Hoe werkt een 3D-printer?
De opkomst van printers die afdrukken in driedimensionaal formaat mogelijk maken, heeft de mogelijkheden van een persoon op verschillende gebieden van activiteit aanzienlijk uitgebreid. Nu kunt u thuis verschillende onderdelen van elke complexiteit en configuratie maken. In dit geval worden voor het werk polymere materialen gebruikt, die gemakkelijk in een winkel kunnen worden gekocht of online kunnen worden besteld.
Het drukproces zelf is echter een complexe reeks handelingen. Om moderne technologieën te begrijpen en het apparaat correct te gebruiken, moet u het werkingsprincipe kennen. Meer hierover leest u in ons artikel.
De inhoud van het artikel
Wat is een 3D-printer, hoe werkt het?
Een 3D-printer is, simpel gezegd, een apparaat dat driedimensionale objecten creëert door laag voor laag te printen. Eerst wordt een model gevormd in een speciaal programma, vervolgens wordt het verwerkt met behulp van de zogenaamde G-codegenerator - het wordt verdeeld in horizontale lagen en omgezet in een digitale code. Dit laatste wordt een commando voor de drukker waar en hoe het materiaal moet worden aangebracht.
Het is een complexe structuur waarbij de printkop alleen horizontaal beweegt. Door het materiaal in meerdere vlakken tegelijk aan te brengen, ontstaat een driedimensionale figuur.De figuur wordt gevormd op een speciale werktafel, die zorgt voor het lijmen van het polymeer en de fixatie ervan.
Bij het aanbrengen van één laag wordt het tafeloppervlak één niveau lager verlaagd - precies de dikte van 1 laag en brengt de printkop de volgende laag aan totdat het object volledig is ontstaan.
BELANGRIJK! Tegenwoordig heeft 3D-printen toepassing gevonden op alle gebieden van menselijke activiteit: van de bouw tot de geneeskunde.
SLA-technologie
Om dit te begrijpen, moet u verschillende mogelijke opties overwegen voor het aanbrengen van een polymeermateriaal om een product te vormen. Eén van die manieren is het gebruik van SLA-technologie:
- In de houder wordt een polymeer of hars gegoten, dat uithardt bij blootstelling aan een laserstraal.
- Nadat het systeem is ingeschakeld, begint de laser langs de wagens te bewegen.
- Op bepaalde plaatsen waar de laser het polymeer raakt, wordt het harder en verandert de structuur.
- Na het passeren van de laag valt de container lager en vormt een frame.
BELANGRIJK! Dit levert heldere onderdelen op met een hoge sterkte en materiaalkwaliteit, maar het gebruik van deze technologie is te duur.
SLS-technologie
Deze methode is gebaseerd op het gebruik van een laserstraal om laag voor laag een onderdeel te creëren. In het midden van de apparatuur is een wals met een platform geïnstalleerd. Hieruit wordt een speciaal polymeermateriaal geleverd om het werkstuk te vormen. Na het aanbrengen van een dunne laag lijmt de laser delen van het polymeer gelijkmatig aan elkaar, waardoor één niveau ontstaat. Dit doorloopt verschillende cycli totdat het voltooide formulier verschijnt.
Deze optie is iets moeilijker te implementeren, maar doet niet onder voor de nauwkeurigheid. De kosten zijn gemiddeld lager in vergelijking met andere versies.
DLP-technologie
De DLP-printoptie is een relatief nieuwe uitvinding op het gebied van 3D-modellering, maar het principe verschilt praktisch niet van de hierboven gepresenteerde methoden. Het is de moeite waard om te begrijpen dat bij DLP-afdrukken het belangrijkste hulpmiddel een strip is waaraan LED's zijn bevestigd in plaats van een lasereenheid, zoals bij SLA-technologie. Hiermee kunt u niet alleen het proces versnellen, uitstekende kwaliteit verkrijgen, maar ook besparen op apparatuur. De gepresenteerde versie is een verbeterde versie en neemt een leidende positie in.
EBM-technologie
Een andere optie die wordt gebruikt op het gebied van 3D-printen is de ontwikkeling van EBM. De technologie omvat het gebruik van gerichte stralen van emitters (elektronenkanonnen). Vanwege de hoge temperatuur die wordt verkregen bij verhitting door een stroom stralen, begint het materiaal te smelten en wordt vervolgens de vorming van een product met verschillende configuraties en afmetingen mogelijk. De temperaturen kunnen oplopen tot 1000°C, waardoor je zelfs met sommige metalen kunt werken.
BELANGRIJK! Het belangrijkste voordeel van deze methode is de hoge snelheid en hoge productiviteit, wat uiterst nuttig is bij hoge werksnelheden en productie op grote schaal.
Het besturen van de 3D-printer
Om de interactie tussen alle systemen te garanderen, is het noodzakelijk om de printparameters correct te beheren en de apparatuur te configureren. Er zijn verschillende programma's en applicaties om de werking van een 3D-printer te regelen. De belangrijkste manier is om de instellingen te gebruiken van de software die op de computer is geïnstalleerd. Hiermee kunt u de volgende parameters aanpassen:
- De temperatuur van het mondstuk waaruit het polymeermateriaal wordt aangevoerd om het model te maken.
- Temperatuur van de werktafel voor een betere hechting van het materiaal aan het oppervlak.
- Snelheid en intensiteit van de polymeertoevoer naar het werkoppervlak. Deze parameter verbetert ook de toepassing van lagen.
- De werking van elektromotoren om de drukpers te verplaatsen.
Er zijn ook speciale programma's die codering gebruiken om met controllers te communiceren en de workflow te beheren.
Hoe modellen worden gemaakt voor 3D-printen
Om zo'n complex proces te garanderen, is het noodzakelijk om speciale modellen te gebruiken waarop het toekomstige product zal worden gebouwd. Als u de technologie net begint onder de knie te krijgen, is het de moeite waard om te leren hoe u standaardprogramma's en -toepassingen kunt gebruiken. Meestal bevat de kit een installatieschijf met basisuitrusting en een set kant-en-klare figuren.
U kunt een toepassing op internet vinden of online een figuur maken. In dit gedeelte moet u de training voltooien om de basisprocedure te begrijpen. Hierna kunt u proberen zelf uw eigen lay-out van het toekomstige deel te maken. Het programma zelf converteert het bestandsformaat en verzendt het om af te drukken.
