In 3D hoạt động như thế nào?

Hình ảnh một khẩu súng keo nóng do robot điều khiển sử dụng nhựa thay vì keo và bạn có những điều cơ bản của máy in 3D. Các sợi nhựa được đưa vào đầu in, được nung nóng để làm nóng chảy vật liệu. Đầu in di chuyển rất chính xác theo ba chiều và thả các dòng nhựa xuống giường in - cái bàn mà nó in. Máy in thực hiện việc này nhiều lần, xây dựng các lớp nhựa cho đến khi nó tạo thành một phần 3D.

Tất cả bắt đầu với mô hình 3D

Mọi đối tượng được in trên máy in 3D đều bắt đầu bằng mô hình 3D. Chúng thường được tạo trong một chương trình CAD được thiết kế để hoạt động trên các mô hình 3D trong thế giới thực, như TinkerCAD, Fusion360 hoặc Sketchup. Điều này hơi khác so với cách các mô hình 3D có thể được tạo cho phim hoặc trò chơi, mặc dù bạn chắc chắn có thể in ra các số liệu rất chi tiết từ phần mềm mô hình 3D truyền thống.

Một lợi ích của máy in 3D là nó có thể in gần như mọi thứ. Một số kiểu máy phức tạp đến mức chúng không thể thực hiện được bằng các kỹ thuật sản xuất truyền thống như đúc hoặc định tuyến CNC và đó là nơi mà máy in 3D dẫn đầu rõ ràng. Tuy nhiên, chúng không chỉ được sử dụng để tạo ra các hình dạng hình học lạ mắt, vì nó thường rẻ hơn nhiều cho bộ phận R & D của một nhà máy lớn để in một mô hình duy nhất bằng nhựa thay vì dựng lên toàn bộ nhà máy để tạo ra phần thực tế. Điều này được gọi là tạo mẫu, tạo một bản nháp thô để giúp kiểm tra bản sao cuối cùng mà không lãng phí thời gian và vật liệu quý giá.

Cắt mô hình cho bản in

Vì máy in không hiểu cách lấy lưới 3D phức tạp và biến nó thành mô hình in, mô hình 3D phải được giải mã thành thông tin mà máy in có thể hiểu được. Quá trình này được gọi là cắt vì nó sẽ quét từng lớp của mô hình và cho máy in biết cách di chuyển đầu in để tạo lần lượt từng lớp. Nó được thực hiện với sự trợ giúp của máy thái, một chương trình xử lý tất cả những điều này cho bạn, như CraftWare hoặc Astroprint.

Máy thái sẽ xử lý mô hình nền lấp đầy của mô hình, tạo ra một cấu trúc mạng bên trong một mô hình vững chắc để tạo cho nó sự ổn định hơn. Đây là một lĩnh vực mà máy in 3D tỏa sáng - họ có thể in các vật liệu rất mạnh với mật độ thực sự thấp, bằng cách chiến lược tạo ra các túi khí bên trong mô hình và làm cho nó nhẹ hơn nhiều.

Một điều nữa các tay cầm máy thái là các cột hỗ trợ. Vì máy in không thể đặt nhựa trên không khí mỏng, các cột hỗ trợ phải được tạo để cho phép máy in thu hẹp khoảng cách. Chúng có thể tháo rời nhưng được sử dụng trong quy trình in để đảm bảo nó không bị sập.

Khi máy cắt được hoàn thành, nó sẽ gửi dữ liệu đến máy in 3D để bắt đầu quá trình in.

Chờ đợi một thời gian dài

Khi máy in khởi động, bạn sẽ nhận thấy vấn đề chính với in 3D ngày hôm nay: nó rất chậm. Mặc dù máy in 2D có thể in toàn bộ sách trong vài phút, hầu hết các bản in 3D sẽ mất vài giờ, nếu không phải vài ngày để hoàn tất in. Và nếu bạn làm hỏng các cài đặt, định cấu hình sai máy cắt hoặc chỉ va vào nó một chút, bạn có thể mất toàn bộ bản in.

Có một số công nghệ nhanh hơn tạo ra các vụ nổ trong ngành, như Carbon M1, sử dụng tia laser bắn vào một lớp chất lỏng và kéo bản in ra khỏi nó, tăng tốc quá trình lên đáng kể. Nhưng những loại máy in này phức tạp hơn nhiều lần, đắt hơn nhiều và chỉ hoạt động với nhựa.

Vậy tôi có nên mua máy in 3D không?

Nếu bạn không quan tâm đến việc thiết kế và in các bộ phận, bạn chắc chắn sẽ không sớm thay thế máy in 2D nhàm chán của mình.

Các máy in hầu hết người tiêu dùng sẽ mua thường được in bằng nhựa, mặc dù có những máy in kỳ lạ (và đắt tiền) được sử dụng trong ngành công nghiệp có thể in khá nhiều thứ. Thậm chí còn có một máy in 3D có thể in thịt nhân tạo. Công nghệ đang phát triển rất nhanh và có ý nghĩa quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Chắc chắn một ngày nào đó, bạn sẽ có thể in các bữa ăn ngon từ một máy in thực phẩm ăn được, nhưng cho đến lúc đó nó vẫn là một thiết bị công nghiệp và sở thích.

Tuy nhiên, với giá cả giảm xuống mọi lúc, nó có thể là một sở thích thú vị - đặc biệt nếu bạn xây dựng bất cứ thứ gì sử dụng mô hình nhựa nhỏ.

Tín dụng hình ảnh: Kaca Skokanova / Shutterstock