Ahoana no fiasan'ny fanontana 3D?

Ny fomba fanamboarana additive iray dia ny fanontana 3D. Izy io dia "additive" amin'ny hoe manangom-bokatra sy mampifangaro sosona fotsiny izy mba hamoronana zavatra tena izy fa tsy mila fitaovana na lasitra. Afaka manangana geometries sarotra kokoa noho ny teknolojia "mahazatra", matetika haingana, manana vidiny fanamboarana raikitra mora, ary miasa miaraka amin'ny fitaovana tsy mitsaha-mitombo. Ny sehatry ny injeniera dia mampiasa azy io betsaka, indrindra amin'ny fanaovana prototyping sy famolavolana geometrika maivana.

Fanamboarana additive sy fanontana 3D

Ny teny hoe "fanontam-pirinty 3D" dia matetika mifandray amin'ny kolontsaina mpanamboatra, mpankafy sy mpankafy, mpanonta desktop, teknika fanontana azo idirana toa ny FDM, ary fitaovana mora toy ny ABS sy PLA. Izany dia ampahany noho ny fanontam-pirinty mora vidy nipoitra avy amin'ny hetsika RepRap, toy ny MakerBot sy Ultimaker tany am-boalohany, izay nandray anjara tamin'ny demokrasia ny fanontam-pirinty 3D sy ny boom fanontana 3D 2009.

Teknolojia fanontam-pirinty 3D: Ny hoavin'ny fanamboarana zava-baovao

3DFANONTANA PRINTYFIAINANY TALOHA

Ny vokatra foto-kevitra fanontana 3D dia nanomboka tamin'ny taona 1970. Tamin'ny taona 1981, ny mpahay siansa japoney Dr. Kodama, izay voalohany nanoritsoritra ny fomba famokarana fanontana sosona, dia nanandrana fanontana 3D, ary namorona manokana ny SLA (stereolithography) teknolojia fanontam-pirinty 3D-photosensitive resin polymerized amin'ny hazavana ultraviolet.

Taona vitsy taty aoriana, nanao fikarohana lalina momba ny teknolojian'ny SLA ihany koa i Charles Hull, mpahay siansa amerikana, ary nanolotra ny patanty voalohany an'ny SLA tamin'ny 1986. Nanangana 3D Systems ary namoaka ny vokatra ara-barotra voalohany, ny SLA-1, tamin'ny 1988. (sary etsy ambany)

Ny SLA dia azo lazaina ho teknolojia fanontam-pirinty 3D novolavolaina voalohany indrindra, ka oviana ny SLS (Selective Laser Sintering) sy FDM (Fused Deposition Modeling) taty aoriana

Tamin'ny 1988, ny Amerikanina Carl Deckard dia nanao patanty teknolojia SLS tao amin'ny Oniversiten'i Texas, izay teknika fanontana 3D hafa izay ahitana laser iray eo an-toerana mampifangaro ny vovony mba hanonta. Tamin'io taona io ihany, i Scott Crump, iray amin'ireo mpanorina ny Stratasys, dia nangataka patanty ho an'ny modeling deposition fused (FDM). Nanomboka tamin'ny 1980 ka hatramin'ny 1990, ny teknolojia telo lehibe amin'ny fanontam-pirinty 3D dia vita patanty avokoa, nanamarika ny fiandohan'ny vanim-potoanan'ny fivoarana haingana amin'ity indostria ity. .

Tany Eoropa, ny EOS GmbH dia namorona rafitra famolavolana ho an'ny fanontam-pirinty 3D: ny rafitra Stereos. Amin'izao fotoana izao, ny modely vita pirinty 3D ao amin'ny sehatra indostrialy dia ampiasaina maneran-tany ho an'ny teknolojia fanontana 3D SLS (Selective Laser Sintering) ho an'ny plastika sy metaly fantatra amin'ny.

Tamin'ny 1992, ny patanty teknolojia fanontana 3D FDM (Fused Deposition Modeling) dia nahazo alalana avy amin'ny Stratasys, izay namolavola mpanonta 3D mba hanomezana fahafaham-po ny filan'ny matihanina sy ny olona maro.

Nanomboka tamin'ny 1993 ka hatramin'ny 1999, nipoitra ny teknolojia isan-karazany tao amin'ny indostrian'ny fanontam-pirinty 3D. Nandritra izany fotoana izany, nitombo hatrany ny rindrambaiko CAD vaovao, ary ny rindrambaiko modeling 3D, ohatra, Sanders Prototype (antsoina hoe Solidscape ankehitriny) izay iray amin'ireo mpandray anjara voalohany noforonina.

