Teknologi Cetak 3D dan Tren Perkembangannya

  Dalam beberapa tahun terakhir, penerapan teknologi 3D printing dalam desain produk industri, khususnya di bidang pembuatan model produk digital, menjadi tren dan topik hangat. Kematangan bertahap dan penerapan peralatan pencetakan 3D desktop telah mulai mempromosikan kebangkitan pasar pencetakan 3D global. Sebuah laporan penelitian oleh Global Industry Analysis Inc memperkirakan bahwa pasar pencetakan 3D global akan mencapai $2,99 miliar pada tahun 2018.

  I. Teknologi pencetakan 3D dan printer 3D

  Teknologi pencetakan 3D dan pencetakan 3D adalah dua konsep yang sangat berbeda. Pencetakan 3D adalah untuk memisahkan gambar menjadi dua gambar merah dan biru pada sudut yang berbeda, dan kemudian mencetak dua gambar bersama-sama sesuai dengan jarak paralaks yang ditentukan, dan menontonnya dengan kacamata khusus untuk membentuk efek visual 3D, atau setelah gambar diproses secara khusus, Teknologi pencetakan yang mencetak langsung pada pelat lenticular khusus untuk menghadirkan efek visual 3D. Teknologi pencetakan 3D mengacu pada penggunaan teknologi pencetakan inkjet tiga dimensi, melalui kombinasi pemrosesan berlapis dan pembentukan superposisi, untuk meningkatkan bahan lapis demi lapis untuk menghasilkan entitas 3D, untuk mencapai objek nyata 3D yang sama dengan model 3D lainnya. teknologi manufaktur seperti pembentukan laser. teknologi manufaktur digital.

  1. Printer 3D berdasarkan teknologi pencetakan 3D

  Printer 3D berdasarkan teknologi pencetakan 3D pertama-tama mengirimkan sejumlah bubuk bahan baku dari tong penyimpanan, bubuk didorong ke dalam lapisan tipis oleh roller pada platform pemrosesan, dan kemudian kepala cetak menyemprotkan perekat khusus di area tersebut. untuk dibentuk. Pada saat ini, bedak yang bertemu dengan pengikat akan dengan cepat memadat dan mengikat, sedangkan bedak yang tidak bertemu dengan pengikat akan tetap longgar. Setelah setiap lapisan disemprotkan, platform pemrosesan secara otomatis akan turun sedikit, dan itu akan terus bersirkulasi sesuai dengan hasil pemotongan komputer sampai objek sebenarnya selesai. Setelah selesai, cukup sapu lapisan luar bedak yang lepas untuk mendapatkan objek tiga dimensi yang diinginkan.

  2. Printer 3D berdasarkan teknologi manufaktur deposisi leburan

  Prinsip kerja printer 3D berdasarkan teknologi manufaktur deposisi fusi adalah mengimpor data fisik yang dihasilkan oleh CAD ke dalam perangkat lunak kontrol printer 3D, dan kemudian memprosesnya untuk menghasilkan jalur bergerak dari bahan pendukung dan nozzle termal. Kemudian, di bawah kendali komputer, nosel termal akan bergerak pada bidang pencetakan sesuai dengan informasi profil penampang objek. Pada saat yang sama, bahan filamen termoplastik akan dikirim ke nosel termal oleh mekanisme suplai filamen, dan dipanaskan dan dilebur menjadi keadaan semi-cair di nosel dan kemudian diekstrusi. keluar, dan semprotkan pada platform kerja yang sesuai. Setelah bahan termoplastik yang disemprotkan didinginkan dengan cepat, lembaran kontur dengan ketebalan sekitar 0,1 mm terbentuk pada platform, membentuk bagian cetak 3D. Proses operasi ini terus berputar, dan ketinggian meja pembawa terus berkurang, dan lapisan bagian pencetakan 3D kelongsong membentuk tumpukan multi-layer, dan akhirnya objek tiga dimensi yang diperlukan diperoleh.

  II. Persyaratan aplikasi teknologi pencetakan 3D

  Saat ini, teknologi pencetakan 3D mendukung berbagai bahan dan dapat digunakan secara luas di berbagai bidang seperti perhiasan, alas kaki, desain industri, arsitektur, mobil, aerospace, kedokteran gigi, medis, dan bahkan makanan. Bahan yang digunakan adalah resin, nylon, gypsum, ABS, polycarbonate (PC) atau bahan makanan, tergantung kebutuhan target aplikasi. Teknologi prototyping cepat printer 3D membuatnya unik di pasar dan memiliki potensi besar dalam aplikasi produksi. Aplikasi panas diringkas sebagai berikut.

