Pemodelan 3D adalah arah yang sangat popular, berkembang dan berbilang tugas dalam industri komputer hari ini. Penciptaan model maya sesuatu telah menjadi bahagian penting dalam pengeluaran moden.
Teknologi moden tidak berhenti dan barang baru dicipta setiap hari dalam pelbagai bidang sains. Salah satu pengetahuannya ialah pencetak 3D. Penemuan peranti ini memungkinkan untuk membuat model 3D yang unik, penggunaannya mungkin dilakukan di mana-mana industri, dari pembinaan hingga perubatan.
Sejarah pencetak 3D dan apakah itu?
Sebenarnya, pencetak 3D industri muncul sejak lama dahulu, tetapi keberadaannya tidak diiklankan begitu banyak untuk penduduk umum. Model 3D pertama muncul pada tahun 1985. Pencetaknya sedikit berfungsi dan dicetak hitam putih. Sudah pada tahun 1988, pengeluaran model warna bermula. Pada masa ini, terdapat sejumlah besar model yang berfungsi pada pelbagai jenis bahan. Kembali pada tahun 2000, pencetak 3D hanya dapat berfungsi dengan plastik ABC. Dan hari ini julat bahan telah berkembang menjadi beberapa ratus bahan. Ini termasuk: akrilik, konkrit, hidrogel, kertas, gipsum, ais, dll.
Sudah pada tahun 2005, model pencetak muncul, yang memungkinkan untuk membuat model warna. Peranti ini dapat mencetak sebahagian besar komponen model. Pada tahun 2014, pencetak pertama dengan kawasan cetak yang besar muncul. Perkembangan ini memungkinkan penciptaan model dengan ukuran tidak terhad. Sudah ada usaha untuk mencetak rumah konkrit dengan ukuran penuh.
Tidak memerlukan lebih dari satu hari untuk mendirikan struktur seperti itu. Sudah pada tahun 2016, bangunan bercetak 3D pertama telah dipersembahkan di Dubai. Pada Februari 2017, Rusia juga melancarkan sebuah rumah yang dicetak sepenuhnya di tapak pembinaan. Tahun ini, pencetak enam paksi juga dikembangkan, dengan elemen kompleks akan lebih mudah dicetak tanpa memerlukan struktur sokongan. Pada masa ini, pengembangan pencetak yang dapat mencetak organ manusia, prostesis, implan, badan kereta dan juga makanan sedang berlangsung.
Jadi apa itu pencetak 3D dan fungsi apa yang dilakukannya?
Pencetak 3D adalah peranti khas untuk membuat model tiga dimensi. Dengan mesin ini, anda boleh membuat model tiga dimensi dengan pelbagai saiz. Oleh kerana output maklumat dalam bentuk tiga dimensi, semua objek yang diperoleh mempunyai parameter fizikal yang sebenar.
Bagaimana pencetak 3D berfungsi dan bagaimana model 3D sebenar dibuat?
Sekiranya kita menerangkan karya pencetak 3D secara umum, terdapat beberapa peringkat utama kerjanya:
- Penciptaan model 3D dalam program grafik. Pada tahap ini, model dibuat di komputer menggunakan templat maya khas.
- Membahagi model menjadi lapisan.
- Peringkat seterusnya adalah berkaitan dengan operasi pencetak itu sendiri. Ini membentuk jisim lapisan serbuk khas demi lapisan, yang digunakan untuk pembentukan model selanjutnya. Ruang khas dibuat, yang dipenuhi dengan bahan plastik.
- Selepas setiap lapisan, bahan dilumasi dengan lapisan pelekat, yang memberikan kekuatan model masa depan.
Jenis pemodelan 3D
Di kawasan ini, teknologi moden berkembang dalam beberapa arah:
- teknologi stereolitografi, yang disingkat STL. Format fail yang banyak digunakan untuk menyimpan model objek tiga dimensi untuk digunakan dalam teknologi tambah.
- kaedah aplikasi termoplastik - FDM. Pemodelan model menggunakan pemendapan lapisan demi lapisan bahan.
- laser sintering - SLS. Teknologi (SLS) melibatkan penggunaan satu atau lebih laser (biasanya karbon dioksida) untuk zarah sinter dari bahan serbuk untuk membentuk objek fizikal tiga dimensi.
