3D nyomtatás Kaposváron

 

Az árak minden esetben egyediek, előzetes egyeztetés után tudunk árajánlatot adni.

 

A 3D nyomtatásról

Mi a háromdimenziós nyomtatás?

A háromdimenziós nyomtatás additív gyártási folyamatként és prototípus-készítésként is ismert. Arról van szó, amikor valós tárgy készül egy háromdimenziós tervből. A digitális háromdimenziós modell STL fájlformátumban kerül elmentésre és jut el a nyomtatóhoz. A háromdimenziós nyomtató ezután rétegenként formálja meg a valódi tárgyat.

Háromdimenziós nyomtatási technológiák

Többféle technológia alkalmas háromdimenziós nyomtatásra. A legfontosabb eltérések abban rejlenek, hogy a rétegek hogyan épülnek egymásra az alkatrészek készítésekor.

SLS (selective laser sintering), FDM (fused depostion modeling) és az SLA (stereolithograhpy) a legszélesebb körben használt technológiák a háromdimenziós nyomtatásban. Az első és a második technológia anyagok olvasztásával vagy puhításával állítja elő a rétegeket.

Általában, a legmeghatározóbb tényezők a sebesség, a prototípus előállítási költsége, az anyag ára és megválasztása, valamint a színezési lehetőségek.

A háromdimenziós nyomtatás alkalmazásai

A háromdimenziós nyomtatás lehetővé teszi, hogy bármilyen megtervezett gépi alkatrész elkészülhessen órákon belül és ezzel lehetővé teszi a tervezőknek és fejlesztőknek, hogy a monitor figyelése helyett a valóságban végezhessék tevékenységüket.

Napjainkban majdnem minden, a repülőgép alkatrészektől a játékokig, háromdimenziós nyomtatás segítségével készül. A háromdimenziós nyomtatást az ékszerszakmában és a művészetekben, az építészetben és a divatban is használják.

A háromdimenziós nyomtatás egyik legfontosabb alkalmazási területe az egészségügy. Háromdimenziós nyomtatással az orvosok képesek modelleket készíteni operáció előtt a pácienseik testrészeiről.

A teljesség igénye nélkül néhány ötlet, mire használható egy 3D nyomtató otthoni felhasználásra ill. kisvállalkozások számára: prototípusok, pótalkatrészek, kis sorozatszámú termék előállítása, makettek, épület modellek, ajándéktárgyak, marketing eszközök.

Mi is a háromdimenziós nyomtató?

A háromdimenziós nyomtató egyáltalán nem hasonlít egy hétköznapi nyomtatóra. Egy ilyen nyomtató valóban három dimenzióban nyomtat. A modellt rétegekből, egyesével építi fel és ezért kapta az eljárás a gyors prototípus-készítés nevet, vagy háromdimenziós nyomtatást.

Az egyik hátránya a háromdimenziós nyomtatásnak egy otthoni felhasználó számára maga az előállítási költség, de ez persze relatív. A másik problémát az jelenti, hogy hosszú órákba telhet egy test kinyomtatása (a modell összetettségétől és a felbontástól függően). A fentiek mellett a professzionális háromdimenziós tervezéshez használt szoftverek is sokba kerülnek, de persze léteznek ingyenes megoldások is.

Már vannak egyszerűsített nyomtatók is hobbistáknak, amelyek anyagvonzat tekintetében sokkal olcsóbbak, de ezek a háromdimenziós nyomtatók nem olyan pontosak, mint drágább társaik, de sokszor ez is bőven elegendő. Mi ezekből a típusukból árusítjuk két gyártó modelljeit is.

Mi az eltérés egy gyors prototípus-készítő gép és egy háromdimenziós nyomtató között?

A háromdimenziós nyomtatók a gyors prototípus-készítő gépek egyszerűsített változatai. Lassabbak és kevesebb feladat kivitelezésére használhatóak.
A gyors prototípus-készítés az autó és repülőgép ipar már évtizedek óta bevált eljárása.
Általában a háromdimenziós nyomtatók kisebbek és kevesebb helyet foglalnak ipari társaiknál. Megfelelőek irodai használatra. Kevesebb energiát használnak és kisebb számú tárgymásolatok készítésére alkalmasak nylonból és más egyéb műanyagokból. A nyomtatók méret szempontjából is kisebb alkatrészeket tudnak előállítani. A nyomtatók általában a tárgyak előállítására nyolc hüvelyknyi kamratérrel rendelkeznek, a prototípus-készítők pedig tíz hüvelyknyiekkel. A fentiek ellenére a háromdimenziós nyomtatók funkciói megegyeznek a nagyobb gépekéivel, mint például a tervek ellenőrzése és érvényesítése, prototípus-készítés és adatmegosztás.
Végezetül a háromdimenziós nyomtatókat könnyű kezelni és olcsó fenntartani. Egy vásárló egy csináld-magad készletet akár $1000-ért is beszerezhet.
A háromdimenziós nyomtatók kevésbé pontosak a prototípus-készítő gépeknél és az egyszerűség miatt a felhasználható anyagok skálája is szűkebb.

