¿Cuál es el principio de la tecnología de impresión 3D?
Explicación en Wikipedia: "Este es un tipo de tecnología de creación rápida de prototipos. Utiliza materiales unibles como metal en polvo o plástico para construir mediante impresión multicapa capa por capa. Piezas. Fabricación de moldes y diseño industrial a menudo. utiliza esta tecnología para construir modelos, y ahora se está desarrollando hacia la fabricación de productos, formando "fabricación digital directa" en algunas aplicaciones de alto valor (como articulaciones de cadera o dientes, o algunas piezas de aviones). impreso. ”
En pocas palabras, la impresión 3D agrega una dimensión a la impresión bidimensional ordinaria. La impresora primero imprime una capa de materiales en polvo, como plásticos y metales, sobre una superficie plana como una impresión normal, y luego pega estas capas de impresión adhesiva capa por capa. Mediante la acumulación de diferentes "gráficos" en cada capa, finalmente se forma un objeto tridimensional. Al igual que cuando se construye una casa, los ladrillos se colocan capa por capa, pero cuando se acumulan, se convierten en una casa tridimensional.
Qué es la tecnología de impresión 3D. En concreto, la impresión 3D es una tecnología que utiliza adhesivos como metal o plástico como materiales de impresión e imprime capa a capa a partir de modelos digitales. Un método que conecta una computadora a una impresora 3D para imprimir un modelo a partir de los dibujos dibujados. Hoy en día, esta tecnología se utiliza en muchos campos y la gente la utiliza para fabricar ropa, modelos arquitectónicos, automóviles, postres de chocolate, etc.
Ventajas de la tecnología de impresión 3D
La impresión 3D es muy diferente de la producción de moldes tradicional. La mayor ventaja de la impresión 3D es que se puede producir directamente desde la máquina sin mecanizado ni moldes. Se pueden generar piezas de cualquier forma a partir de datos gráficos por computadora, lo que acorta en gran medida el ciclo de desarrollo del producto, mejora la productividad y reduce los costos de producción. Al mismo tiempo, la impresión 3D también puede imprimir algunas formas que no se pueden producir con la tecnología de producción tradicional. Al mismo tiempo, la tecnología de impresión 3D también puede simplificar todo el proceso de producción y es rápida y eficaz.
Campos de aplicación de la tecnología de impresión 3D
En la actualidad, la impresión 3D se utiliza principalmente en la fabricación tradicional, la industria médica, la industria de protección de reliquias culturales, la industria del diseño arquitectónico y la industria de accesorios y joyería, y En estas industrias Se ha utilizado ampliamente en la industria médica. En la industria médica, la impresión 3D también puede personalizar los órganos necesarios para los pacientes trasplantados de órganos. Por supuesto, la impresión de órganos humanos requiere materiales poliméricos especiales para evitar el rechazo del cuerpo humano. !
Principio del proceso de la tecnología de impresión 3D
El proceso de impresión de cada capa se divide en dos pasos. Primero, se rocía una capa de pegamento especial sobre el área que se debe formar. Las gotas de pegamento son muy pequeñas y difíciles de esparcir. Luego rocíe una capa uniforme de polvo. Cuando el polvo entre en contacto con el pegamento, se solidificará y adherirá rápidamente, mientras que las áreas sin pegamento permanecerán sueltas. De esta manera, alternando una capa de pegamento y una capa de polvo, el modelo físico se "imprimirá" para darle forma. Después de la impresión, el polvo suelto se puede "cepillar" simplemente barriendo el polvo suelto y el resto. El polvo se puede reciclar.
