Máy in 3d hoạt động như thế nào

Nội dung

• Máy in 3D hoạt động như thế nào
• Phần mềm
• Dây tóc
• Khung
• Máy đùn (hay còn gọi là đầu in)
• Giường in
• Chuyển động
• In ấn

Có vẻ như các máy in 3D đang chiếm lĩnh thế giới, hoặc ít nhất là tin tức về cơn bão. Gần một tuần trôi qua mà không có một số câu chuyện tin tức về các thiết bị này và những thứ họ có thể in, từ súng, kẹo đến pizza cho các phi hành gia và các bộ phận động cơ tên lửa đến cấy ghép y tế và thậm chí cả mô sống. Mặc dù họ sử dụng nhiều công nghệ khác nhau và có thể in bằng nhiều vật liệu khác nhau, nhưng điểm chung của họ là khả năng lấy biểu diễn tệp 3D CAD của một đối tượng và tạo ra một đối tượng vật lý từ nó. Quá trình in 3D còn được gọi là sản xuất phụ gia, vì nó xây dựng đối tượng (nói chung là theo lớp), trái ngược với các phương pháp sản xuất trừ trong đó vật liệu được loại bỏ, ví dụ như bằng cách cắt, khoan hoặc phay.

Mặc dù bài viết này sẽ tập trung vào loại máy in 3D phổ biến nhất, hướng tới những người có sở thích, nhà thiết kế và người tiêu dùng và có khả năng in các vật thể bằng nhựa, trước tiên chúng ta sẽ xem xét một số phương pháp in 3D khác.

Từ động cơ tên lửa đến bánh pizza đến tế bào sống

Thiêu kết laser chọn lọc (SLS) sử dụng tia laser để hợp nhất các hạt nhựa, kim loại, gốm hoặc thủy tinh. Khi kết thúc công việc, vật liệu còn lại được tái chế. Sự nóng chảy chùm điện tử (EBM) và sự nóng chảy laser chọn lọc (SLM ) liên quan sử dụng chùm tia điện tử và tia laser, tương ứng để làm tan chảy bột kim loại, từng lớp. Titanium thường được sử dụng với EBM để tổng hợp cấy ghép y tế cũng như các bộ phận máy bay và NASA đã in các bộ phận động cơ tên lửa từ hợp kim niken bằng SLM.

NASA cũng đang khám phá khả năng in các loại pizza đĩa sâu cho các nhiệm vụ trong không gian sâu. Máy in thực phẩm 3D đặt một miếng bột nhão, sô cô la, phô mai hoặc các thực phẩm khác, phun qua vòi phun.

Trong in sinh học 3D, một máy in đặt các lớp tế bào sống, thường lơ lửng trong chất lỏng hoặc gel, để tạo sụn, xương, da, mạch máu và các cấu trúc khác. Mặc dù công nghệ này có tiềm năng lớn, nhưng nó vẫn chủ yếu ở giai đoạn thử nghiệm. Mặc dù in sinh học 3D đã được sử dụng để in ra các lớp tế bào tim và thận, các cơ quan nhân tạo vẫn còn một chặng đường dài.

Mô hình đa phản lực là một hệ thống giống như máy in phun, phun một chất kết dính giống như keo màu lên các lớp bột liên tiếp nơi mà vật thể được tạo thành. Đây là một trong những phương pháp nhanh nhất và là một trong số ít phương pháp hỗ trợ in màu.

Một kỹ thuật khác cho thấy polymer lỏng ra ánh sáng từ máy chiếu xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP), làm cứng lớp polymer theo từng lớp cho đến khi vật thể được chế tạo và polymer lỏng còn lại bị chảy ra.

Tương lai của ngành nhựa

Mặc dù vậy, trọng tâm của bài viết này là về máy in 3D, có khả năng in các vật thể bằng nhựa đang được tiếp thị cho những người có sở thích, chuyên gia và người tiêu dùng. Họ sử dụng một phương pháp được gọi là chế tạo dây tóc hợp nhất (FFF), trong đó sợi nhựa được nấu chảy, sau đó lắng đọng trong các lớp để tạo ra một vật thể bằng nhựa in 3D. Kỹ thuật này được phổ biến bởi phong trào in 3D nguồn mở RepRap và phần lớn phần mềm và phần cứng trong máy in 3D trên thị trường hiện nay dựa trên nguồn mở. Mặc dù trong một số trường hợp có sự khác biệt đáng kể giữa các mô hình, hoạt động cơ bản của chúng là như nhau.