Mit lehet készíteni háromdimenziós nyomtatókkal?

A háromdimenziós nyomtatás terén az emberek csak azt mondják: "Ha meg lehet rajzolni, meg is lehet formázni." Ez nagyrészt igaz is, de bizonyos dolgokat figyelembe kell vennünk a 3D-s modell elkészítésénél és a nyomtatásnál is.

Milyen anyagokat használnak a háromdimenziós nyomtatáshoz?

Sok különféle anyagot lehet használni a háromdimenziós nyomtatáshoz, mint például az ABS műanyagot, PLA polyamide (nylon)-ot, üveggel dúsított sztereolithográfiás anyagokat (epoxy-t), ezüstöt, titánt, acélt, viaszt, fotopolimereket és polikarbonátokat.


 

A 3D nyomtató egy olyan eszköz, ami háromdimenziós tárgyakat képes alkotni digitális modellekből. Jelenlegi fő alkalmazásterülete a gyors prototípuskészítés és a hobbi szintű használat, de a technológia fejlődésével az ipari és orvosi alkalmazásra is lehetőség nyílhat [1]. A 3D nyomtató additív gyártási eljárás, vagyis vékony rétegek lerakásával készít tárgyakat szemben a hagyományos megmunkálással, melynek során egy nagyobb nyers darabból választják le a felesleges anyagot és a megmaradó rész lesz a kész termék. Amióta a 3D nyomtatás előtérbe került, az additív gyártás ellentétjeként a hagyományos eljárást szubtraktív gyártásnak is szokták nevezni. A 3D nyomtatás egyike a 21. század forradalmian új technológiáinak, az utóbbi időben rohamosan növekszik az eladott nyomtatók száma és áruk meredeken csökken.


 

3D számítógépes modellek

Az additív gyártási eljárást megelőzi digitális modell készítése. Ezt egy számítógéppel segített tervező (CAD) vagy egy 3D animációs szoftver segítségével lehet felépíteni. Meglévő testről 3D szkenner segítségével is készíthető digitális modell. A különböző formátumú modelleket a szoftverek vékony, azonos vastagságú vízszintes virtuális rétegekre szeleteli.

A leggyakoribb adatformátum a CAD szoftver és a 3D printer között az STL (Standard Tessellation Language / STereoLithography) fájl, mely a térbeli test felületét apró közelítő háromszögekre bontva tárolja. Minél kisebbek a háromszögek, annál pontosabb a közelítés. A színes 3D nyomtatók bemeneteként a VRML formátumot használják, ez ugyanis nemcsak a geometriai formát, hanem a színeket is tartalmazza.

Nyomtatás

Nyomtatáskor a gép beolvassa a modell adatait és sorban egymásra illeszkedő rétegeket képez folyadékból, porból vagy sík lemezekből, ilyenformán fokozatosan felépíti a modellt a metszetekből. Ezeket a rétegeket, melyek alakra és vastagságra megegyeznek a virtuális modell metszeteivel, egymáshoz köti vagy automatikusan egymáshoz tapadnak. Ennek a módszernek legnagyobb előnye, hogy majdnem minden formát vagy geometriai testet elő tud állítani. A nyomtató felbontását a rétegek vastagsága és a réteg síkjában a szokásos dpi-ben vagy mikrométerben (μm) adják meg. A szokásos rétegvastagság körülbelül 100 μm (0,1 mm), de vannak olyan nyomtatók, melyek 16 μm vastag rétegeket képeznek. A réteg síkjában a felbontás a lézernyomtatókéhoz hasonló. A részecskék (3D "pontok") átmérője mintegy 50-100 μm (0,05-0,1 mm)

A mai technológiákkal egy modell kinyomtatása néhány perctől néhány óráig tart az alkalmazott módszer, valamint a test méretétől és bonyolultságától függően. A hagyományos gyártási eljárások (például a fröccsöntés) polimer alkatrészek tömeggyártása esetén általában olcsóbbak, de kis darabszám esetén az additív gyártás a gyorsabb, a rugalmasabb és az olcsóbb. A 3D nyomtatók lehetővé teszik termékfejlesztő csoportok számára, hogy asztali méretű nyomtatókkal tudjanak alkatrészeket és koncepcionális modelleket készíteni.

