addthisnew2016

test
เทคโนโลยี การพิมพ์ 3 มิติ : 3D printing E-mail
Monday, 01 July 2013 07:43

เทคโนโลยี การพิมพ์ 3 มิติ : 3D printing

การพิมพ์ภาพ 3D เป็นกระบวนการพิมพ์ภาพ 3D ให้มีรูปร่างเหมือนของจริงจากรูปแบบดิจิตอลการพิมพ์ภาพ 3D คือความสำเร็จในกระบวนการเติมแต่ง วัสดุที่วางของแต่ละชั้นจะมีรูปร่างที่แตกต่างกัน การพิมพ์ภาพ 3D เป็นการพิจารณาความแตกต่างจากเทคนิคของเครื่องจักรเดิม ซึ่งส่วนใหญ่การกำจัดวัสดุจะใช้วิธีการเช่น การตัดหรือการเจาะ(กระบวนการลด) เครื่องพิมพ์ที่ดำเนินการพิมพ์ภาพ 3D จะใช้กระบวนการเทคโนโลยีดิจิตอล ตั้งแต่ทศวรรษ 21 ที่มีการเจริญเติบโตในการขายเครื่องจักรเหล่านี้และราคาได้ปรับลดลงอย่างมาก เทคโนโลยีที่ใช้สำหรับสร้างต้นแบบและผลิตเครื่องประดับ,รองเท้า, ออกแบบอุตสาหกรรม, สถาปัตยกรรมและการก่อสร้าง,อุตสาหกรรมยานยนต์,การบินและอวกาศ,ทันตกรรมและการแพทย์,การศึกษาระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์,วิศวกรรมโยธาและสาขาอื่นๆ

เครื่องพิมพ์ 3D เครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1984 โดย 3D Systems Corp โดย Chuck Hull เป็นนักประดิษฐ์เครื่องพิมพ์ 3D ที่ทันสมัยและเป็นผู้ริเริ่มเทคโนโลยีมาตรฐาน de facto ครั้งแรกที่บัญชีถูกตีพิมพ์จากการพิมพ์ในรูปแบบของแข็งถูกสร้างขึ้นในปี 1981 โดย Hideo Kodama จากสถาบันวิจัยนาโกยา เทคโนโลยีที่ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ครั้งแรกที่ตีพิมพ์บัญชีในระยะยาวการผลิตสารเติมแต่งหมายถึงเทคโนโลยีที่สร้างวัตถุผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนตามลำดับชั้น วัตถุที่มีการผลิตสารเติมแต่งสามารถใช้งานได้ที่ใดก็ได้ตลอดชีวิตของผลิตภัณฑ์ จากการผลิตก่อน เช่นการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว การผลิตเต็มรูปแบบ นอกเหนือการใช้งานของเครื่องมือและการปรับแต่งหลังการผลิต ในการผลิต และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องจักรกล วิธีการลดการสร้างโดยเป็นวิธีการดั้งเดิม การลดระยะการผลิต การพัฒนาในปีที่ผ่านมาจะแตกต่างจากเทคนิคการผลิตใหม่ที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าการผลิตได้รวมวิธีการที่เป็นพื้นฐานเพิ่มมาหลายศตวรรษ เช่น การรวมจาน,แผ่น, การตีขึ้นรูปและการกลึง การเชื่อม ไม่ได้รวมองค์ประกอบของเทคโนโลยีแบบจำลอง เครื่องจักร(การสร้างรูปแบบที่แน่นอนด้วยความแม่นยำสูง) จะได้รับการลดจากการเก็บและเปลี่ยนเป็นการโม่และบด




หลักการทั่วไป
การผลิตสารเติมแต่งที่ใช้พิมพ์ภาพเสมือนจากการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบ หรือซอฟแวร์การสร้างแบบจำลองการเคลื่อนไหวเป็นเครื่องดิจิตอลตัดตามขวางเพื่อความต่อเนื่องสำหรับการพิมพ์ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเครื่องที่ใช้ วัสดุที่รวมกันวางบนแพลตฟอร์มที่เป็นชั้นจนเสร็จสมบูรณ์สุดท้ายเป็นรูปแบบ 3D ที่ได้รับการพิมพ์ เป็นกระบวนการแบบ WYSIWYG ที่เป็นรูปแบบเสมือนและรูปแบบจำลองทางกายภาพเกือบจะเหมือนกัน มาตรฐานการติดต่อระหว่างซอฟแวร์ CAD และเครื่องจักรที่เป็นรูปแบบไฟล์ STL ไฟล์ STL ใกล้เคียงกับส่วนหนึ่งของรูปแบบหรือการใช้มุมสามเหลี่ยมประกอบ มุมที่มีขนาดเล็กจะสร้างพื้นผิวที่มีคุณภาพสูง ใช้รูปแบบไฟล์ที่สร้างขึ้นเข้าเครื่องสแกนและไฟล์ VRML หรือWRL จะใช้อินพุตสำหรับเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D ที่สามารถพิมพ์สีได้เต็มรูปแบบ

