3D-Printimine
3D-printimine on viis kolmemõõtmeliste (3D) tahkete objektide loomiseks. 3D-printimine toimub objekti kihtide kaupa üles ehitamise teel. Tavaliselt kasutatakse 3D-printerites plasti, sest seda on lihtsam kasutada ja see on odavam. Mõned 3D-printerid suudavad 3D-printida ka muude materjalidega, näiteks metallid ja keraamika, kuid need maksavad enamiku inimeste jaoks liiga palju raha.
3D-printerid on kasulikud, sest nendega saab väga kiiresti uusi objekte valmistada ja nad on head väga detailsete objektide valmistamisel. See tähendab, et insener saab katsetada palju uusi disainilahendusi ja ei pea ootama, et keegi teine neid valmistaks. Nad on kasulikud ka plastist valmistatud osade kinnitamiseks ning mänguasjade, figuuride ja mudelite valmistamiseks. On palju inimesi, kes printivad 3D-objekte kodus.
Alates 2003. aastast on müüdud palju rohkem materjaliprintereid kui varem. Samuti on 3D-printerite hind langenud.
3D-printer
Ajalugu
1974 kirjutas David E. H. Jones esimest korda 3D-printimise ideest ajakirjas New Scientist.
1984 Alain Le Méhauté ja teised esitasid patendi stereolithograafia (laseripõhine 3D-printer) kohta.
1989: S. Scott Crump töötas välja FDMi. Seda tehnoloogiat kasutatakse tänapäeval enamikus 3D-printerites.
1992 S. Scott Crumpi ettevõte Stratasys müüs 1992. aastal esimese FDM-masina.
2005 RepRap sai esimeseks avatud lähtekoodiga printeriprojektiks.
2008 Shapeways sai esimeseks teenuseks, mis 3D-trükkis objekti ja saatis selle klientidele.
2017 Venemaal ehitati esimene 3D-prinditud maja, milles inimesed võiksid elada.
Kuidas nad töötavad
Modelleerimine
Esimene samm 3D-trükkimisel on selle valmistamine arvutis. Inimesed teevad seda CAD (Computer Aided Design) tarkvara või 3D-skanneriga. Mudelite projekteerimiseks CADis alustavad inimesed põhikujudest ja lähtuvad sellest punktist. 3D-skannerid on masinad, mis võtavad objektist palju mõõtmisi ja teevad arvutis automaatselt mudeli. Need võivad olla väga kiired, kuid on ka kallimad.
CAD-mudelid salvestatakse arvutisse tavaliselt STL-failidena. Need salvestatakse paljude kolmnurkade kujul, mis säästab arvutis ruumi.
Trükkimine
3D-printerid töötavad mitmel erineval viisil. Samuti on palju erinevaid materjale, mida saab kasutada. Igal meetodil ja materjalil on omad eelised ja puudused.
Peamised asjad, millele masina valikul mõelda, on tavaliselt kiirus, kulud ja värv. Printerid, mis töötavad otse metallidega, on üldiselt kallid. Odavamate printeritega saab aga valmistada valuvormi, mida seejärel kasutatakse metallosade valmistamiseks.
Tüüpilised kihid on umbes 100 μm paksused ehk umbes kümnendik inimjuuste paksusest. Prindid võivad võtta aega vähem kui tund kuni mitu päeva, sõltuvalt sellest, kui keeruline ja suur see on.
Lõpetamine
Pärast seda, kui masin on trükkimise lõpetanud, lõpetavad inimesed mõnikord mudeli. See tähendab väikeste paranduste tegemist, et see näeks parem välja. Viimistlemine hõlmab materjali eemaldamist, mille printer paigutas mudeli toetamiseks. See võib mõnikord võtta palju aega. On olemas viise, kuidas seda kiiremini teha, kuid sageli on kõige lihtsam eemaldada plastik käsitsi.
Valmis 3D-trükitud kahur
Objekti arvutimudel enne trükkimist
Mängi meediat 3D-printer, mis trükib propelleri. Video on 4 korda kiirem kui päriselus.
Kasutab
DIY
Paljud inimesed üritavad arendada odavaid 3D-printereid, mida inimesed saaksid kodus kasutada. Ka raamatukogud on hakanud ostma väiksemaid 3D-printereid, et inimesed saaksid nendega tutvuda, ilma et nad peaksid neid ise ostma. Palju tööd on teinud nii DIY-kogukonnad kui ka koolid ja häkkerikogukonnad. 2017. aastaks hakkas üha rohkem inimesi kasutama 3D-printimist oma kodus väikeste esemete, näiteks hammasrataste ja väikeste kaunistuste valmistamiseks.