Fampiharana fanontam-pirinty 3D maromaro

Tamin'ny taona 2008, nivoaka ny prosthetika voalohany vita pirinty 3D, izay nampitombo ny ampahany tamin'ny fanontam-pirinty 3D tamin'ny haino aman-jery. Hitan'ny olona fa ny fanontam-pirinty 3D dia tsy afaka manonta ampahany nentim-paharazana fotsiny fa azo ampiharina amin'ny fanamboarana ny vatan'olombelona ihany koa. Ity tetikasa fanontam-pirinty 3D ara-pitsaboana mahagaga ity dia manambatra ny ampahany rehetra amin'ny rantsana biolojika ary azo atao pirinty "toy ny misy" tsy misy fivoriambe manaraka. Amin'izao fotoana izao, miaraka amin'ny scan 3D, prostheses ara-pitsaboana vita pirinty 3D, ary ny orthotics dia miha-mora sy haingana kokoa mba hanomezana izay ilain'ny marary. Ambonin'izany, ireo prostheses ireo dia miha-tsara kokoa sy mifanaraka amin'ny endriky ny marary. Ny fanontam-pirinty 3D dia mitondra fahafahana vaovao ho an'ny personalization faobe. (ampio sary)

2009 no taona nidiran'ny patanty FDM teo amin'ny sehatry ny fanjifana faobe, izay nanokatra lalana vaovao ho an'ny fanavaozana lehibe ny mpanonta FDM 3D. Rehefa nihena ny vidin'ny mpanonta 3D desktop, dia nihamaro ny olona afaka nifantoka tamin'ny fivoaran'ny indostrian'ny fanontam-pirinty 3D.

Tamin'ny taona 2013, ny filoha amerikana Barack Obama dia nanonona ny fanontana 3D tao amin'ny adiresiny State of the Union ho fomba lehibe amin'ny famokarana amin'ny ho avy, ka mahatonga ny "fanontam-pirinty 3D" ho voambolana tanteraka. Ankehitriny, tena misongadina ny toerany eo amin’ny sain’ny besinimaro. Mihamaro hatrany ireo orinasa madinika sy salantsalany no manararaotra ny prototyping mora vidy nomen'ny fanontana 3D, mampiditra izany tanteraka amin'ny fizotrany, fanavaozana ary famokarana.

Fiara foto-kevitra fanontana 3D

Raha ny momba ny fampiharana fanorenana, trano vita pirinty 3D dia tena zava-misy ankehitriny. Sambany no nifindra tany amin'ny trano vita pirinty 3D ny olona tamin'ny taona 2018. Ny velaran'ilay trano dia 1022 metatra toradroa, izay tena azo ipetrahana. Naharitra roa andro ny fanontana.

Ny rafitra fanasokajiana ny fanontana 3D momba ny fitoviana sy ny fahasamihafana eo amin'ny famokarana sy ny fanontana 3D

Raiso ho ohatra ny baolina misy lavaka. Misy voninkazo am-polony mahery eny ambonin'ny tany. Raha karakarain'ny machining nentim-paharazana izy io, dia tena manahirana, ary tsy maintsy ovaina tsirairay ny lamina. Ary raha misafidy pirinty 3D ianao, dia tsy misy fandaniam-potoana, ka manana anarana antsoina hoe additive manufacturing koa izy io, izay midika fa ny fomba fanangonam-bokatra tsikelikely dia ampiasaina amin'ny famokarana ampahany ara-batana. Ny fomba nentim-paharazana dia ny fanaovana ny embryon aloha, ary avy eo dia esory ny fitaovana tafahoatra, ary ny sisa tavela dia ny endrika ilaina. Raha misy olana hita, dia ilaina ny manokatra lasitra ary manova azy; raha mampiasa fanangonam-bokatra tsikelikely ny fanontana 3D dia afaka mahita haingana ny vokatra vita ianao.