การพิมพ์
การพิมพ์ เครื่องจะอ่านการออกแบบจากไฟล์ STL แต่ละชั้นจะมีของเหลว แป้ง กระดาษหรือแผ่นวัสดุเพื่อสร้างแบบจำลองจากชุดข้อมูล แต่ละชั้นจะสอดคล้องกับกลุ่มตัวอย่างเสมือนจริงจากรูปแบบ CAD จะร่วมกันหรือรวมโดยอัตโนมัติเพื่อสร้างรูปแบบสุดท้าย ประโยชน์ของเทคนิคนี้คือความสามารถในการสร้างรูปแบบหรือคุณลักษณะทางเรขาคณิต ความละเอียดของเครื่องพิมพ์อธิบายความหนาของแต่ละชั้นและความละเอียด x-y dpi (จุดต่อนิ้ว)หรือไมโครเมตร ความหนาของชั้นทั่วไปคือประมาณ100ไมโครเมตร(0.1 มม.) แม้ว่าบางเครื่องเช่น ชุด objet connex และชุด 3D system?projet สามารถพิมพ์ชั้นที่บาง 16 ไมโครเมตร แม้ว่า x-y มีความละเอียดเปรียบได้กับเครื่องพิมพ์เลเซอร์ อนุภาค(จุด 3D) เส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ประมาณ 50-100 ไมโครเมตร การสร้างรูปแบบที่ทันสมัยสามารถใช้ได้ทุกที่ขึ้นอยู่กับการใช้ ขนาด ความซับซ้อนของรูปแบบ การเพิ่มระบบสามารถลดเวลาไม่กี่ชั่วโมง แม้ว่าความแตกต่างจะขึ้นอยู่กับเครื่องที่ใช้และขนาดและจำนวนรูปแบบที่ผลิตพร้อมกัน เทคนิคดั้งเดิม เช่น การฉีดขึ้นรูปมีราคาแพงน้องกว่าการผลิต ผลิตภัณฑ์โพลิเมอร์ในปริมาณที่สูง แต่การเพิ่มการผลิตสามารถทำให้เร็วขึ้น มีความยืดหยุ่นมากขึ้นและราคาไม่แพงเมื่อปริมาณ การผลิตจำนวนชิ้นค่อนข้างเล็ก ให้นักออกแบบและทีมพัฒนาแนวคิดความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนและรูปแบบแนวคิดการใช้เครื่องพิมพ์3Dขนาดใหญ่

ความสำเร็จ
แม้ว่าความละเอียดของเครื่องพิมพ์ที่ผลิตเพียงพอสำหรับการใช้งานมาก การพิมพ์รุ่นที่มีขนาดใหญ่กว่าวัตถุเล็กน้อยต้องให้ความละเอียดมาตรฐานและจากนั้นถอดวัสดุที่มีการลดความละเอียดสูงกว่าสามารถให้ความแม่นยำมากขึ้น บางเทคนิค การผลิตสารเติมแต่งที่มีความสามารถในการใช้วัสดุที่หลากหลายในการสร้างชิ้นส่วน บางครั้งมีความสามารถในการพิมพ์หลายสีหรือผสมสีในเวลาเดียวกัน มีการใช้ประโยชน์จากการสนับสนุนเมื่อมีการสร้างรองรับการถอดออกหรือละลายได้เมื่อเสร็จสิ้นการพิมพ์ และใช้สนับสนุนคุณสมบัติที่ยื่นในระหว่างการสร้าง

กระบวนการเสริม
กระบวนการพิมพ์3D ที่มีความแตกต่างกันได้รับการประดิษฐ์คิดค้นตั้งแต่ปี 1970 เดิมเครื่องพิมพ์ที่มีขนาดใหญ่ ราคาแพงและสูง มีความจำกัดในการผลิต จำนวนกระบวนการเสริมที่มีตอนนี้ มีความแตกต่างในแต่ละชั้นที่การสร้างชิ้นส่วนและวัสดุที่นำมาใช้ วิธีหลอมละลายหรือในชั้นการผลิตทำให้วัสดุมีผิวอ่อนนุ่ม ตัวอย่างเช่น การขึ้นรูปชิ้นงานโดยการยิงแสงเลเซอร์(SLS) และขึ้นรูปชิ้นงานโดยการหลอมละลาย(FDM) รักษาวัสดุของเหลวโดยใช้เทคโนโลยีที่มีความซับซ้อนที่แตกต่างกัน เช่น การขึ้นรูปขึ้นรูปชิ้นงานโดยการยิงเลเซอร์ไปบนของเหลว (SLS) การตัดแผ่น laminatedด้วยเลเซอร์(LOM) ชั้นบางๆที่ถูกตัดเพื่อรูปร่างและเข้าด้วยกัน แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองและบางบริษัทจึงเสนอทางเลือกวัสดุระหว่างแป้งกับพอลิเมอร์สำหรับการสร้างวัตถุ บางบริษัทใช้มาตรฐานธุรกิจกระดาษปิดชั้นวางสร้างวัสดุในการผลิตต้นแบบที่คงทน ที่ต้องคำนึงในการเลือกเครื่องจักรโดยทั่วไปคือความเร็ว ค่าใช้จ่ายเครื่องพิมพ์3D ค่าใช้จ่ายในการพิมพ์ต้นแบบและค่าใช้จ่ายวัสดุ ประสิทธิภาพของสี

วิดีโอแสดงการพิมพ์แบบ 3 มิติ