Як працюють 3D принтери та 3D сканери?

Феномена і речі, описані в фантастичних оповіданнях і романах Верна, Кларка і Асимова, давно і міцно прийняли своє місце в нашому світі. Ми використовуємо для мобільних телефонів, розмов по континентах по Скайпу, електромобілів та інших, здавалося б, фантастичні речі. Ми можемо самі зателефонувати одержувачу. Проте список ідей наукової фантастики розширюється щодня і іноді щось ще може розбити візерунки нашого сприйняття.

Одним з таких явищ, які зарекомендували нашу реальність, є 3D принтери та 3D сканери. Про те, як вони працюють, і нещодавно я зміг потрапити в компанію, яка продає ці машини і робить прототипи на 3D принтерах.

Багато фотографій і відео, як тільки я закінчую, будь ласка, не ламайте

р.

Перший 3D принтер народився майже 30 років тому, в 1984 році. Засновник світової компанії 3D Systems, лідер у виробництві 3D-принтерів. З тих пір технології в цій області значно розширилися далеко вперед і можливості таких пристроїв. 3D принтери можуть друкувати практично будь-який. Розмір створеної речі обмежений тільки робочою зоною принтерів, проте ця проблема є обов'язковою - є спеціальний суперклей, який приклеює деталі майбутнього виробу.

Але все в порядку. Принтер підключений до комп'ютера, який просить його друкувати майбутній продукт, приготований в спеціальній моделі 3D. Цей 3D-принтер використовує композитний матеріал на основі гіпсу для друку, що дозволяє друк високої роздільної здатності, відтворювати майже повну палітру кольорів.

Принцип роботи полягає в наступному - принтер має контейнер, в якому заливається тонкий шар дрібного порошку, вирівнюється, перевозка з картриджем проходить над ним і обприскує загартувач різних кольорів на бажаних ділянках. Ще раз заповнюється шар порошку, вирівнюється, затверджувач обприскується, і так багато разів. Шари настільки тонкі, що ви можете бачити попередні піднітри.

Шар після шару операція повторюється, а дно ємності поступово знизиться. Для друку моделі 3D потрібно кілька годин, в залежності від складності виробу. Примітка: На правому верхньому куті ручки з кольоровими позначеннями, це картриджі. Три основні кольори, які перемішують потрібний колір при друку.

Наприкінці процесу готова модель ретельно знімається з композиту і поміщається в цей салон, де, використовуючи повітря від компресора і м'яких щіток, порошок очищається.

Звертаємо увагу на дно, всі порошки, які відірвали модель, надходить у виробництво, тобто це практично без відходів. Далі відразу готова модель просочена спеціальним суперклеєм, тому що вона ще крихка, і вона все ще може бути цвіль і т.д.

р.

Ось клею.

Виробник такий же, як принтери.

І готові вироби, макет майбутнього приміщення офісу, виготовленого за замовленням однієї компанії.

Подивіться на деталі, але це ще квіти, а потім ми побачимо ще менші речі.

Цей 3D-принтер був виготовлений компанією Z Corporation, яка зараз входить до складу компанії, яка поглинала його 3D-системи.

р.

Нові копії не відрізняються від цього, крім кольору справи і нової назви.

Додано до [mergetime]1385180073[/mergetime]
Я дуже рекомендую дивитися ці відео, які показують докладно процес друку на цій машині.

Далі ми будемо говорити про інший тип принтера. Принтер зліва - ProJet HD 3000, який використовує технологію MJM. У ньому відбувається легкий захист полімеру через ультрафіолетовий спалах. Охолоджена гаряча акрилова фотополімер (пластика) подається в головку друку, яка стосується її на друкарську платформу, де вона освітлюється галогеневою ультрафіолетовою лампою, після чого вона застигне, потім наступним шаром і так далі.

Як ви, ймовірно, вгадаєте, коли друк практично будь-яких моделей, є необхідність підтримки прототипування, перевисання деталей вирощеної моделі і для цього використовується простий віск, який наноситься одночасно з полімером, він видаляється простим нагрівом в печі, залишаючи практично ніяких слідів.

Наступна модель принтера - Ультра працює на технології DLP.

Якщо я не помилився, ви можете побачити проектор DLP.

Р

Цей принтер має контейнер з фотополімером, який закривається скляною кришкою. Проектор з кращих проектів образу. Програма перемикає фотографії на проекторі (накладки об'єкта) і як модель застигається, металева пориста платформа поступово знизиться. Як його споживати, фотополімер додається в кисть. Під час процесу друку машина закривається, щоб уникнути освітлення.

Якщо в принтері ProJet HD 3000 модель закривається ультрафіолетовим спалахом, то в Ultra це робить проектор DLP звичайним світлом.

Додано до [mergetime]1385180280[/mergetime]
Це відео про цей конкретний принтер.

І в цьому відео ви можете побачити принтер, який працює за таким же принципом, але освітлення полімера відбувається знизу.

р.

Це плита, в якій воску розтоплюється, яка подається додатковим матеріалом під час друку. На дисплеї можна побачити температуру.

Отримати піддон.

Готові вироби.

Зверніть увагу, як тонкий друк.

Матеріал непрозорого воску.

Машина буде зібрана з цих деталей.

Я майже забули, щоб розповісти вам про найбільш поширені і доступні 3D принтери, з якими ми можемо сказати, що ера верстатів майбутнього почалася. Цей принтер використовує пластик для друку. Технологія FDM (Fused Deposition Modeling) - це шар-нашарова установка гарячої полімерної нитки різних типів. Найпопулярніші пластмаси - ABS і PLA.

