Föreställ dig en robotstyrd limpistol som använder plast istället för lim, så har du grunderna i en 3D-skrivare. Plaststrängar matas in i ett skrivhuvud, som värms upp för att smälta materialet. Skrivhuvudet rör sig mycket exakt i tre dimensioner och släpper linjer av plast på skrivbädden – bordet som det trycker på. Skrivaren gör detta om och om igen och bygger upp lager av plast tills den bildar en 3D-del.
Innehållsförteckning
Allt börjar med 3D-modeller
Varje objekt som skrivs ut på en 3D-skrivare börjar med en 3D-modell. Dessa är vanligtvis gjorda i ett CAD-program utformat för att arbeta med verkliga 3D-modeller, som TinkerCAD, Fusion360eller Sketchup. Detta är lite annorlunda än hur 3D-modeller kan göras för filmer eller spel, även om du säkert kan skriva ut mycket detaljerade figurer från traditionell 3D-modelleringsprogramvara.
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 göra snygga geometriska former, eftersom det vanligtvis är mycket billigare för en stor fabriks FoU-avdelning att skriva ut en enda modell i plast istället för att rigga upp hela fabriken för att göra själva delen. Detta kallas prototyping, vilket gör ett grovt utkast för att testa den slutliga kopian utan att slösa bort värdefull tid och material.
Skiva modellen för utskriften
Eftersom en skrivare inte förstår hur man tar ett komplext 3D-nät och gör det till en utskriven modell, måste 3D-modellen avkodas till information som skrivaren kan förstå. Denna process kallas slicing eftersom den tar skanningar av varje lager i modellen och talar om för skrivaren hur den ska flytta skrivhuvudet för att skapa varje lager i tur och ordning. Det görs med hjälp av en slicer, ett program som hanterar allt detta åt dig, typ CraftWare eller Astroprint.
Slicern kommer att hantera ”fyllningen” av modellen, vilket skapar en gitterstruktur inuti en solid modell för att ge den extra stabilitet. Det här 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 stödpelare. Eftersom skrivaren inte kan lägga ner plast på tunn luft måste stödpelare skapas för att skrivaren ska kunna överbrygga gapet. Dessa är borttagbara men används i utskriftsprocessen för att säkerställa att den inte kollapsar.
När skärningen är klar kommer den att skicka över data till 3D-skrivaren för att starta utskriftsprocessen.
Väntar länge
När skrivaren startar kommer du att märka huvudproblemet med 3D-utskrift idag: det går fruktansvärt långsamt. Medan en 2D-skrivare kan skriva ut en hel bok på ett par 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 skjuts in i en bädd av vätska och drar upp utskriften ur den, vilket påskyndar processen avsevärt. Men den här typen av skrivare är många gånger mer komplicerade, mycket dyrare och fungerar bara med plast än så länge.
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 någon gång snart.
De skrivare som de flesta konsumenter köper skriver vanligtvis 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 konstgjort kött. Tekniken går mycket snabbt och har betydande konsekvenser inom många branscher. En dag kommer du säkert att kunna skriva ut gourmetmåltider från en ätbar matskrivare, men tills dess förblir det en hobby- och industriell enhet.
Ändå, när priserna sjunker hela tiden, kan det vara en rolig hobby – speciellt om du bygger något där små plastmodeller används.
Bildkrediter: Kaca Skokanova/Shutterstock