Miten 3D-tulostus toimii?
MITEN 3D-TULOSTIN TOIMII?
3D-tulostus on osa ainetta lisäävän valmistuksen menetelmiä ja käyttää samanlaisia menetelmiä kuin perinteinen mustesuihkutulostin – tosin 3D-tulostuksena. Additiivinen valmistus kuvaa prosessia, jossa jotain luodaan kerroksittain lisäämällä materiaalia jatkuvasti, kunnes lopullinen muotoilu on valmis. Tämä termi viittaa useimmiten muovaukseen ja 3D-tulostukseen.
Kolmiulotteisen objektin luominen tyhjästä vaatii huippuluokan ohjelmistojen, jauhemaisten materiaalien ja tarkkuustyökalujen yhdistelmän. Alla on muutamia tärkeimpiä vaiheita, joita 3D-tulostimet tekevät ideoiden herättämiseksi eloon.
MITEN 3D-TULOSTIN TOIMII?
3D-mallinnusohjelmisto
Minkä tahansa 3D-tulostusprosessin ensimmäinen vaihe on 3D-mallinnus. Tarkkuuden maksimoimiseksi – ja koska 3D-tulostimet eivät voi taianomaisesti arvata, mitä haluat tulostaa – kaikki objektit on suunniteltava 3D-mallinnusohjelmistolla. Jotkut mallit ovat liian monimutkaisia ja yksityiskohtaisia perinteisille valmistusmenetelmille. Tässä kohtaa CAD-ohjelmisto tulee mukaan kuvaan.
Mallinnuksen avulla painotalot voivat räätälöidä tuotteitaan pienimpiä yksityiskohtia myöten. 3D-mallinnusohjelmiston kyky mahdollistaa tarkat mallit on syy siihen, miksi 3D-tulostusta pidetään todellisena mullistavana tekijänä monilla teollisuudenaloilla. Tämä mallinnusohjelmisto on erityisen tärkeä esimerkiksi hammaslääketieteen kaltaiselle toimialalle, jossa laboratoriot käyttävät 3D-ohjelmistoja suunnitellakseen yksilöllisesti sopivia hampaiden oikomislaitteita. Se on elintärkeää myös avaruusteollisuudelle, jossa ohjelmistoa käytetään raketin monimutkaisimpien osien suunnitteluun.
Mallin viipalointi
Kun malli on luotu, on aika "viipaloida" se. Koska 3D-tulostimet eivät pysty käsitteellistämään kolmen ulottuvuuden käsitettä kuten ihmiset, insinöörien on viipaloitava malli kerroksiksi, jotta tulostin voi luoda lopullisen tuotteen.
Viipalointiohjelmisto skannaa mallin jokaisen kerroksen ja kertoo tulostimelle, miten sen tulee liikkua kerroksen uudelleenluomiseksi. Viipaloijat kertovat myös 3D-tulostimille, mihin kohtaan malli "täytetään". Tämä täyttö antaa 3D-tulostetulle objektille sisäisiä ristikoita ja pylväitä, jotka auttavat muotoilemaan ja vahvistamaan objektia. Kun malli on viipaloitu, se lähetetään 3D-tulostimelle varsinaista tulostusprosessia varten.
3D-tulostusprosessi
Kun 3D-objektin mallinnus ja viipalointi on valmis, on 3D-tulostimen aika ottaa vihdoin ohjat käsiinsä. Tulostin toimii yleisesti ottaen samalla tavalla kuin perinteinen mustesuihkutulostin suorassa 3D-tulostuksessa, jossa suutin liikkuu edestakaisin annostellen vahaa tai muovimaista polymeeriä kerros kerrokselta, odottaen kerroksen kuivumista ja lisäten sitten seuraavan tason. Se lisää pohjimmiltaan satoja tai tuhansia 2D-tulosteita päällekkäin muodostaen kolmiulotteisen objektin.
3D-tulostusprosessit ja -tekniikat
3D-tulostimia on myös erityyppisiä projektin koosta, yksityiskohdista ja laajuudesta riippuen. Jokainen erityyppinen tulostin vaihtelee hieman sen suhteen, miten esine tulostetaan.