  1. Aplikasi industri

  Itu"sepeda udara"adalah sepeda cetakan pertama di dunia yang diproduksi oleh European Aeronautical Defense and Aerospace Company di Bristol, Inggris, menggunakan printer 3D dan teknologi pencetakan 3D. Sepeda menggunakan nilon, yang sekuat baja dan aluminium, dan 65 persen lebih ringan dari logam. Yang lebih menarik adalah"sepeda udara", apakah itu roda, rantai atau bantalan, dicetak pada satu waktu, tanpa proses perakitan asli untuk membuat bagian-bagian dan kemudian merakit bagian-bagian itu bersama-sama. Setelah pencetakan selesai, sepeda dapat bergerak bebas. Proses pembuatan sepeda sesederhana mencetak garis putus-putus dalam cetakan datar, printer 3D yang mampu mencetak objek yang terpisah satu sama lain secara spasial.

  2. Aplikasi medis

  Dalam kedokteran, kombinasi polimer dua foton dan bahan biofungsional dimodifikasi menjadi kapiler dengan pencetakan 3D, yang tidak hanya memiliki elastisitas dan kompatibilitas manusia yang baik, tetapi juga dapat digunakan untuk mengganti pembuluh darah nekrotik, dikombinasikan dengan organ buatan, dan sebagian menggantikan obat Hewan percobaan dalam pengembangan. Pada BiotechnicalFair di Jerman pada bulan Oktober 2011, kapiler buatan yang dicetak oleh printer 3D menarik perhatian para peserta. Kapiler buatan ini telah diterapkan dalam kedokteran klinis.

  3. Aplikasi kehidupan sehari-hari

  "pencetak makanan 3D"adalah peralatan manufaktur makanan yang dikembangkan oleh Cornell University di New York. Ini"pencetak makanan 3D"menggunakan prinsip kerja yang mirip dengan printer komputer harian. Bahan dan bahan dimasukkan ke dalam wadah (cartridge) terlebih dahulu. Cukup masukkan resep yang diperlukan, dan makanannya bisa"dicetak"melalui perangkat lunak CAD pendukung."keluar. Bagi banyak koki, alat memasak baru ini berarti mereka dapat membuat hidangan baru, membuat hidangan yang lebih personal, dan mendapatkan nilai tambah makanan yang lebih tinggi. Menggunakan sebuah"pencetak makanan 3D"membuat makanan dapat sangat mengurangi hubungan dari bahan mentah ke produk jadi, sehingga menghindari efek buruk seperti kontaminasi dan pengawetan dalam pemrosesan, transportasi, dan pengemasan makanan. Karena bahan dan bahan untuk memasak harus ditempatkan dalam wadah pencetak, bahan makanan harus dalam bentuk cair atau keadaan lain yang dapat"dicetak".

  4. Aplikasi TI

  Baru-baru ini, sekelompok peneliti dari Disney menggunakan teknologi pencetakan 3D untuk mencetak layar LCD dan berbagai sensor pada plastik yang sangat transparan dengan efek yang sama seperti kaca plexiglass dengan biaya rendah, mencapai terobosan baru dalam aplikasi TI. Menggunakan pipa cahaya cetak 3D, bidak catur berteknologi tinggi dapat dibuat yang mendeteksi dan menampilkan posisinya saat ini.

Meskipun layar monokrom ini tidak signifikan dibandingkan dengan layar warna-warni yang terlihat dalam kehidupan sehari-hari, ia memiliki keunggulan biaya rendah dan proses pembuatan teknologi pencetakan 3D yang sederhana. Selain layar, berbagai sensor dapat dicetak menggunakan teknologi cetak 3D. Sensor ini dapat mendeteksi sentuhan, getaran, dan rangsangan lainnya melalui cahaya inframerah, dan mengeluarkan hasilnya. Teknologi pencetakan 3D pasti akan menciptakan lebih banyak aplikasi TI untuk kehidupan cerdas dan kota pintar.