Los consumibles de impresión han pasado de la tinta y el papel tradicionales al pegamento y el polvo. Por supuesto, el pegamento y el polvo son materiales procesados especiales, que no solo tienen requisitos para la velocidad de reacción de curado, sino también para la resistencia del modelo y la "impresión". " resolución. tiene un impacto directo. La tecnología de impresión 3D puede alcanzar una resolución de 600 ppp y el grosor de cada capa es de solo 0,01 mm. Incluso si hay texto o imágenes en la superficie del modelo, se puede imprimir con claridad. Limitada por el principio de la impresión por inyección de tinta, la velocidad de impresión seguramente no será muy rápida. Los productos más avanzados pueden alcanzar una velocidad vertical de 25 mm por hora, que es 10 veces mayor que los primeros productos, y pueden usar pegamento de color para hacerlo. Logre impresión en color con alta profundidad de color. Hasta 24 bits.
Debido a la alta precisión de impresión, la calidad de los modelos impresos es naturalmente buena. Además del diseño que puede expresar la curva de apariencia, tampoco se mencionan la estructura ni las partes móviles. Si se utiliza para imprimir dibujos de ensamblaje mecánico, los engranajes, cojinetes, tirantes, etc. pueden moverse normalmente, y las características morfológicas como cavidades y ranuras se colocan con precisión e incluso pueden cumplir con los requisitos de ensamblaje. Las entidades impresas también se pueden pulir, perforar, y galvanizado. Al mismo tiempo, los materiales en polvo no se limitan a materiales para moldes de arena, sino que también están disponibles otros materiales como expansión y contracción elástica, compuestos de alto rendimiento, fundición a la cera perdida, etc.
Primer contacto
Solar Sinter, una máquina que utiliza energía solar para fundir arena e imprimir objetos sólidos. Los trabajos "impresos" por esta máquina pueden parecer toscos, pero en realidad ya es algo muy avanzado: el material que utiliza es arena y la energía es energía solar.
En otras palabras, usando esta máquina, puedes incluso construir fácilmente una ciudad en el desierto.
Pero, de hecho, el concepto de impresión 3D apareció en los años 80. En 1995, el MIT acuñó el término "impresión 3D", y luego la impresión 3D comenzó a surgir en el laboratorio. Luego, poco a poco, la tecnología 3D comenzó a utilizarse en industrias como la de modelos médicos y arquitectónicos, y se aplicó en una gama más amplia de campos.
Las impresoras 3D son cada vez más populares y se hacen realidad
La tecnología 3D está cada vez más cerca de la vida de las personas, y las impresoras 3D son cada vez más populares. Las impresoras 3D originales eran muy grandes y básicamente sólo existían en grandes hospitales, instituciones de investigación y empresas relacionadas. Comprar una máquina de este tipo no sólo cuesta decenas de millones, sino que los materiales de impresión también son caros.
Pero ahora, las impresoras 3D pueden tener el mismo tamaño que las impresoras de inyección de tinta normales. Muchas nuevas empresas ofrecen una variedad de impresoras, como la impresora 3D en color proporcionada por MakerBot, la impresora 3D de 2.000 yuanes de Hong Kong Makible, la impresora de ultra alta velocidad de la Universidad Técnica de Viena que puede producir modelos de carreras del tamaño de arena. granos, etc
Además, cada vez hay más software de diseño de impresión 3D, incluido Sculpteo para diseñar objetos 3D en iPhone, 123D Design para software de diseño 3D en iPad, Kinect-To-Print para escanear modelos 3D a la impresora. a través de Kinect, Augment, un software de realidad aumentada que simula dibujos 3D en modelos 3D, etc.
Además de impresoras y software 3D, también existen startups que ofrecen servicios 3D, como "National Weapons Program", MakieLab, GrabCAD, Shapeways, Formlabs, Stratasys, etc.
Increíbles trabajos de impresión 3D
Hoy en día, la gente ha utilizado la tecnología de impresión 3D para imprimir muchas cosas. Además de algunos modelos geométricos 3D complejos que se mencionan a continuación, la industria ha utilizado impresoras 3D para imprimir válvulas cardíacas, mandíbulas, placas de circuitos, automóviles, casas, rifles automáticos e incluso zapatos, ropa interior o carne cruda.