Пластик ABS - це неміцний термопластичний матеріал, який використовується для друку найбільш поширених пластикових прототипів. У тривимірних системах друку вона стала популярною завдяки своїй температурі переходу скла – досить мало для безпечного екструзії з стандартними інструментами, але досить висока, що друкована модель не боїться невеликого тепла, яке може піддаватися вітчизняним умовам.

Принтер не працює з картриджа, але від звичайних котушок з пластику, підключених до нього у вигляді, в якій вони продаються. Пластикова нитка заправлена в екструдер, де вона нагрівається і наклеює матеріал на рухому платформу.

Такий принтер відомий довгий час і він був замінений на інші пристрої, які можуть друкувати три види пластику.

Наступна машина - нове покоління принтерів 3D, які друкуються з пластикових котушк. Є три сорти:
Однобарвний куб X принтер
CubeX Duo - друк у двох тонах
CubeX Тріо з трьома екструдери
Ось зразки цих продуктів. Вони досить міцні, просто так не ламаються руки.

Р

Цей відео показує, як працює цей принтер.

Як я сказав, що технологія 3D друку була просунута так багато недавно, що є принтери, які можуть друкувати будь-який з шоколаду до металу і піску!

Деякі промислові принтери можуть використовувати кілька різних типів фотополімерів в одному продукті. Насправді це великий струменевий принтер, з десятками принтових голів, підключених до контейнерів з різними матеріалами. У процесі друку полімер наноситься на виріб і відразу підсвічується.
У цьому відео, наприклад, ви можете побачити, що принтер друкує як пластикові, так і гумові.

І це відео показує унікальний принтер, який працює автономно з сонячних панелей. Автор проекту використовувався пісок як матеріал, який був зібраний відразу в степу. Замість лазерних променів він використовував велику лінзу Френеля, яка концентрує сонце в точку і розтоплює пісок. Автор проекту, який виступає в якості начинки і вирівнюючого пристрою. Координаційна система принтера і комп'ютера, як я вже говорив раніше, були оснащені сонячними панелями. Протягом декількох годин перебування у степу він зробив неперевершений крап і чашу.

І цей принтер друкується з металевих крихт. Порошкові частинки зимовані лазером, після чого лоток охолоджується протягом дня. Однак продукт є крихким, замикання металевих частинок не дає міцності на продукт, він досить пористий і може зламати руки, тому що він знову обробляється в спеціальній духовці, укладається в інший лоток з іншим металевим порошком, який заповнює пори і робить його досить міцним.
Наступна частина нашої історії буде близько 3D сканерів – інструменти без яких неможливо буде друкувати багато товарів. Вони допомагають зробити віртуальну модель, яка буде втілена принтером 3D.

р.

Розріз між сканерами близького діапазону (як це на фото нижче), середнім і довгим діапазоном. По дорозі часто встановлюються довгоочисні сканери на військовій авіації і безпілотники для сканування місцевості з повітря.

Це локально виготовлений 3D сканер, який я був досить добре.

Тепер, як експеримент, ми зробимо віртуальну модель одного з фахівців компанії. Ми підключаємо сканер в комп'ютер, ввімкнемо на програмне забезпечення, і дайте.

Р

Проводимо сканер по всій висоті фігури на відстані не більше одного метра.

Прогулянка, на якій людина стоїть в цей час повільно обертається.

Войла і тут з'явився фігура чоловіка в комп'ютері. Практично подобається в фантастичному фільмі «Гарбаражна косарка».

Додаткові деталі будуть видалені, виправлені грубістю.

І це ще один, аналогічний сканер.

Для сканування об'єкта необхідно вимкнути світло в приміщенні.

3610Р. 4200Р.

До речі, майбутній модель не повинна бути глянцевою, інакше це буде проблемою сканування. Ця качка вже була відсканована, перед тим як вона мала матову поверхню.

Зверніть увагу на кілька лінз.

Що відбувається в кінці.

Ще один вид. Поверхня моделі пунктирують трикутниками.

І це 3D моделі різних куточків автомобілів, виготовлених за замовленням студії тюнінг.

Ательє отримає свою модель 3D, закінчуючи фантазією бампера або що-небудь, а потім порадує своїх клієнтів новим комплектом тіла.

З цим, наша історія про технічну частину верстатів майбутнього прийшов до кінця, але не поспішайте закрити вікно, тепер ви побачите всі зразки продукції, надруковані на різних 3D принтерах.
Це фігура людини, отриманої при друку на принтері, який використовує штукатурку композиту.

Деталі досить детальні. Я бачив фігуру чоловіка з татуюваннями на ньому.

На малюнку індусиського бога Ганеша. Пластиковий.

Різні види полімерів.

р.

І підсумковий результат, який зробив замовник від друкованих прототипів.

Технічна деталь з складною внутрішньою частиною.

Різні пластикові кільця. 3D принтери значно полегшать роботу ювелірних виробів в майбутньому.

Собор Христа Спасителя. Модель була надрукована близько 10 годин, штукатурка, товщина стінки близько сантиметра.

Ще один храм, який може розповісти вам назву?

Циборгова рука, пластикова модель.

Надрукуйте всі деталі, закріплені коги, і це!

3610Р. 4200Р.

зразок досить мобільний, не крихкий.

У вікнах компанії роздруковано різноманітні моделі.

134662

Деякі продукти можуть бути оцинковані і використані в цій формі.

3613395 Р

І це фото, що природно друкується принтером, і це можливо.