Η εκτύπωση 2D είναι η διαδικασία τοποθέτησης μιας εικόνας σε χαρτί, ενώ η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι η διαδικασία κατασκευής ενός αντικειμένου από ορισμένα υλικά, συχνά πλαστικά, σκόνες, ρητίνες, μέταλλο, ίνες άνθρακα, γραφίτη και γραφένιο. Εκτυπώνει ένα στρώμα, περιμένει να στεγνώσει και στη συνέχεια εκτυπώνει την επόμενη στρώση στην κορυφή, δημιουργώντας τελικά ένα τρισδιάστατο αντικείμενο.
Τώρα, η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει γίνει συνώνυμη με την κατασκευή. Χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή 3D, οι κατασκευαστικές εταιρείες μπορούν να κατασκευάσουν γρήγορα πρωτότυπα για σκοπούς δοκιμών και διασφάλισης ποιότητας. Αν και υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι διαδικασιών εκτύπωσης 3D, ωστόσο, σχεδόν όλες αποτελούνται από τρία βασικά βήματα.
Μοντελοποίηση
Πριν από τη δημιουργία ενός αντικειμένου με εκτυπωτή 3D, πρέπει να σχεδιαστεί ένα μοντέλο. Η μοντελοποίηση είναι το πρώτο βήμα της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Οι κατασκευαστικές εταιρείες συνήθως σχεδιάζουν μοντέλα αντικειμένων χρησιμοποιώντας έναν ειδικό τύπο λογισμικού υπολογιστών γνωστό ως πακέτο σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD). Τα τρισδιάστατα τυπωμένα μοντέλα που δημιουργούνται με CAD έχουν ως αποτέλεσμα σχετικά λιγότερα σφάλματα από άλλες μεθόδους. Σφάλματα σε εκτυπώσιμα μοντέλα 3D μπορούν να εντοπιστούν και να διορθωθούν πριν από την εκτύπωση, καθιστώντας έτσι δυνατή την κατασκευή σχεδίων υψηλότερης ποιότητας. Επιπλέον, το λογισμικό CAD αυξάνει αποτελεσματικά την παραγωγικότητα - επιτρέπει στους σχεδιαστές να μειώσουν το κόστος παραγωγής, να εργαστούν ταχύτερα και πιο έξυπνα και τελικά οδηγεί σε ταχύτερη ολοκλήρωση του έργου. Αυτό είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα στην ανταγωνιστική παγκόσμια αγορά.
Η χειροκίνητη διαδικασία μοντελοποίησης της προετοιμασίας γεωμετρικών δεδομένων για τρισδιάστατα γραφικά υπολογιστών είναι παρόμοια με τις πλαστικές τέχνες, όπως η γλυπτική. Η τρισδιάστατη σάρωση είναι μια διαδικασία συλλογής ψηφιακών δεδομένων σχετικά με το σχήμα και την εμφάνιση ενός πραγματικού αντικειμένου, δημιουργώντας ένα ψηφιακό μοντέλο βασισμένο σε αυτό.
Τυπογραφία
Το δεύτερο βήμα της τρισδιάστατης εκτύπωσης περιλαμβάνει την εκτύπωση ή τη δημιουργία του αντικειμένου.
Το μοντέλο αντικειμένου αποθηκεύεται συνήθως ως μορφή στερεολιθογραφίας (STL) ή πρόσθετου αρχείου κατασκευής (AMF). Το μόνο που χρειάζεται να κάνουμε είναι να ανεβάσουμε το αρχείο στον εκτυπωτή 3D. Στη συνέχεια, ο εκτυπωτής 3D θα χρησιμοποιήσει τις οδηγίες του αντίστοιχου αρχείου για να υπαγορεύσει πού και πώς κατατίθεται το υλικό.
Οι περισσότεροι εκτυπωτές 3D κατασκευάζουν αντικείμενα τοποθετώντας στρώματα υλικού σε ένα κρεβάτι. Η διαδικασία εκτύπωσης 3D μετατρέπει ένα ολόκληρο αντικείμενο σε χιλιάδες μικροσκοπικές μικρές φέτες και στη συνέχεια το κάνει από κάτω προς τα πάνω, κομμένο σε φέτες. Αυτά τα μικροσκοπικά στρώματα κολλάνε μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα στερεό αντικείμενο. Κάθε στρώμα μπορεί να είναι πολύ περίπλοκο, πράγμα που σημαίνει ότι οι εκτυπωτές 3D μπορούν να δημιουργήσουν κινούμενα μέρη όπως μεντεσέδες και τροχούς ως μέρος του ίδιου αντικειμένου.
Οι εκτυπωτές 3D μπορούν να χρησιμοποιούν διαφορετικά υλικά για την κατασκευή αντικειμένων, αν και το θερμοπλαστικό είναι το πιο κοινό υλικό που χρησιμοποιείται για αυτή τη διαδικασία. Λειτουργεί εξώθηση λιωμένου πλαστικού μέσω ενός μικροσκοπικού ακροφυσίου που κινείται ακριβώς υπό τον έλεγχο του υπολογιστή. Εκτυπώνει ένα στρώμα, περιμένει να στεγνώσει και στη συνέχεια εκτυπώνει την επόμενη στρώση στην κορυφή.
Φινίρισμα
Το τρίτο και τελευταίο βήμα της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι να κάνει τις τελικές πινελιές στο τυπωμένο αντικείμενο, δηλαδή το φινίρισμα. Για παράδειγμα, μεγαλύτερη ακρίβεια μπορεί να επιτευχθεί με την εκτύπωση μιας ελαφρώς υπερμεγέθης έκδοσης του επιθυμητού αντικειμένου σε τυπική ανάλυση και, στη συνέχεια, την αφαίρεση υλικού χρησιμοποιώντας μια διαδικασία αφαίρεσης υψηλότερης ανάλυσης. Μπορείτε επίσης να προσθέσετε διαλύτες στο εκτυπωμένο αντικείμενο για να εξαλείψετε τυχόν επιφανειακές ατέλειες, δημιουργώντας παράλληλα ένα ομαλότερο φινίρισμα επιφάνειας. Ορισμένες τεχνικές εκτύπωσης απαιτούν την κατασκευή εσωτερικών υποστηριγμάτων για προεξέχον χαρακτηριστικά κατά την κατασκευή. Αυτά τα στηίγματα πρέπει να αφαιρούνται μηχανικά ή να διαλύονται μετά την ολοκλήρωση της εκτύπωσης.
