Hur fungerar en 3D-skrivare?
VAD ÄR 3D-UTSKRIFTNING?
3D-utskrift använder specialutrustning för att skapa solida, tredimensionella objekt från en digital fil. Metoden har funnits sedan 1980-talet, då Charles W. Hull uppfann processen och skapade den första 3D-utskrivna delen. Sedan dess har området 3D-utskrift vuxit exponentiellt och erbjuder otaliga möjligheter.
Översikt över 3D-utskrift
3D-utskrift är en process som använder datorstödd design, eller CAD, för att skapa objekt lager för lager. 3D-utskrift används ofta inom tillverknings- och bilindustrin, där verktyg och delar tillverkas med hjälp av 3D-skrivare.
I takt med att 3D-utskriftens möjligheter fortsätter att växa, ökar även dess värde: År 2029 uppskattas 3D-utskriftsindustrin nå ett värde av 84 miljarder dollar. Denna tillväxt innebär att vi är tvungna att interagera med produkter – och till och med hem och byggnader – som tillverkats med 3D-utskrift.
3D-utskrifter skakar också om sjukvårdsbranschen. År 2020 överväldigade covid-19-pandemin sjukhusen och ökade behovet av personlig skyddsutrustning. Många vårdinrättningar vände sig till 3D-utskrifter för att förse sin personal med välbehövlig skyddsutrustning, såväl som delar för att reparera sina ventilatorer. Stora företag, startups och till och med gymnasieelever med 3D-skrivare tog ansvar och svarade på uppmaningen. 3D-utskrifter kommer inte bara att förändra hur vi tillverkar personlig skyddsutrustning och medicinsk utrustning, utan också effektivisera proteser och implantat.
Även om 3D-utskrift inte nödvändigtvis är nytt, finns det fortfarande vissa som undrar vad 3D-utskrift är och hur det fungerar. Här är en guide till att förstå 3D-utskrift.
Vad är 3D-skrivare?
Kort sagt använder 3D-skrivare CAD för att skapa 3D-objekt från en mängd olika material, som smält plast eller pulver. 3D-skrivare kan finnas i en mängd olika former och storlekar, allt från utrustning som får plats på ett skrivbord till stora byggmodeller som används vid tillverkning av 3D-printade hus. Det finns tre huvudtyper av 3D-skrivare och var och en använder en något annorlunda metod.
TYPER AV 3D-SKRIVARE
Stereolitografiska, eller SLA-skrivare, är utrustade med en laser som formar flytande harts till plast.
Selektiv lasersintring, eller SLS-skrivare, har en laser som sintrar partiklar av polymerpulver till en redan fast struktur.
Fused deposition modeling, eller FDM-skrivare, är de vanligaste. Dessa skrivare släpper ut termoplastiska filament som smälts genom ett hett munstycke för att bilda ett objekt lager för lager.
3D-skrivare är inte som de där magiska lådorna i science fiction-serier. Snarare använder skrivarna – som fungerar ungefär som traditionella 2D-bläckstråleskrivare – en lagermetod för att skapa det önskade objektet. De arbetar från grunden och läggs på lager efter lager tills objektet ser exakt ut som det var tänkt.
Varför är 3D-skrivare viktiga för framtiden?
Flexibiliteten, noggrannheten och hastigheten hos 3D-skrivare gör dem till ett lovande verktyg för framtidens tillverkning. Idag används många 3D-skrivare för det som kallas rapid prototyping.
Företag över hela världen använder nu 3D-skrivare för att skapa sina prototyper på bara några timmar, istället för att slösa månader av tid och potentiellt miljontals dollar på forskning och utveckling. Faktum är att vissa företag hävdar att 3D-skrivare gör prototypprocessen 10 gånger snabbare och fem gånger billigare än vanliga FoU-processer.
3D-skrivare kan fylla en roll i praktiskt taget alla branscher. De används inte bara för prototypframställning. Många 3D-skrivare har i uppgift att skriva ut färdiga produkter. Byggbranschen använder faktiskt denna futuristiska tryckmetod för att skriva ut kompletta hus. Skolor över hela världen använder 3D-skrivare för att föra praktisk inlärning till klassrummet genom att skriva ut tredimensionella dinosaurieben och robotdelar. Flexibiliteten och anpassningsförmågan hos 3D-utskriftstekniken gör den banbrytande för alla branscher.
Vad kan man 3D-utskriva?
3D-skrivare har extrem flexibilitet för vad som kan skrivas ut med dem. De kan till exempel använda plast för att skriva ut styva material, som solglasögon. De kan också skapa flexibla föremål, inklusive telefonfodral eller cykelhandtag, med hjälp av ett hybridpulver av gummi och plast. Vissa 3D-skrivare har till och med möjlighet att skriva ut med kolfiber och metallpulver för extremt starka industriprodukter. Här är några av de vanligaste tillämpningarna som 3D-utskrift används för.
Snabb prototypframställning och snabb tillverkning
3D-utskrift ger företag en lågrisk-, kostnadseffektiv och snabb metod för att producera prototyper. Detta gör det möjligt för dem att testa en ny produkts effektivitet och öka utvecklingen utan behov av dyra modeller eller proprietära verktyg. Företag inom många branscher använder 3D-utskrift för snabb tillverkning, vilket gör det möjligt för dem att spara kostnader vid produktion av små serier eller förkorta utskriftstiden.
Funktionella delar
3D-utskrift har blivit mer funktionell och precis med tiden, vilket gör det möjligt att skapa och anskaffa proprietära eller oåtkomliga delar så att en produkt kan produceras i tid. Dessutom slits maskiner och enheter ut med tiden och kan behöva snabb reparation, vilket 3D-utskrift ger en effektiv lösning på.
Verktyg
Precis som funktionella delar slits även verktyg ut med tiden och kan bli otillgängliga, föråldrade eller dyra att byta ut. 3D-utskrift gör det möjligt att enkelt producera och byta ut verktyg för flera tillämpningar med hög hållbarhet och återanvändbarhet.
Modeller
Även om 3D-utskrift kanske inte kan ersätta alla former av tillverkning, erbjuder det en billig lösning för att producera modeller för att visualisera koncept i 3D. Från visualiseringar av konsumentprodukter till arkitektoniska modeller, medicinska modeller och utbildningsverktyg. I takt med att kostnaderna för 3D-utskrift faller och fortsätter att bli mer tillgängliga, öppnar 3D-utskrift nya dörrar för modelleringsapplikationer.