Hari ini, kaedah pemendapan lapisan demi lapisan adalah yang paling popular dan banyak digunakan dalam industri.
Kelebihan utama kaedah ini adalah:
- penggunaan bahan berkualiti tinggi dan murah;
- teknik operasi mudah;
- keramahan persekitaran bahan yang digunakan.
Stereolitografi laser
Pemodelan 3D jenis ini banyak digunakan dalam prostetik gigi. Ciri khas jenis percetakan ini adalah pengeluaran objek berkualiti tinggi. Hasil tersebut dicapai berkat penggunaan peralatan yang berfungsi dalam grid dimensi, yang dikira dalam unit mikron.
Bagaimana peralatan sedemikian berfungsi?
Bahagian fungsi peralatan tersebut berdasarkan pada projektor ultraviolet LED. Di dalam pencetak 3D ini terdapat cermin halus yang memberikan pesongan balok tepat. kerana ini, tidak berlaku urutan, tetapi pendedahan lengkap lapisan kontur berlaku.
Laser sintering
Laser sintering, atau teknologi SLS, adalah jenis pemodelan laser yang lain. Untuk operasi, peranti sedemikian menggunakan plastik lebur rendah. Asas pengembangan unik adalah laser kuat yang mengesan kontur pada pangkalan plastik, menyatukan bahan. Proses diulang sehingga model lengkap diperoleh. kelemahan ketara sintering laser adalah keliangan model yang dihasilkan. bagaimanapun, ini tidak mempengaruhi kekuatan dengan cara apa pun. dipercayai bahawa model yang diperoleh dengan kaedah ini adalah yang paling tahan lama. Pemasangan laser sintering mempunyai kos yang agak tinggi, dan proses pembentukan model itu sendiri memerlukan jangka masa yang lama.
Bahan apa yang digunakan untuk membuat model 3D?
Seperti yang telah disebutkan, bahan utama yang digunakan dalam pencetak 3D adalah termoplastik. Ia terdapat dalam dua format: ABS dan PLA. Di samping itu, bahan seperti nilon, polietilena, polikarbonat dan jenis bahan lain yang digunakan dalam industri telah tersebar luas.
Banyak pencetak 3D melibatkan pencampuran beberapa jenis bahan, menggabungkan sifat fizikal dan kimianya.
Pemasangan yang menggunakan logam untuk kerja mereka lebih kompleks dalam strukturnya. Perbezaan teknologi bergantung pada fungsi kepala cetak, yang beroperasi berdasarkan program komputer. Dengan bantuannya, jisim pelekat ikatan digunakan pada tempat yang ditunjukkan oleh program komputer. Seterusnya, kepala menggunakan lapisan nipis serbuk logam ke seluruh kawasan kerja. Maksudnya, logam tidak mencair, seperti halnya plastik, tetapi digunakan dan dilekatkan bersama dalam lapisan dalam bentuk partikel terkecil.
Fakta menarik mengenai pencetak 3D
- Percetakan 3D digunakan bukan hanya di industri, ia juga digunakan secara meluas dalam bidang perubatan, memasak dan juga ruang.
- Setiap tahun harga untuk pencetak 3D menjadi lebih rendah dan lebih berpatutan. Tidak lama lagi teknologi ini akan tersedia untuk hampir semua orang.
- Model 3D pertama dibuat pada tahun 1984. Ia diperoleh oleh Chuck Hill sebagai hasil stereolitografi.
- Tidak lama dahulu, organ buatan dibuat menggunakan pencetak 3D. Prostesis telinga adalah model pertama.
- Dalam masa terdekat, saintis akan mencetak model manusia pertama.
- Pemodelan 3D akan membantu mengurangkan kos pengeluaran, jadi pengeluaran kilang akan menjadi tidak menguntungkan.
- Teknologi 3D telah digunakan dalam sinematografi sejak sekian lama untuk membuat model yang realistik.
- Para saintis mencadangkan bahawa dengan bantuan pemodelan 3D, robot dapat dibuat yang bukannya orang meneroka ruang.
- Model pakaian 3D telah ditunjukkan kepada dunia. Model Dita Von Teese menjadi bintang pertama yang memakai gaun bercetak 3D.
