Föreställ dig en robotstyrd varmlimspistol som använder plast istället för lim, och du har grunderna i en 3D-skrivare. Strängar av plast matas in i ett skrivhuvud som värms upp för att smälta materialet. Skrivhuvudet rör sig mycket exakt i tre dimensioner och släpper plastlinjer på tryckbädden - bordet där det skrivs ut. Skrivaren gör detta om och om igen och bygger upp lager av plast tills det bildar en 3D-del.
Allt börjar med 3D-modeller
Varje objekt som skrivs ut på en 3D-skrivare börjar med en 3D-modell. Dessa tillverkas vanligtvis i ett CAD-program som är utformat för att arbeta på verkliga 3D-modeller, som TinkerCAD , Fusion 360 , eller Sketchup . Detta är lite annorlunda än hur 3D-modeller kan göras för filmer eller spel, men du kan säkert skriva ut mycket detaljerade siffror från traditionell 3D-modelleringsprogramvara.
RELATERAD: Vad är Sketchup (och hur använder jag det)?
En fördel med en 3D-skrivare är att den kan skriva ut nästan vad som helst. Vissa modeller är så komplexa att de är omöjliga att göra med traditionella tillverkningstekniker som gjutning eller CNC-routing, och det är där 3D-skrivare tar en uppenbar ledning. Men de används inte bara för att skapa snygga geometriska former, eftersom det vanligtvis är mycket billigare för en stor fabriks FoU-avdelning att skriva ut en enda modell i plast snarare än att rigga upp hela fabriken för att göra den verkliga delen. Detta kallas prototypning, vilket gör ett grovt utkast för att testa den slutliga kopian utan att slösa bort värdefull tid och material.
Skivning av modellen för utskriften
Eftersom en skrivare inte förstår hur man tar ett komplext 3D-nät och förvandlar det till en tryckt modell måste 3D-modellen avkodas till information som skrivaren kan förstå. Denna process kallas skivning eftersom det tar skanningar av varje lager av modellen och berättar för skrivaren hur den ska flytta skrivhuvudet för att skapa varje lager i tur och ordning. Det görs med hjälp av en skivare, ett program som hanterar allt detta åt dig, som CraftWare eller Astroprint .
Skivaren hanterar modellens "fyllning" och skapar en gitterstruktur inuti en solid modell för att ge den extra stabilitet. Detta är ett område där 3D-skrivare lyser - de kan skriva ut mycket starka material med riktigt låga densiteter genom att strategiskt skapa luftfickor inuti modellen och göra den mycket lättare.
En annan sak som skivaren hanterar är stödkolumner. Eftersom skrivaren inte kan lägga plast i tunn luft måste stödkolumner skapas så att skrivaren kan överbrygga klyftan. Dessa är avtagbara men används i tryckprocessen för att säkerställa att den inte kollapsar.
När skivaren är klar skickar den data till 3D-skrivaren för att starta utskriftsprocessen.
Väntar länge
När skrivaren startar kommer du att märka det största problemet med 3D-utskrift idag: det är fruktansvärt långsamt. Medan en 2D-skrivare kan skriva ut en hel bok på några minuter, tar de flesta 3D-utskrifter flera timmar, om inte dagar, att slutföra utskriften. Och om du förstörde inställningarna, felkonfigurerade skivaren eller bara stötte på den lite kan du förlora hela utskriften.
Det finns några snabbare tekniker som gör stänk i branschen, som Carbon M1, som använder lasrar som skjutits in i en vätskebädd och drar ut trycket ur det, vilket påskyndar processen avsevärt. Men den här typen av skrivare är många gånger mer komplicerade, mycket dyrare och fungerar bara med plast hittills.
Så ska jag köpa en 3D-skrivare?
Om du inte är intresserad av att designa och skriva ut delar kommer du definitivt inte att byta ut din tråkiga 2D-skrivare när som helst.
De skrivare som de flesta konsumenter kommer att köpa brukar skriva ut i plast, även om det finns exotiska (och dyra) skrivare som används i branschen som kan skriva ut i stort sett vad som helst. Det finns till och med en 3D-skrivare som kan skriva ut konstgjord kött. Tekniken rör sig mycket snabbt och har betydande konsekvenser i många branscher. Visst en dag kommer du att kunna skriva ut gourmetmåltider från en ätlig matskrivare, men fram till dess förblir det en hobbyist och en industriell enhet.
Men med priser som sjunker hela tiden kan det vara en rolig hobby - speciellt om du bygger något där små plastmodeller används.
Bildkrediter: Kaca Skokanova / Shutterstock
