Ημέρα 4 - Ενότητα 1 - Εισαγωγή στη 3D εκτύπωση

Ιστότοπος: ΕΛ/ΛΑΚ Moodle
Μάθημα: Εκπαιδευτική Ρομποτική - 3D Εκτυπώσεις - Διαδίκτυο των Πραγμάτων
Βιβλίο: Ημέρα 4 - Ενότητα 1 - Εισαγωγή στη 3D εκτύπωση
Εκτυπώθηκε από: Guest user
Ημερομηνία: Τετάρτη, 22 Μαΐου 2024, 7:58 PM

Περιγραφή

Μετά την ολοκλήρωση αυτής της ενότητας ως εκπαιδευόμενοι θα μπορείτε να:

  • περιγράφετε τι είναι η εκτύπωση 3D
  • δηλώσετε τα στάδια της Τρισδιάστατης εκτύπωσης
  • περιγράφετε το στάδιο μοντελοποίησης
  • περιγράφετε το στάδιο εκτύπωσης
  • περιγράφετε το στάδιο τελικής επεξεργασίας

Κεφάλαιο 4.1 - Ας εκτυπώσουμε οτιδήποτε!

Η τρισδιάστατη εκτύπωση (3D printing) είναι μια μέθοδος προσθετικής κατασκευής στην οποία κατασκευάζονται αντικείμενα μέσω της διαδοχικής πρόσθεσης επάλληλων στρώσεων υλικού.

Τα αντικείμενα μπορεί να είναι οποιουδήποτε σχήματαος και μεγέθους, ενώ παράγονται χρησιμοποιώντας δεδομένα ψηφιακών μοντέλων από ένα μοντέλο 3D ή κάποια άλλη ηλεκτρονική πηγή όπως ένα αρχείο τύπου AMF.

Τα Στερεολιθογραφικά (STL) αρχεία είναι από τα πιο συνηθισμένα αρχεία που χρησιμοποιούνται στη 3D εκτύπωση. Αντίθετα με την αφαίρεση υλικού που συμβαίνει συνήθως στην κατασκευή προϊόντων ξεκινώντας από μία μεγάλη μάζα υλικού, στη 3D εκτύπωση χτίζονται τα στρώματα του παραγόμενου αντικειμένου το ένα πάνω από το άλλο διαδοχικά, με οδηγό κάποιο μοντέλο CAD ή AMF.




Ο όρος "3D εκτύπωση" αρχικά αναφερόταν σε μία διαδικασία η οποία άφηνε υλικό πάνω σε μία επιφάνεια χρησιμοποιώντας ειδικές κεφαλές, στρώμα πάνω σε στρώμα. Πρόσφατα, ο όρος επεκτάθηκε και χρησιμοποιείται στην καθομιλουμένη για να περιγράψει μια μεγάλη ποικιλία τεχνικών κατασκευής αντικειμένων με εναπόθεση υλικού. Οι Ηνωμένες Πολιτείες και τα διεθνή τεχνικά πρότυπα  χρησιμοποιούν τον επίσημο όρο προσθετική κατασκευαστική διαδικασία.




Κεφάλαιο 4.2 - Μοντελοποίηση, Εκτύπωση, Φινίρισμα...

Μοντελοποίηση

Τα 3D μοντέλα για εκτύπωση μπορούν να δημιουργηθούν από ένα πρόγραμμα CAD computer-aided design (CAD), μέσω ενός 3D σαρωτή, ή από μία απλή ψηφιακή κάμερα και ειδικό λογισμικό. Τα μοντέλα 3D που κατασκευάζονται με CAD οδηγούν σε λιγότερα λάθη και μπορούν να διορθωθούν πριν εκτυπωθούν, επιτρέποντας την επαλήθευση του σχεδίου πριν την τελική εκτύπωση.




Εκτύπωση

Η κατασκευή ενός μοντέλου με μοντέρνες τεχνικές μπορεί να διαρκέσει από μερικές ώρες έως πολλές ημέρες, ανάλογα με τη μέθοδο, το μέγεθος και την πολυπλοκότητα του μοντέλου. Οι προσθετικές τεχνικές μπορούν συνήθως να μειώσουν το χρόνο σε μερικές ώρες, αν και αυτό διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του μηχανήματος το μέγεθος και τον αριθμό των στρωμάτων που παράγονται ταυτόχρονα.

Οι παραδοσιακές τεχνικές όπως η έγχυση υλικού μπορεί να είναι λιγότερο ακριβή για παραγωγή πολυμερών προϊόντων σε μεγάλες ποσότητες, αλλά η κατασκευή μέσω πρόσθετων επάλληλων στρωμάτων μπορεί να είναι γρηγορότερη, πιο ευέλικτη και λιγότερο δαπανηρή όταν παράγονται σχετικά μικρές ποσότητες προϊόντων. Οι εκτυπωτές 3D δίνουν στους σχεδιαστές και στις ομάδες ανάπτυξης έργων τη δυνατότητα να παράγουν μοντέλα κατασκευαστικών μερών χρησιμοποιώντας εκτυπωτές γραφείου.



Φινίρισμα

Αν και η παραγόμενη ανάλυση της εκτύπωσης είναι ικανοποιητική για αρκετές εφαρμογές, η εκτύπωση μιας υπερμεγέθους παραλλαγής ενός επιθυμητού αντικειμένου στην τυπική ανάλυση και η αφαίρεση υλικού στη συνέχεια με ειδική διαδικασία και υλικά μπορεί να δώσει μεγαλύτερη ακρίβεια.

Μερικά εκτυπώσιμα πολυμερή όπως το ABS, επιτρέπουν τη λείανση της επιφάνειας και τη βελτίωσή της με τη χρήση χημικών εξατμιζόμενων ουσιών όπως η ακετόνη ή παρόμοια διαλυτικά.


Ορισμένες τεχνικές κατασκευής είναι ικανές να χρησιμοποιούν πολλαπλά υλικά κατά την κατασκευή των μερών. Αυτές οι τεχνικές είναι σε θέση να εκτυπώνουν ταυτόχρονα σε πολλαπλά χρώματα και συνδυασμούς χρωμάτων και δεν απαιτούν απαραιτήτως τον χρωματισμό στη συνέχεια.


Ορισμένες τεχνικές εκτύπωσης απαιτούν την κατασκευή εσωτερικών στηριγμάτων για τη στήριξη χαρακτηριστικών κατά την κατασκευή. Αυτά τα στηρίγματα πρέπει να αφαιρεθούν ή να διαλυθούν μηχανικά μετά την ολοκλήρωση της εκτύπωσης.

Όλοι οι εμπορικοί 3D εκτυπωτές μετάλλου περιλαμβάνουν την κοπή του μεταλλικού συστατικού από το μεταλλικό υπόστρωμα μετά την εναπόθεση. Μια νέα διαδικασία για την εκτύπωση 3D με την ονομασία GMAW επιτρέπει την τροποποίηση των επιφανειών του υποστρώματος για την αφαίρεση του αλουμινίου ή του χάλυβα.