Meditsiiniline
3D-printimist kasutatakse meditsiinitarvikute odavaks valmistamiseks. Inimesed arvavad, et kaks suurimat kasutusala on kuuldeaparaatide ja valehammaste valmistamine.
2014. aasta märtsis kasutasid Swansea kirurgid 3D-trükitud osi, et taastada liiklusõnnetuses raskelt vigastatud mootorratturi nägu.[]
Tootmine
2014. aastal valmistas üks Rootsi ettevõte superauto, mis kasutab palju 3D-trükitud komponente. Urbee oli esimene auto maailmas, mille kere ja aknad olid 3D-trükitud.
2015. aastal lendas kuninglike õhujõudude Eurofighter Typhoon hävituslennuk 3D-trükitud osadega. Ameerika Ühendriikide õhujõud on alustanud tööd 3D-printeritega ja ka Iisraeli õhujõud on ostnud 3D-printeri varuosade trükkimiseks.
Toiduained
Toitu saab 3D-printida. Palju erinevaid toiduaineid saab printida, näiteks šokolaadi ja komme, aga ka lamedat toitu, näiteks kreekereid, pastat ja pitsaid. NASA trükib toitu, et tekitada vähem jäätmeid ja valmistada toitu, millel on astronautidele kõik vajalikud toitained. 2018. aastal printis Giuseppe Scionti toidu, mis sarnanes lihaga.
Relvad
2012. aastal laadis Defense Distributed internetti üles 3D-prinditud relva failid, mida "igaüks, kellel on 3D-printer, saab alla laadida ja reprodutseerida". Pärast seda, kui Defense Distributed avaldas oma plaanid, olid inimesed mures, et need võivad põhjustada probleeme relvakontrolliga[] . Aasta hiljem, 2013. aasta mais, palus USA välisministeerium Defense Distributedil plaanid maha võtta, mida nad ka tegid.
Haridus
3D-printimine on suurendanud innovatsiooni ja probleemide lahendamist klassiruumides. Disainiõpilased saavad seda kasutada prototüüpide trükkimiseks sellistes õppeainetes nagu inseneri 3D-printimine; selle demonstratsioonid on juba kasutusele võetud mõnes õppeasutuses üle maailma.
Ajalooline
Viimastel aastatel on 3D-printimist kasutatud selleks, et tagada ajaloost pärit oluliste asjade turvalisus. Paljud muuseumid on ostnud 3D-printerid ja valmistavad tükke oma reliikviate kinnitamiseks. Metropolitan Museum of Art ja Briti muuseum on hakanud kasutama oma 3D-printereid, et teha replikaid, mida müüa kingituspoes. Riiklik sõjaajaloo muuseum ja Varna ajaloomuuseum müüvad internetis oma esemete digitaalseid versioone, mida igaüks saab kodus 3D-printida.
3D-printitud Egiptuse vaarao müügiks Threedingis
3D-printitud suhkrukuubik
3D trükitud mootor
3D trükitud lülisamba ketas
Küsimused ja vastused
K: Mis on 3D-printimine?
V: 3D-printimine on viis kolmemõõtmeliste (3D) tahkete objektide loomiseks, ehitades objekti kihtide kaupa üles.
K: Milliseid materjale kasutatakse tavaliselt 3D-printimisel?
V: 3D-printimiseks kasutatakse tavaliselt plasti, sest seda on lihtsam kasutada ja see on odavam. Mõned 3D-printerid suudavad printida ka muude materjalidega, nagu metallid ja keraamika, kuid need maksavad enamiku inimeste jaoks liiga palju raha.
K: Mis teeb 3D-printerid kasulikuks?
V: 3D-printerid on kasulikud, sest nad suudavad väga kiiresti uusi objekte valmistada ja on head väga detailsete objektide valmistamisel. See tähendab, et insener saab katsetada palju uusi disainilahendusi ja ei pea ootama, et keegi teine neid valmistaks. Nad on kasulikud ka plastist valmistatud osade kinnitamiseks ning mänguasjade, figuuride ja mudelite valmistamiseks.
K: Kes kasutab 3D-printereid?
V: On palju inimesi, kes printivad 3D-objekte kodus. Alates 2003. aastast on müüdud palju rohkem materjaliprintereid kui varem. Samuti on 3D-printerite hind langenud, mis teeb need kättesaadavaks rohkematele inimestele.
K: Kui kaua on see tehnoloogia juba kasutusel olnud?
V: Tehnoloogia on olnud kasutusel alates 2003. aastast, mil müüdi palju rohkem materjaliprintereid kui varem.
K: Kui palju maksab enamik 3d-printereid?
V: Enamik 3d-printereid maksavad praegu vähem kui 2003. aastal, kuna tehnoloogia areng on võimaldanud hindu aja jooksul oluliselt langetada.