Imaginación en la impresión 3D
Debido a la fuerte plasticidad de los productos impresos en 3D, desde bidimensionales hasta tridimensionales, la impresión 3D puede tener una precisión de 600 ppp y el grosor de cada uno La capa es de 0,01 mm. De este modo se puede imprimir fácilmente casi cualquier estructura compleja, como botellas de Klein, mallas de Möbius, esponjas de Menger, etc. Esto ha despertado una gran imaginación en la gente, y muchas personas se están imaginando los cambios revolucionarios que la impresión 3D traerá a diversas industrias.
El fundador de YC, Paul Graham, dijo: "La era del renacimiento del hardware ha llegado". La reina de Internet Mary Meeker también afirmó en su "Informe de tendencias de Internet 2012": "La aparición de las impresoras 3D ha hecho que la personalización sea un tal vez, "La producción y la producción enfrentarán cambios". Chris Anderson, quien anteriormente propuso la "Teoría de la cola larga", también renunció a "Wired" y se centró en el efecto de cola larga que la tecnología de impresión 3D ha traído al mundo.
Así pues, el futuro de la impresión 3D está a nuestro alcance. Si realmente te gusta, puedes intentar comprar una impresora 3D ahora y comenzar tu propio viaje creativo.
Obstáculos para la popularización de la impresión 3D
Los obstáculos actuales para la popularización de la impresión 3D son los materiales y los costes. En términos de materiales, los tipos de materiales existentes están lejos de ser lo suficientemente ricos y no se acercan a los materiales civiles. En otras palabras, incluso si muchos materiales pueden imprimirse en 3D, no son lo suficientemente ecológicos y no pueden cumplir con los estándares civiles. La mayoría de las impresoras 3D sólo pueden imprimir uno o varios materiales con propiedades similares. La aparición de impresoras de materiales mixtos o multimateriales también es una tendencia futura.
El costo es el mayor obstáculo para la popularización, tal como lo fueron las computadoras hace unas décadas. En la actualidad, las impresoras 3D de alta precisión son relativamente grandes y costosas, y las patentes de tecnología están básicamente en manos de empresas gigantes extranjeras. Las minicomputadoras para uso civil utilizan tecnología de código abierto de hace más de diez años y su precisión no puede satisfacer las necesidades. de uso. Las impresoras 3D nacionales suelen ser más trucos que realidad y están muy por detrás de los países extranjeros en términos de estabilidad y calidad del producto. Por lo tanto, el monopolio tecnológico de las empresas extranjeras sin duda ha mantenido altos los precios de los equipos de impresión y los consumibles.
Al desmantelar máquinas extranjeras, encontraremos que el costo de toda la máquina en realidad no es alto, pero los componentes principales, como los láseres, son costosos y actualmente es imposible lograr la localización. La fórmula de las materias primas también es otro factor de monopolio. Los materiales nacionales nunca pueden alcanzar la misma calidad que los materiales importados. Por ejemplo, el polvo utilizado en la tecnología SLS, incluso el polvo sustituto producido en Japón, no es tan bueno como la calidad original.
Creo que la impresión 3D en el futuro será como la impresión 2D en el pasado. El costo y el precio disminuirán gradualmente con la localización y la madurez de la tecnología, y luego gradualmente se volverán populares.
En términos de talento y habilidades, tomamos como ejemplo la Form 1 desarrollada por el equipo del MIT. En su equipo, los expertos en materiales desempeñaron un papel importante al ayudar a desarrollar su resina fotosensible de bajo costo. Es mejor que materiales similares. El precio es más de la mitad de descuento.
El segundo son los talentos técnicos gráficos. La impresión 3D requiere contenido como soporte. Es muy importante cómo desarrollar un software de modelado simple y fácil de usar. Al igual que el iPhone necesita la App Store. Por lo tanto, en el futuro, ya sean talentos de desarrollo WebGL de OPEN GL o escaneo 3D, los talentos técnicos de modelado 3D ayudarán a un mayor desarrollo y popularización de la tecnología de impresión 3D.