¿Cómo entender la tecnología de impresión 3D?
En resumen, 3D Simplemente agrega otra dimensión a la impresión 2D ordinaria. La impresora primero imprime una capa de plástico, metal y otros materiales en polvo sobre una superficie plana como una impresión normal, y luego imprime estos adhesivos capa por capa y los pega. Mediante la acumulación de diferentes "gráficos" en cada capa, finalmente se forma un objeto tridimensional. Al igual que cuando se construye una casa, los ladrillos se colocan en capas, pero cuando se apilan se convierten en una casa tridimensional.
¿Qué es la tecnología de impresión 3D? En concreto, la impresión 3D es una tecnología basada en modelos digitales, que utiliza metal o plástico como material de impresión e imprime capa a capa. Un método para imprimir dibujos a partir de modelos conectando una computadora a una impresora 3D. Hoy en día, esta tecnología se ha utilizado en muchos campos y la gente la utiliza para fabricar ropa, modelos arquitectónicos, automóviles, postres de chocolate y más.
Ventajas de la tecnología de impresión 3D
La impresión 3D es muy diferente a la producción de moldes tradicional. La mayor ventaja de la impresión 3D es que puede generar piezas de cualquier forma directamente a partir de datos gráficos por computadora sin necesidad de procesamiento mecánico ni moldes, lo que acorta en gran medida el ciclo de desarrollo del producto, mejora la productividad y reduce los costos de producción. Al mismo tiempo, la impresión 3D también puede imprimir algunas formas que no se pueden producir con las técnicas de producción tradicionales. Al mismo tiempo, la tecnología de impresión 3D puede simplificar todo el proceso de producción de forma rápida y eficaz.
Campos de aplicación de la tecnología de impresión 3D
En la actualidad, la impresión 3D se utiliza principalmente en la fabricación tradicional, la industria médica, la industria de protección de reliquias culturales, la industria del diseño arquitectónico y la industria de decoración de joyas. Industrias, ha sido ampliamente utilizado. En la industria médica, la impresión 3D también puede personalizar los órganos necesarios para los pacientes trasplantados. ¡Por supuesto, la impresión de órganos humanos requiere materiales poliméricos especiales para no rechazar el cuerpo humano!
El principio del proceso de la tecnología de impresión 3D
El proceso de impresión de cada capa se divide en dos pasos. Primero rocíe una capa de pegamento especial en el área a formar. La gota de pegamento en sí es muy pequeña y difícil de esparcir. Luego rocíe una capa uniforme de polvo. Cuando el polvo se encuentra con el pegamento, se solidifica y se adhiere rápidamente, mientras que las áreas sin pegamento permanecen sueltas. De esta forma, con la alternancia de una capa de pegamento y una capa de polvo, se "imprime" el modelo físico, y tras la impresión sólo hace falta barrer el polvo suelto para "cepillar" el modelo, y el polvo restante. se puede reciclar.
Los consumibles de impresión han pasado de la tinta y el papel tradicionales al pegamento y el polvo. Por supuesto, tanto el pegamento como el polvo son materiales especiales procesados, que no sólo requieren una velocidad de reacción de curado rápida, sino que también tienen un impacto directo en la resistencia del modelo y la resolución de "impresión". La tecnología de impresión 3D puede alcanzar una resolución de 600 ppp y el grosor de cada capa es de solo 0,01 mm. Incluso si hay texto o imágenes en la superficie del modelo, se puede imprimir con claridad. Limitada por el principio de impresión, la velocidad de impresión no será muy rápida. Los productos más avanzados pueden alcanzar una velocidad vertical de 25 mm por hora, 10 veces mayor que los productos anteriores. Y el uso de pegamento de color puede lograr una impresión en color, con una profundidad de color de hasta 24 bits.
Debido a la alta precisión de impresión, la calidad de los modelos impresos es naturalmente buena. Además de mostrar el diseño en las curvas del contorno, sin mencionar la estructura y las partes móviles. Si se utiliza para imprimir dibujos de ensamblajes mecánicos, engranajes, cojinetes, tirantes, etc. Puede moverse normalmente y las características de la forma, como cavidades y ranuras, son precisas e incluso pueden cumplir con los requisitos de ensamblaje. Las entidades impresas se pueden procesar adicionalmente mediante esmerilado, taladrado y galvanoplastia. Al mismo tiempo, los materiales en polvo no se limitan a materiales para moldes de arena, sino que también se encuentran disponibles materiales de expansión elástica, compuestos de alto rendimiento, fundición a la cera perdida y otros materiales.
Chuchu
Una máquina que utiliza energía solar para derretir arena e imprimir objetos sólidos. El trabajo "impreso" por esta máquina parece tosco, pero en realidad es muy avanzado: utiliza arena y energía solar. En otras palabras, incluso puedes construir fácilmente una ciudad en el desierto con esta máquina.
Pero, de hecho, el concepto de impresión 3D apareció en los años 80. En 1995, el MIT acuñó el término "impresión 3D", y luego la impresión 3D comenzó a surgir en el laboratorio. Luego, poco a poco, la tecnología 3D comenzó a utilizarse en industrias como la de modelos médicos y modelos arquitectónicos, y sus áreas de aplicación se hicieron más amplias.
Las impresoras 3D son cada vez más populares y realistas.
