¿Cuál es el principio de la impresión 3D?
La tecnología de impresión 3D surgió a mediados de la década de 1990 y es en realidad el último dispositivo de prototipado rápido que utiliza tecnologías como la fotopolimerización y el apilamiento de papel. Básicamente es lo mismo que la impresión ordinaria. La impresora se llena de líquido o polvo. Tras conectarla al ordenador, los materiales de impresión se superponen capa a capa mediante el control informático y, finalmente, el plano del ordenador se convierte en un objeto real. Esta tecnología de impresión se denomina tecnología de impresión 3D estereoscópica.
El primer dispositivo de impresión 3D del mundo vio la luz en 1983. Desde entonces, la tecnología de impresión 3D ha experimentado más de 30 años de desarrollo, y su influencia en la sociedad es cada vez mayor.
Principios de fabricación aditiva
El principio de la fabricación aditiva de la tecnología de impresión 3D es dividir el producto del modelo 3D diseñado en varios planos basándose en la coordenada longitudinal, y la principal aplicación de la división es el software de simulación 3D. Al mismo tiempo, debe aplicarse una combinación de conformado por superposición y mecanizado por capas para generar sólidos 3D y, a continuación, fabricar modelos.
El principio de funcionamiento de una impresora 3D tiene los siguientes aspectos, a continuación se presenta un análisis específico del principio:
1. El principio de la conformación tridimensional
La aplicación del principio de conformado tridimensional en las impresoras 3D se refleja principalmente en la colocación de una cantidad adecuada de polvo de material en un cubo de almacenamiento y su posterior transporte a través del mismo. Después de transportar el polvo a la mesa de procesamiento, es necesario laminarlo con rodillos para formar una capa fina. Después de esto, rocíe adhesivo donde desee imprimir. Haga que el polvo y el aglutinante se encuentren y se fijen muy rápidamente. En este caso, después de imprimir una capa, se iniciará el ajuste del programa de la propia impresora, se reducirá la distancia y, a continuación, se imprimirá cíclicamente según el valor ajustado hasta el final de la impresión.
2. Tecnología de solidificación de la masa fundida
Como principio de funcionamiento de una impresora 3D, los pasos principales de la tecnología de solidificación por fusión son los siguientes:
(1). Transfiera todos los datos relevantes del modelo sólido 3D al programa informático que controla la impresora 3D. A continuación, el programa de control informático establecerá automáticamente la ruta específica del trabajo de impresión de acuerdo con el programa que se haya establecido.
(2). A continuación, bajo el control del ordenador, la impresora 3D puede realizar el trabajo de chorro de perfil en el plano que debe procesarse de acuerdo con la ruta de impresión establecida. Sobre esta base, el dispositivo de suministro de filamento necesita enviar la materia prima filamentosa a la parte delantera de la boquilla que está imprimiendo. En este momento, la materia prima disuelta será expulsada por la boquilla y aglomerada en el banco de trabajo.
(3). El material disuelto que se coagula en el banco de trabajo debe enfriarse mediante un dispositivo de refrigeración. Después del enfriamiento, estos materiales se pueden formar en rodajas de sección sólida tridimensional, de modo que el perfil de la sección que necesita ser mecanizado sólidamente se puede ver a través de la rodaja. Finalmente, bajo el control del programa informático, el trabajo de pulverización continuará, y la altura del plano del banco de trabajo puede ajustarse adecuadamente mediante el programa de control informático hasta que se produzca un modelo sólido tridimensional que cumpla los requisitos del programa informático.
¿En qué consiste el proceso de impresión 3D?
1. Diseño 3D
El proceso de diseño de la impresión 3D consiste en realizar primero el modelado mediante un software de modelado por ordenador y, a continuación, dividir el modelo 3D construido. Se divide en secciones capa por capa, es decir, en rodajas, para que la impresora pueda imprimir capa por capa.
El formato de archivo estándar para la colaboración entre software de diseño e impresoras es el formato STL. Los archivos STL utilizan caras triangulares para simular la superficie de un objeto. En general, cuanto más pequeño es el triángulo, mayor es la resolución de la superficie resultante. PLY es un escáner que genera archivos 3D por escaneado. Los archivos VRML o WRL generados por PLY suelen utilizarse como archivos de entrada para la impresión a todo color.
2. Rebanar
La impresora leerá la información transversal del archivo, luego imprimirá la información transversal capa por capa con materiales líquidos o en polvo y, por último, pegará las secciones transversales de cada capa para crear una entidad tridimensional.
El grosor de la sección impresa por la impresora (dirección Z) y la dirección del plano (dirección X-Y) se calculan en ppp (píxeles por pulgada) o micras. Un grosor típico es de 100 micras, o 0,1 mm. La orientación plana puede imprimir con una resolución similar a la de una impresora láser. Las “gotas de tinta” impresas suelen tener un diámetro de 50 a 100 micras.
3. Finalizar la impresión
La resolución de una impresora 3D es suficiente para la mayoría de las aplicaciones, pero puede resultar áspera en superficies curvas. Para obtener artículos de mayor resolución, puede utilizar primero las impresoras 3D actuales para imprimir un objeto ligeramente más grande y, a continuación, realizar un pequeño esmerilado de la superficie para obtener un artículo de alta resolución y superficie lisa.
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