Készremunkálás

A nyomtató felbontása több alkalmazás esetén elegendő pontosságú felületet hozhat létre, ha azonban ennél pontosabb alakra van szükség, a modellt a felbontásnak megfelelő ráhagyással kell kinyomtatni, majd a felesleges anyagot hagyományos szubtraktív technológiával kell eltávolítani.

Néhány additív gyártási technológia kétféle anyagot használ fel az alkatrészek előállításához. Az első anyag képezi majd az alkatrészt, a másik a nyomtatás alatt egyes részek alátámasztására szolgál csupán. A támasztó anyagot az eljárás befejezése után leolvaszthatják vagy leoldhatják oldószerrel vagy vízzel.

3D nyomtatás – alapanyagok

9 Replies

Az extruder típusú printereket (igazi típusnevük egyébként FFF, azaz fused filament fabrication, az eljárásé pedig FDM, azaz fused deposition modelling) az esetek nagy többségében egységes kereszmetszetre húzott/nyomott, hőre olvadó műanyagszállal etetik - zömmel 1.75 vagy 3 (=2.89) mm átmérőjű PLA vagy ABS szálat használ erre az ipar.

Mese a lebomló műanyagról

A PLA (PoliLactic Acid, magyarul politejsav) egy tejsav alapú, biológiailag lebomló műanyag. Általában nádcukrot vagy kukoricakeményítőt erjesztenek bacikkal, ebből lesz a tejsav, amiből észtert varázsolnak, aminek már csak fel kell nyitni a gyűrűjét, hogy polimerizálódjon jól. Igaziból egyszerűbb, ha megveszed egy webshopban a kész drótot, mintha otthon nekiállnál bacikkal büdösíteni némi cukornádat.
Amellett, hogy a textilipar PLA szálakat kever a ruhádba, hogy könnyebben vasalható legyen, valamint ebből van a mikrózható műanyag is, a biológiailag lebomló feature miatt egyre inkább használják élelmiszer csomagolóanyagnak (a tetraéder alakú Lipton teafilterek is ebből vannak), illetve ilyen szállal varrják össze a sebed, ha a TB adott pénzt a kórháznak és épp van nekik biológiailag lebomló varratcérnájuk. A biológiai úton történő lebomlása miatt a PLA megkapta a trendi bioplasztik elnevezést is.
A PLA 173-178 ℃ között olvad, de egész 110 ℃-ig bírja a hőt. A műanyagipart egybefogó szervezet, az SPI által kitalált Resin ID besorolásban a PLA a 7-es recycling azonosítót kapta:

PLA-ból a standard merev mellett létezik rugalmas változat is, ám ez utóbbi az okosak szerint nem való a kocauserek kezébe: nehezebben tapad, 210 fokon érdemes vele nyomtatni, max. 19 mm/sec sebességgel (a merev PLA-val elvileg el lehet menni 160 mm/sec-ig).


 

ABS

Az ABS (Akrinitril-butadién-sztirol) már sokkal ismerősebb anyag lehet - ebből van a LEGO kocka. Ezzel el is mondtam egy csomó tulajdonságát: merev, fényes, deformációnak remekül ellenáll. Hihetetlen módon sztirol és akrinitril polimerizálásával állítják elő... na minek a jelenlétében? Hát még jó, hogy a polibutadién is ott kell, hogy legyen!
Az ABS a fröccsöntőipar kedvence. A polibutadién gumi elég szívóssá teszi az amúgy jó szilárdságú akrinitril és sztirol polimereket, szóval klassz kis anyag ez. Az ABS egyedül a tartós UV sugárzást nem szereti, de nekünk nem a szoliba kell, úgyhogy ez nem probléma.
Az ABS-t általában petróleumból gyártják - nagyjából 2 kg petróleumból jön össze 1 kg ABS.
ABS-t a printerünk 265 ℃-on szereti enni. Sokkal nehezebben tapad, mint az előbb emlegetett PLA, ezért érdemes fűtött platformmal rendelkező nyomtatóval printelni.

 

Nylon

A Taulman gyárt nylon alapú, kifejezetten 3D printhez tervezett alapanyagot. A szál piszkosfehér színű, 240-250 ℃ az ajánlott nyomtatási hőfoka