En 3D-printer er en udskrivningsenhed, der opretter 3D-objekter lag for lag fra en digital prøve. Hvordan en 3D-printer fungerer afhænger af, hvilken teknologi der er implementeret i den: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet eller bindepulver med klæbemidler. Den mest populære er FDM-udskrivningsteknologi, som bruges i billige 3D-printere til husholdningerne.
3D-udskrivning er en af vores tids mest revolutionerende teknologier. Med 3D-printere kan du udskrive sko, tøj, møbler, musikinstrumenter, køretøjer, mad, hjem og endda levende menneskelige organer og væv.
3D printer konstruktion
En 3D-printer med FDM-udskrivningsteknologi består af et metalhus (ramme), et rum til fastgørelse af en trådspole, en ekstruder og et skrivebord. Single-extruder 3D-printere kan udskrive enkeltfarvede objekter, multi-extruder-printere multi-color. Jo flere ekstrudere en printer har, desto dyrere er den. Elektronisk påfyldnings- og varme- og kølesystem er skjult under printerhuset. Nogle modeller har LCD-skærme til visning af aktuelle udskrivningsoplysninger og USB-porte.
Forbrugsstoffer til 3D-udskrivning
En typisk 3D-printer med FDM-udskrivningsteknologi bruger tynde polymerfilamenter med en diameter på 1, 75 mm og 3 mm til at arbejde. Sådanne filamenter er oftest lavet af PLA eller ABS plast, men der er også kombinerede materialer med tilsætning af træfibre, nanopulver, biologisk nedbrydelige partikler, phosphoriserende pigmenter og andre komponenter. Garnerne leveres i spoler, der vejer fra 0,5 kg til 1,5 kg. En spole af polymerfilamenter placeres i et specielt rum i 3D-printeren, og enden af filamentet føres ind i ekstruderdysen.
3D-modellering af et objekt
Inden du kan 3D udskrive et 3D-objekt, skal du oprette en digital version af det i et 3D-modelleringsprogram. Du kan bruge færdige prøver, der er tilgængelige på Internettet, eller forberede 3D-modeller til udskrivning selv. Den forberedte model indlæses i et specielt program til generering af G-kode, der deler objektet i tynde vandrette lag og danner en kommandokæde, som printeren kan forstå. Det færdige objekt sendes til udskrivning.
Lag-for-lag-dannelse af et objekt
En 3D-printer med FDM-udskrivningsteknologi danner fysiske objekter lag for lag og klemmer en tynd strøm af smeltet materiale på arbejdsplatformen. Printeren flytter ekstruderen nøjagtigt i henhold til den digitale model, så den udskrevne fysiske genstand svarer fuldt ud til dens virtuelle prototype. Oftest bevæger printerens ekstruder, hvorfra den bløde plast presses ud, mens man arbejder på en fast arbejdsplatform, men der er enheder, hvor både ekstruderen og arbejdsplatformen er mobil. Udskrivningsprocessen begynder med det nederste lag, hvorefter printeren anvender det næste lag oven på det første. Smeltet plast, kommer ind i arbejdsområdet, afkøles og hærder meget hurtigt.
3D-udskrivning af understøtningsstrukturer og efterbehandling af genstande
For at forhindre, at objektet deformeres under udskrivning, udskriver 3D-printeren understøttende strukturer (aka support strukturer, support strukturer). Sådanne strukturer udskrives ikke altid, men kun hvis der er hulrum eller overhængende dele i objektstrukturen. Forestil dig, at du vil udskrive en plastiksvamp på en tynd stilk. Med bunden af benet hviler det på skrivebordet, der er ikke behov for understøttelse her, men for kanterne af hætten, der ser ud til at hænge i luften, er sådan støtte simpelthen nødvendig. Efter udskrivning kan bærestrukturen let fjernes manuelt eller skæres med en skarp kniv eller kniv.
