De er ikke din bedstefars daisy-hjulprinter eller din mors dotmatrix.
Faktisk ligner de kun lidt af nutidens dokument- eller fotoprintere, som kun kan udskrive i kedelige gamle to dimensioner.
Som deres navn antyder, kan 3D-printere bygge tredimensionelle objekter ud af en række forskellige materialer.
De går mainstream og vises hos forhandlere som hæfteklammer, Best Buy og Home Depot, og du kan købe adskillige 3D-printere og deres forsyninger på Amazon.com og gennem andre online forretninger.
Selvom det stadig for det meste findes på butiksgulve eller i designstudier, i skoler og samfundscentre og i hænderne på hobbyister, findes 3D-printere i stigende grad på arbejdsbænke, i opholdsrum og køkkener - og måske i et hjem i nærheden af ??dig, hvis ikke din egen.
Hvad er 3D-udskrivning?
3D-udskrivning er på det mest basale en fremstillingsproces, hvor materiale lægges lag for lag for at danne et tredimensionelt objekt.
(Dette betragtes som en additivproces, fordi objektet er bygget fra bunden i modsætning til subtraktive processer, hvor materialet skæres, bores, fræses eller bearbejdes.) Selvom 3D-printere anvender en række forskellige materialer (såsom plast eller metal) og teknikker (se "Hvordan fungerer 3D-udskrivning?" nedenfor), deler de muligheden for at vende digitale filer, der indeholder tredimensionelle data - uanset om de er oprettet på et computerstøttet design (CAD) eller computerstøttet fremstillingsprogram (CAM), eller fra en 3D-scanner - til fysiske objekter.
Er 3D-udskrivning ens udskrivning?
Ja, 3D-udskrivning kan betragtes som udskrivning, men ikke som det traditionelt er defineret.
Den relevante Websters definitioner af "udskrivning" er centreret om produktion af trykmateriale, publikationer eller fotografier og fremstilling ved hjælp af indtryk (anvendelse af tryk).
Ingen af ??definitionerne passer virkelig til 3D-udskrivning.
Men fra et teknologisk perspektiv er 3D-udskrivning en udvækst af traditionel udskrivning, hvor et lag af materiale (normalt blæk) påføres.
Normalt er den så tynd, at der ikke er nogen mærkbar højde (selvom den med massiv blækprintere er noget tykkere).
Hvad 3D-udskrivning gør er i høj grad at udvide denne højde gennem anvendelse af flere lag.
Så det ville giver mening at udvide definitionen af ??udskrivning til også at omfatte fremstilling af tredimensionelle objekter på denne måde.
Hvordan fungerer 3D-udskrivning?
Ligesom traditionelle printere bruger 3D-printere en række teknologier.
Den mest almindeligt kendte er sammensmeltet deponeringsmodellering (FDM), også kendt som sammensmeltet glødetrådfabrikation (FFF).
I den smeltes en glødetråd - sammensat af akrylnitrilbutadienstyren (ABS), polymælkesyre (PLA) eller en anden termoplast - og aflejres gennem en opvarmet ekstruderingsdyse i lag.
De første 3D-printere, der kom på markedet, fremstillet i midten af ??1990'erne af Stratasys med hjælp fra IBM, brugte FDM (et udtryk, der er varemærkebeskyttet af Stratasys), ligesom de fleste 3D-printere er rettet mod forbrugere, hobbyister og skoler.
En anden teknologi, der anvendes i 3D-udskrivning, er stereolitografi.
I den skinner en UV-laser i en beholder med ultraviolet-følsom fotopolymer, der sporer genstanden, der skal oprettes på dens overflade.
Polymeren størkner, hvor som helst strålen rører ved den, og strålen "udskriver" objektet lag for lag i henhold til instruktionerne i CAD- eller CAM-filen, det arbejder fra.
I en variation af det har du også 3D-udskrivning med digital lysprojektor (DLP).
Denne metode udsætter en flydende polymer for lys fra en digital lysbehandlingsprojektor.
Dette hærder polymeren lag for lag, indtil objektet er bygget, og den resterende flydende polymer drænes af.
Multi-jet-modellering er et inkjet-lignende 3D-udskrivningssystem, der sprøjter et farvet, limlignende bindemiddel på på hinanden følgende lag pulver, hvor objektet skal dannes.
Dette er blandt de hurtigste metoder og en af ??de få, der understøtter flerfarvet udskrivning.
Det er muligt at ændre en standard inkjet til at udskrive med andre materialer end blæk.
Underholdende gør-det-selv-brugere har bygget eller modificeret printhoveder, generelt piezoelektriske hoveder, til at arbejde med forskellige materialer - i nogle tilfælde udskriver de printhovederne selv på andre 3D-printere! Virksomheder som MicroFab Technologies sælger 3D-kompatible printhoveder (såvel som komplette printsystemer).
Selektiv lasersintring (SLS) bruger en kraftig laser til at smelte partikler af plast, metal, keramik eller glas.
I slutningen af ??jobbet genbruges det resterende materiale.
Elektronstrålesmeltning (EBM) bruger - du gættede det - en elektronstråle til at smelte metalpulver, lag for lag.
Titanium bruges ofte med EBM til at syntetisere medicinske implantater såvel som flydele.
Afhængig af teknikken kan 3D-printere bruge en række forskellige materialer, herunder men ikke begrænset til metaller (rustfrit stål, lodde, aluminium og titanium blandt dem); plast og polymerer (inklusive kompositter, der kombinerer plast med metaller, træ og andre materialer); keramik; gips; glas; og endda fødevarer som ost, glasur og chokolade! (Se vores primer om 3D-filamenttyper.)