Fanatontosana ny teknolojia fanontana 3D

Ny teknolojia fanontana 3D dia ampiharina amin'ny famokarana indostrialy. Ny fanontam-pirinty 3D tokony hampiasaina dia tsy ny zavatra ara-batana, fa ny modely nomerika. Raha te hanao pirinty 3D ny tena zavatra eo anoloanao ianao, dia tsy maintsy mampiasa solosaina hamolavola azy ianao, na mampiasa scanner 3D hametahana ny tena zavatra, izany hoe modely 3D, ary afaka manonta zavatra ao anatin'ny dimy ambin'ny folo minitra ianao. Amin'izao fotoana izao, ny teknolojia fanontana 3D dia mizara ho sokajy efatra lehibe: FDM, DLP/SLA, ary SLS

SLS-- tamin'ny laser sintering lasitra dingana

SLS dia vovo-teknolojia somary avo lenta izay miempo eo ambanin'ny fepetra avo lenta amin'ny taratra laser. Aparitaho ny sosona vovoka manify eo amin'ny dabilio, ary diniho ny tapany hazo fijaliana amin'ny taratra laser mba hampiakatra ny mari-pana amin'ny teboka miempo, mba hahatsapana ny sintering sy ny fatorana, avereno indray ny fiparitahan'ny vovoka, ny sintering, ny fikosoham-bary ary ny fanamainana mandra-piforona ny modely. Raha ny marina, ny fanontana 3D dia fanontana 2D miverimberina. Raha manapaka zavatra manify ianao, dia ho hitanao fa manana endrika ny singa tsirairay. Raha manambatra ny endrika rehetra ianao dia mahazo zavatra misy rafitra telo dimension. Noho izany dia mampiasa laser izahay mba hanao sary. Ny fanoherana ny ampahany voavolavola SLS amin'ny tontolo iainana (mari-pana, hamandoana, ary harafesina simika) dia mitovy amin'ny fitaovana thermoplastic; raha toa kosa ny fanoherana ny ampahany vita amin'ny SLA dia somary mahantra, ohatra, ny workpieces SLA voavolavola amin'ny resin epoxy dia mora voan'ny hamandoana sy ny zavatra simika. Ny harafesina, dia hanalefaka sy hivezivezy amin'ny tontolo mihoatra ny 38 ° C, saingy avo lenta ny famotsorana azy.

SLA --stereolithography dingana famolavolana

SLA dia teknolojia manasitrana maivana, izay somary mivoatra any Shina amin'izao fotoana izao. "Stereolithography" dia rehefa tamin'ny laser taratra mamaritra ny sosona voalohany endriky ny zavatra eo amin'ny ambonin'ny ranon-javatra resin, ary avy eo ny famokarana sehatra dia nampidinina amin'ny alalan'ny halavirana (eo anelanelan'ny 0.05-0.025mm), ary avy eo ny sosona mafy orina dia naroboka tao amin'ny ranoka resin, sy ny sisa. Ny resin ampiasaina dia resin photosensitive, izay hamorona fanjakana mafy orina rehefa avy taratra tamin'ny taratra laser, ary ny famolavolana modely dia haingana sy mazava.

DLP-- dingana famolavolana stereolithography

DLP fanodinana hazavana nomerika, fantatra amin'ny anarana hoe teknolojia famolavolana laser. Ny teknolojia fanontana DLP 3D dia manana fitoviana maro amin'ny teknolojia fanontana SLA 3D. Raha ampitahaina amin'ny fanaovana faribolana amin'ny pensilihazo ny famokarana, dia mitovy amin'ny fanaovana soson-sosona ny teknolojia SLA, fa ny DLP kosa dia mitovy amin'ny fitomboka mivantana. Ny famokarana faobe ataontsika dia manana teboka roa tena manan-danja, ny iray dia ny fahombiazany, ary ny iray dia ny vidin'ny fitaovana. Misy mpanonta printy 3D afaka manonta in-jatony haingana kokoa noho ny famokarana nentim-paharazana, izany hoe ny teknolojia mifanatrika, izay novolavolain'ny orinasa iray ao Shenzhen, Light Prism Technology. Mitaky 2-5 ora ny fanontana baolina poakaty miaraka amin'ny fanontana FDM 3D nentim-paharazana, ary adiny iray amin'ny haingana indrindra, fa mila 10 minitra eo ho eo ny fanontana miaraka amin'ny teknolojia farany mifanatrika. Mahavariana ny hafainganam-pandehan'ny fanontana. Raha vao eny an-tsena ity fanontana 3D ity dia mbola lehibe ny fiantraikan'ny asa tanana nentim-paharazana.

