Máy in 3D là một thiết bị in tạo ra các đối tượng 3D từng lớp từ một mẫu kỹ thuật số. Cách thức hoạt động của máy in 3D phụ thuộc vào công nghệ nào được thực hiện trong đó: FDM, SLS, SLA, LOM, SGC, PolyJet, DODJet hoặc Bột kết dính bằng chất kết dính. Phổ biến nhất là công nghệ in FDM, được sử dụng trong các máy in 3D gia đình rẻ tiền.
In 3D là một trong những công nghệ mang tính cách mạng nhất của thời đại chúng ta. Với máy in 3D, bạn có thể in giày, quần áo, đồ nội thất, nhạc cụ, xe cộ, thực phẩm, nhà cửa, thậm chí cả các cơ quan và mô của con người sống.
Cấu tạo máy in 3D
Một máy in 3D với công nghệ in FDM bao gồm một thân kim loại (khung), một ngăn để cố định ống sợi, một đầu đùn và một máy tính để bàn. Máy in 3D một đầu đùn có thể in các vật thể một màu, nhiều máy in đùn đa màu. Máy in càng có nhiều máy đùn thì giá càng đắt. Hệ thống làm lạnh và làm nóng, chiết rót điện tử được giấu dưới thân máy in. Một số kiểu máy có màn hình LCD để hiển thị thông tin in hiện tại và cổng USB.
Vật tư tiêu hao để in 3D
Một máy in 3D điển hình với công nghệ in FDM sử dụng các sợi polyme mỏng có đường kính 1, 75 mm và 3 mm để làm việc. Những sợi như vậy thường được làm bằng nhựa PLA hoặc ABS, nhưng cũng có những vật liệu kết hợp với việc bổ sung sợi gỗ, bột nano, các hạt phân hủy sinh học, chất màu phosphorizing và các thành phần khác. Các sợi được cung cấp dưới dạng ống cuộn có trọng lượng từ 0,5 kg đến 1,5 kg. Một ống sợi polyme được đặt trong một ngăn đặc biệt của máy in 3D, và phần cuối của sợi được đưa vào đầu phun của máy đùn.
Mô hình 3D của một đối tượng
Trước khi có thể in 3D một đối tượng 3D, bạn cần tạo phiên bản kỹ thuật số của nó trong chương trình tạo mô hình 3D. Bạn có thể sử dụng các mẫu làm sẵn có sẵn trên Internet hoặc tự chuẩn bị các mẫu 3D để in. Mô hình đã chuẩn bị được tải vào một chương trình đặc biệt để tạo mã G, chương trình này chia đối tượng thành các lớp mỏng theo chiều ngang và tạo thành một chuỗi lệnh mà máy in có thể hiểu được. Đối tượng đã hoàn thành được gửi đi in.
Sự hình thành từng lớp của một đối tượng
Một máy in 3D với công nghệ in FDM tạo thành các vật thể vật lý từng lớp một, ép một dòng vật liệu nóng chảy mỏng lên nền tảng làm việc. Máy in di chuyển máy đùn chính xác theo mô hình kỹ thuật số, vì vậy đối tượng vật lý được in hoàn toàn khớp với nguyên mẫu ảo của nó. Thông thường, máy đùn của máy in, từ đó nhựa mềm được ép ra, di chuyển trong khi làm việc trên một nền tảng làm việc cố định, nhưng có những thiết bị trong đó cả máy đùn và nền tảng làm việc đều di động. Quá trình in bắt đầu với lớp dưới cùng, sau đó máy in áp dụng lớp tiếp theo lên trên lớp đầu tiên. Nhựa nóng chảy, vào khu vực làm việc, nguội và cứng rất nhanh.
In 3D các cấu trúc hỗ trợ và hoàn thiện đối tượng
Để ngăn đối tượng không bị biến dạng trong quá trình in, máy in 3D sẽ in các cấu trúc hỗ trợ (hay còn gọi là cấu trúc đỡ, cấu trúc hỗ trợ). Các cấu trúc như vậy không phải lúc nào cũng được in ra, mà chỉ khi có khoảng trống hoặc phần nhô ra trong cấu trúc đối tượng. Hãy tưởng tượng bạn muốn in một cây nấm nhựa trên một thân cây mỏng. Với phần đế của chân, nó nằm trên máy tính để bàn, không cần hỗ trợ ở đây, nhưng đối với các cạnh của nắp, có vẻ như treo trên không, sự hỗ trợ như vậy sẽ đơn giản là cần thiết. Sau khi in, các cấu trúc hỗ trợ có thể dễ dàng tháo gỡ bằng tay hoặc cắt bằng lưỡi dao hoặc dao sắc.