   AKU AKU AKU. Tren perkembangan teknologi pencetakan 3D

  Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi pencetakan 3D terus berkembang, dan pengurangan biaya yang substansial telah membuatnya memasuki pasar utama dari ruang ceruk penelitian dan pengembangan. Penerapan model, cinderamata, cinderamata, bahkan kerajinan tangan hasil cetak 3D sangat menarik perhatian dan investasi sosial. Perkembangannya semakin pesat, dan pasar mulai menunjukkan lompatan ganda dalam kuantitas dan kualitas. Produk jadi yang dicetak 3D diprediksi akan mencapai 50% dari total produksi produk pada tahun 2020.

  Pada Desember 2012, Wakil Menteri Perindustrian dan Teknologi Informasi Su Bo secara terbuka menyatakan akan mendorong industrialisasi pencetakan 3D, merumuskan roadmap dan strategi pembangunan jangka menengah dan panjang, serta meningkatkan pedoman kebijakan fiskal dan perpajakan. Menurut"Berita Sekuritas Shanghai"laporan, rencana strategis terkait pencetakan 3D saat ini sedang diteliti dan dirumuskan, dan diharapkan akan diumumkan setelah dua sesi. Pada saat yang sama, pemerintah daerah telah mengambil alih. taman industri pencetakan 3D pertama di negara saya akan berlokasi di Zona Teknologi Tinggi Danau Timur Wuhan. Saat ini, Komisi Reformasi dan Pengembangan Kota Wuhan dan departemen lain sedang melakukan penyelidikan menyeluruh terhadap industri pencetakan 3D, dan berencana untuk menyiapkan rencana dan memberikan dukungan dan budidaya. Dongguan juga telah menulis perkembangan 3D printing ke dalam laporan kerja pemerintah daerah tahun ini. Shi Yusheng, direktur Pusat Manufaktur Cepat Universitas Sains dan Teknologi Huazhong, penelitian dan pengembangan paling awal teknologi pencetakan 3D di Tiongkok,"mencetak"tombol. . Sekarang beberapa perusahaan pengecoran telah mulai mengembangkan printer 3D sintering laser selektif dan aplikasinya, mencoba mempersingkat waktu tunggu pengecoran kompleks dari 3 bulan menjadi 10 hari. Pabrikan mesin telah mempersingkat siklus pengembangan inti pasir untuk kepala silinder mesin diesel enam silinder besar dari lima bulan terakhir menjadi satu minggu melalui teknologi pencetakan 3D. Shi Yusheng berkata:"Keuntungan terbesar dari teknologi pencetakan 3D adalah dapat memperluas imajinasi para desainer. Selama hal-hal dapat dirancang menjadi grafik tiga dimensi di komputer, apakah itu pakaian dengan berbagai bentuk, kerajinan tangan yang indah, atau mobil yang dipersonalisasi, selama Setelah menyelesaikan masalah material, pencetakan 3D dapat dicapai.

Dengan terobosan teknologi pencetakan 3D yang berkelanjutan, peningkatan bahan baru, peningkatan kecepatan dan ukuran pencetakan 3D yang berkelanjutan, optimalisasi teknologi yang berkelanjutan, perluasan bidang aplikasi yang berkelanjutan, terutama potensi di bidang seni grafis. , model konseptual tiga dimensi Untuk menyampaikan ide atau solusi pencipta dengan lebih baik, sebuah gambar bisa lebih baik daripada deskripsi ratusan atau bahkan ribuan kata. Profesional sangat percaya bahwa pencetakan 3D yang dipersonalisasi atau disesuaikan dapat menempatkan model 3D imajiner di depan mata Anda secara instan, dapat dengan cepat meningkatkan produk, tingkat pertumbuhan akan melebihi imajinasi, dan itu akan mengubah masa depan berbagai aplikasi di masyarakat.

  Teknologi pencetakan 3D akan menghilangkan jalur produksi tradisional, memperpendek siklus produksi, sangat mengurangi limbah produksi, dan mengurangi jumlah bahan baku yang dibutuhkan hingga sebagian kecil dari aslinya. Pencetakan 3D tidak hanya akan menghemat biaya dan meningkatkan akurasi produksi, tetapi juga akan menutupi kekurangan manufaktur tradisional, dan akan meningkat pesat di pasar sipil, sehingga membuka era baru manufaktur dan membawa peluang dan harapan baru bagi industri percetakan. .