunci tehnologii similare sub diferite denumiri. Compania MakerBot Din Brooklyn (deținută acum de Stratasys), a fost fondată pe o tehnologie aproape identică cunoscută sub numele de fabricarea filamentelor fuzionate (fff).

cum funcționează FDM

obiectele create cu o imprimantă FDM încep ca fișiere CAD (computer aided design). Înainte ca un obiect să poată fi tipărit, fișierul său CAD trebuie convertit într — un format pe care o imprimantă 3d îl poate înțelege-de obicei .Format STL.

imprimantele FDM folosesc două tipuri de materiale, un material de modelare, care constituie obiectul finit, și un material suport, care acționează ca o schelă pentru a susține obiectul în timp ce este tipărit.

în timpul tipăririi, aceste materiale iau forma unor fire de plastic sau filamente, care sunt derulate dintr-o bobină și alimentate printr-o duză de extrudare. Duza topește filamentele și le extrudează pe o bază, uneori numită platformă sau masă de construcție. Atât duza, cât și baza sunt controlate de un computer care traduce dimensiunile unui obiect în coordonate X, Y și Z pentru ca duza și baza să urmeze în timpul imprimării.

într-un sistem tipic FDM, duza de extrudare se deplasează peste platforma de construcție orizontal și vertical, „desenând” o secțiune transversală a unui obiect pe platformă. Acest strat subțire de plastic se răcește și se întărește, legându-se imediat de stratul de sub el. Odată ce un strat este finalizat, baza este coborâtă — de obicei cu aproximativ o șaisprezecime de centimetru-pentru a face loc următorului strat de plastic.

timpul de imprimare depinde de dimensiunea obiectului fabricat. Obiectele mici — doar câțiva centimetri cubi-și obiectele înalte și subțiri imprimă rapid, în timp ce obiectele mai mari și mai complexe din punct de vedere geometric necesită mai mult timp pentru imprimare. În comparație cu alte metode de imprimare 3D, cum ar fi stereolitografia (SLA) sau sinterizarea selectivă cu laser (SLS), FDM este un proces destul de lent.

odată ce un obiect iese de pe imprimanta FDM, materialele sale suport sunt îndepărtate fie prin înmuierea obiectului într-o soluție de apă și detergent, fie, în cazul suporturilor termoplastice, prin ruperea materialului suport cu mâna. Obiectele pot fi, de asemenea, șlefuite, măcinate, vopsite sau placate pentru a-și îmbunătăți funcția și aspectul.

ce se face

FDM este popular cu companii dintr-o varietate de industrii, de la automobile (BMW, Hyundai, Lamborghini) la producția de bunuri de larg consum (Black and Decker, Dial, Nestle). Aceste companii folosesc FDM pe tot parcursul dezvoltării produselor, prototipurilor și proceselor de fabricație.

cel mai comun material de imprimare pentru FDM este acrilonitrilul butadien stiren (ABS), un termoplastic obișnuit care este folosit pentru a face multe produse de consum, de la LEGO cărămizi la canoe cu apă albă. Împreună cu ABS, unele mașini FDM imprimă și în alte termoplastice, cum ar fi policarbonatul (PC) sau polieterimida (pei). Materialele suport sunt de obicei ceară solubilă în apă sau termoplastice fragile, cum ar fi polifenilsulfona (PPSF).

Termoplastele pot suporta căldură, substanțe chimice și stres mecanic, ceea ce le face un material ideal pentru imprimarea prototipurilor care trebuie să reziste la testare. Și pentru că FDM poate imprima obiecte foarte detaliate, este, de asemenea, utilizat în mod obișnuit de inginerii care trebuie să testeze piesele pentru potrivire și formă.

FDM este, de asemenea, utilizat pentru a produce piese de uz final-în special piese mici, detaliate și instrumente de fabricație specializate. Unele termoplastice pot fi utilizate chiar și în ambalarea alimentelor și a medicamentelor, făcând din FDM o metodă populară de imprimare 3D în industria medicală.imprimantele profesionale FDM costă de obicei între 10.000 și 300.000 USD, ceea ce le face una dintre cele mai ieftine opțiuni pentru companiile care investesc într-un sistem complet de imprimare 3D.

companii care folosesc FDM

în timp ce Stratasys este responsabil pentru inventarea FDM, nu este singura companie care profită de această tehnologie. În ultimele două decenii, FDM a devenit cea mai utilizată metodă de imprimare 3D din lume.

multe companii care produc imprimante FDM oferă, de asemenea, o gamă de servicii de imprimare 3D clienților, inclusiv modelare și imprimare 3D externă.

FDM acasă

unele imprimante FDM — cum ar fi cubul sistemului 3D, replicatorul MakerBot și mojo — ul Stratasys-sunt concepute pentru a fi utilizate de pasionați, Inventatori, bricolaj și proprietari de afaceri mici. Sunt mici, eficiente și ușor de utilizat.

dar având una dintre aceste imprimante 3D în casa ta nu vine ieftin. Cube este printre cele mai accesibile imprimante desktop FDM de pe piață la 1.299 USD. Mașinile MakerBot sunt și mai scumpe, variind în preț de la 2.549 dolari la 3.299 dolari. Iar mojo-ul lui Stratasys costă puțin sub 10.000 de dolari.cu toate acestea, această tehnologie populară devine din ce în ce mai puțin costisitoare, deoarece startup-urile de imprimare 3D, cum ar fi Pirate3d din California, încearcă să aducă tehnologia 3D în casele consumatorilor obișnuiți. Pirate3D ‘ s Buccaneer, care urmează să fie lansat în decembrie 2013, se vinde pentru doar 347 USD.

entuziaștii 3D care nu doresc să achiziționeze o imprimantă FDM desktop își pot construi propriile. Există multe site-uri care vând kituri și piese pentru „replicarea rapidă-prototyper” sau RepRap, un proiect de proiectare a imprimantei 3D open-source fondat la Universitatea din Bath din Marea Britanie.

pentru cele mai recente știri și caracteristici despre imprimarea 3D, vizitați:

• subiect LiveScience: imprimare 3D