Hvem opfandt 3D-udskrivning?
Den første 3D-printer, der brugte stereolitografiteknikken, blev oprettet af Charles W.
Hull i midten af ??1980'erne.
Stereolitografi har traditionelt været en dyr kommerciel teknik med maskiner, der koster i fem og endda seks figurer, men de seneste år har man set fremkomsten af ??professionelle stereolitografiske printere, der koster nogle få tusinde dollars, samt forbrugersystemer, der starter godt under en grand.
I 1986 grundlagde Hull 3D Systems, et firma, der i dag sælger 3D-printere, der bruger en række forskellige teknologier.
De spænder fra indgangssæt til avancerede kommercielle systemer, og 3D Systems leverer også on-demand-deleservices, hovedsagelig til forretningsbrugere.
Hvad er fordelene ved 3D-udskrivning?
Med 3D-udskrivning har designere evnen til hurtigt at omdanne koncepter til 3D-modeller eller prototyper (også kaldet "hurtig prototyping") og implementere hurtige designændringer.
Det lader producenter producere produkter efter behov snarere end i store kørsler, hvilket forbedrer lagerstyring og reducerer lagerplads.
Mennesker på fjerntliggende steder kan fabrikere genstande, der ellers ville være utilgængelige for dem.
Fra et praktisk synspunkt kan 3D-udskrivning spare penge og materiale versus subtraktive teknikker, da meget lidt råmateriale spildes.
Og det lover at ændre produktionens art og i sidste ende lade forbrugerne downloade filer til udskrivning af selv komplekse 3D-objekter - herunder for eksempel elektroniske enheder - i deres eget hjem.
Hvad kan 3D-printere fremstille?
Designere bruger 3D-printere til hurtigt at oprette produktmodeller og prototyper, men de bliver også i stigende grad brugt til at lave endelige produkter.
Blandt de ting, der er lavet med 3D-printere, er skodesign, møbler, voksstøbning til fremstilling af smykker, værktøjer, stativer, gave- og nyhedsgenstande og legetøj.
Bil- og luftfartsindustrien bruger 3D-printere til at fremstille dele.
Kunstnere kan skabe skulpturer, og arkitekter kan fremstille modeller af deres projekter.
Arkæologer bruger 3D-printere til at rekonstruere modeller af skrøbelige artefakter, herunder nogle af de antikviteter, der i de senere år er blevet ødelagt af ISIS.
Ligeledes kan paleontologer og deres studerende duplikere dinosauruskeletter og andre fossiler.
Se vores galleri med enkle og praktiske 3D-printerobjekter.
Læger og medicinske teknikere kan bruge 3D-udskrivning til at fremstille proteser, høreapparater, kunstige tænder og knogletransplantater samt replikere modeller af organer, tumorer og andre interne kropsstrukturer fra CT-scanninger som forberedelse til operation.
Et godt eksempel er Project Daniel, som 3D-udskriver protesearme og hænder til ofre for volden i Sudan.
Også 3D-printere, der udvikles, der kan lægge lag af celler for at skabe kunstige organer (såsom nyrer og blodkar) er allerede i F & U-fasen.
Der er endda et sted til 3D-udskrivning i retsmedicin, for eksempel at replikere en kugle, der er anbragt inde i et offer.
Trykt elektronik er et sæt trykmetoder, der gør det muligt at udskrive elektroniske enheder eller kredsløb på fleksibelt materiale såsom etiketter, tekstiler og pap ved anvendelse af elektroniske eller optiske blæk.
Det giver meget billig fabrikation af enheder med lav ydeevne.
Trykt elektronik begynder at blive kombineret med 3D-udskrivning, hvilket muliggør udskrivning af lagdelte kredsløb eller enheder.
En naturlig udvækst af denne potente kombinationsboks er, at du en dag måske kan udskrive gadgets fra 3D-planer i stedet for at købe dem.
Madlavning er en anden måde, 3D-printere kan bruges på.
Det franske kulinariske institut har brugt en [email protected] open source 3D-printer udviklet ved Cornell University til forberedelse af kunstneriske delikatesser, og MIT har oprettet en 3D madprinter kaldet Cornucopia.
Et lille antal restauranter tester prototyper til mad-printere.
NASAs 3D-trykning har inkluderet madudskrivning, såsom 3D-trykt pizza.
En håndfuld mad-3D-printere er blevet kommercielt tilgængelige.
De har tendens til at fokusere på bestemte madvarer, som chokolade eller pandekager eller cookies.
Hvad er 3D-udskrivningstjenester?
Du behøver ikke at eje en 3D-printer for at få gavn af en.
Mange 3D-udskrivningstjenester, såsom Shapeways og Sculpteo, udskriver gaver og andre små ting på bestilling på deres egne 3D-printere og sender dem derefter til kunden.
Kunder kan enten indsende deres egne 3D-objektfiler eller vælge emner, de fleste af dem er designet af andre brugere af tjenesten, fra et online katalog.
Men tjenester til 3D-udskrivning er ikke længere kun specialisters domæne.
Store virksomheder som UPS har introduceret 3D-udskrivningstjenester, og nogle traditionelle trykkerier har tilføjet on-demand 3D-udskrivning til deres repertoire.
Hvor kan jeg få en 3D-printer?
De fleste producenter af 3D-printere sælger deres produkter direkte online.
Mange e-tailers har dem nu på lager, herunder kun virksomheder online, såsom Amazon.com, og andre, der også har murstensbutikker.
Nogle af sidstnævnte, såsom Walmart, Best Buy og Staples, tilbyder dem i butikker såvel som online, men sørg for at tjekke for tilgængelighed af butikker på ...