FDM --Fused Deposition Molding Process

Raha ampitahaina amin'ny teknolojia DLP sy SLS, ny teknolojia FDM dia somary tsotra, noho izany dia manana mpihaino marobe izy ary mora kokoa ny miditra ao amin'ny fianakaviana. Ny prototype dia namboarina mivantana avy amin'ny angon-drakitra 3D CAD amin'ny alàlan'ny fampiasana ny fitaovana thermoplastic havoaka amin'ny filamenta semi-rendrika, izay apetraka amin'ny fototry ny sosona. Ny tombony amin'ny teknolojia FDM dia ny rafitra mekanika tsotra, ny famolavolana mora, ny vidin'ny famokarana ambany, ny vidin'ny fikojakojana ary ny vidin'ny fitaovana, ary tsy misy fandotoana ny tontolo iainana. Noho izany, FDM ihany koa no teknolojia be mpampiasa indrindra amin'ny pirinty 3D desktop an-tokantrano. Fomba fanontam-pirinty mahazatra, izay tsy mampiasa laser ary manana vidiny ambany, fa ny marina dia tsy avo ary ny hafainganam-pandehan'ny fanontam-pirinty dia tena miadana. Io no fomba azo idirana indrindra ho an'ny rehetra, ary matetika ampiasaina amin'ny tsenan'ny fanabeazana.

Ny fiantraikan'ny fanontana 3D eo amin'ny fanamboarana sy ny asa tanana nentim-paharazana

Tombontsoa amin'ny fanontana 3D

(1) Customization

Raha raisina ohatra ny mpitsabo nify dia tsy mitovy ny nifin'ny tsirairay, fa ny fanontam-pirinty 3D dia afaka mamaha ny fifanoherana eo amin'ny famokarana namboarina sy ny famokarana faobe, ary mamokatra implants, braces, sns.

(2) santionany amin'ny fotoana tena izy

Noho ny hafainganam-pandehan'ny fanontam-pirinty 3D, ny mpamorona dia mamolavola ny dikan'ny vokatra amin'ny maraina, ary ny mpitarika dia afaka mahita ny vokatra vita amin'ny mitataovovonana, ary avy eo dia mamolavola dikan-teny hafa amin'ny 6 ora hariva, ary afaka mahita ny vokatra vita ny ampitso maraina, izay manafaingana ny fivoaran'ny vokatra vaovao haingana. Raha tsy sarotra loatra izany, ny fanontam-pirinty 3D dia afaka mamokatra vokatra vita ao anatin'ny adiny 3, raha maharitra 4-6 herinandro isaky ny mandeha ny fanamarinana nentim-paharazana, noho izany dia mihatsara ihany koa ny hafainganam-pandehan'ny famolavolana indostrialy.

(3) Tsy misy loto

 Koa satria ny akora novokarina dia samy tia ny tontolo iainana avokoa, ny fizotran'ny famokarana manontolo dia famokarana tsy misy loto. Tsy misy fandotoana ny entona fako sy ny rano maloto, ary tsy misy fandaniam-poana ny akora sisa tavela.

(4) Dataization

Rehefa matotra ny fitsaboana nify nomerika, dia hihena be ny fepetra ara-teknika ho an'ny mpitsabo. Ny marary ihany no mila mampiasa ilay fitaovana hanaovana scan mandritra ny roa minitra any amin'ny hopitaly, ary afaka mahafantatra ny antony sy ny vahaolana amin'ny olan'ny nify rehetra.

Ankoatr'izay, ny fanontana 3D dia azo ampiasaina amin'ny orthodontics, fanontana braces mangarahara manokana sy namboarina manokana. Mandritra ny fandidiana plastika, tokony hiankavia na handroso ve ny nify? Firy milimetatra tokony hafindra? Taloha, niantehitra fotsiny tamin'ny traikefan'ny dokotera ny fandidiana nify, fa ny fitsaboana nify nomerika dia nampitombo ny fahamarinan'ny fandidiana ary nampidina ny fetra ara-teknika ho an'ny mpitsabo.

(5) Haingana

 Raha ampitahaina amin'ny dingana indostrialy nentim-paharazana, ny fanontana 3D dia tsy mitaky fanomanana mialoha toy ny mpiasa sy ny fitaterana. Mila milina sy akora ihany izy io, ary azo apetraka haingana amin'ny famokarana.

(6) Automation

 Azo lazaina fa iray ihany ny mpanonta printy 3D eo anelanelan'ny imagination virtoaly sy ny tena izy. Ny famokarana tokana amin'ny fanontam-pirinty 3D dia mitahiry vola be amin'ny asa sy ny fahadisoan'ny olombelona.