La tecnología 3D está cada vez más cerca de la vida de las personas, y las impresoras 3D son cada vez más populares. La impresora 3D original era voluminosa y básicamente sólo existía en grandes hospitales, instituciones de investigación científica y empresas relacionadas. Comprar una máquina de este tipo no sólo cuesta cientos de millones, sino que los materiales de impresión también son caros.
Pero ahora, las impresoras 3D pueden ser tan grandes como las impresoras de inyección de tinta normales. Muchas empresas emergentes ofrecen una variedad de impresoras, como la impresora 3D en color proporcionada por MakerBot, la impresora 3D de 2.000 yuanes de Makeble en Hong Kong y la impresora de ultra alta velocidad de la Universidad Técnica de Viena que puede imprimir carreras. modela el tamaño de los granos de arena.
Además, cada vez hay más software de diseño de impresión 3D, como Sculpteo para diseñar objetos 3D en el iPhone, 123D Design en el iPad y Kinect-To-Print para escanear modelos 3D a la impresora. a través de Kinect se simulan dibujos 3D en aumento de modelo 3D, etc.
Además de impresoras y software 3D, también existen startups que ofrecen servicios 3D, como "National Weapons Program", MakieLab, GrabCAD, Shapeways, Formlabs, Stratasys, etc.
Increíbles trabajos de impresión 3D
Hoy en día, la gente ha utilizado la tecnología de impresión 3D para imprimir muchas cosas. Además de algunos modelos geométricos 3D complejos que se mencionan a continuación, la industria ha utilizado impresoras 3D para imprimir válvulas cardíacas, mandíbulas, placas de circuitos, automóviles, casas, rifles automáticos e incluso zapatos, ropa interior o carne cruda.
Imaginación de la impresión 3D
Debido a que los productos de impresión 3D son altamente maleables, de 2D a 3D, la impresión 3D puede tener una precisión de 600 ppp y el grosor de cada capa es de 0,05438+0 mm. Por lo tanto, casi cualquier estructura compleja se puede imprimir fácilmente, como botellas Klein, redes Mobius, esponjas Meng, etc. Esto ha dado a la gente mucho espacio para la imaginación, y muchas personas se están imaginando los cambios revolucionarios que traerá la impresión 3D a diversas industrias.
El fundador de YC, Paul Graham, dijo: "La era del renacimiento del hardware ha llegado". La reina de Internet Mary Meeker también afirmó en su "Informe de tendencias de Internet 2012": "El surgimiento de las impresoras 3D hace posible la personalización y La producción enfrentará cambios." Chris Anderson, quien anteriormente propuso la teoría de la cola larga, también renunció a "Wired" y se centró en el efecto de cola larga que la tecnología de impresión 3D ha traído al mundo.
Así pues, el futuro de la impresión 3D está a nuestro alcance. Si realmente te gusta, puedes intentar comprar una impresora 3D ahora y comenzar tu propio viaje creativo.
Obstáculos para la popularización de la impresión 3D
Los obstáculos actuales para la popularización de la impresión 3D son los materiales y el coste. En términos de materiales, los materiales existentes están lejos de ser abundantes y se acercan a los materiales civiles. En otras palabras, aunque muchos materiales se pueden imprimir en 3D, no son lo suficientemente respetuosos con el medio ambiente y no cumplen con los estándares civiles. La mayoría de las impresoras 3D sólo pueden imprimir uno o varios materiales con propiedades similares. La aparición de impresoras de materiales mixtos o multimateriales también es una tendencia futura.
El costo es la mayor barrera para la adopción, tal como lo eran las computadoras hace unas décadas. En la actualidad, las impresoras 3D de alta precisión son relativamente grandes y caras, y las patentes de tecnología están básicamente en manos de gigantes extranjeros. Las minicomputadoras civiles utilizaron tecnología de código abierto hace más de diez años, pero la precisión no cumplió con los requisitos. Las impresoras 3D nacionales a menudo tienen más trucos que realidad y están muy por detrás de los países extranjeros en términos de estabilidad y calidad del producto. Por lo tanto, el monopolio tecnológico de las empresas extranjeras sin duda ha mantenido altos los precios de los equipos de impresión y los consumibles. Al desmantelar máquinas extranjeras, se descubrirá que el costo de toda la máquina no es alto y que los componentes principales, como los láseres, son costosos y actualmente es imposible lograr la localización. La formulación de ingredientes es otro factor de monopolio. Los materiales nacionales nunca igualarán la calidad de los materiales importados. Por ejemplo, el polvo utilizado en la tecnología SLS no es tan bueno como el original e incluso es un polvo sustituto producido en Japón.
Creo que en el futuro, la impresión 3D será la misma que la impresión 2D en el pasado. Con la localización y la madurez de la tecnología, el costo y el precio disminuirán gradualmente y luego se volverán populares.
En lo que respecta a las habilidades del talento, tomamos como ejemplo la Form 1 desarrollada por el equipo del MIT. En su equipo, los expertos en materiales desempeñaron un papel muy importante en el desarrollo de su resina fotosensible de bajo coste, que es más de 1,5 veces más barata que materiales similares.
En segundo lugar, hay talentos en tecnología gráfica. La impresión 3D requiere el soporte de contenidos. Es muy importante cómo desarrollar un software de modelado simple y fácil de usar. Al igual que el iPhone necesita la App Store. Por lo tanto, en el futuro, ya sean talentos de desarrollo WebGL de OPEN GL o escaneo 3D, los talentos técnicos de modelado 3D contribuirán a un mayor desarrollo y popularización de la tecnología de impresión 3D.