aditivní výroba nebo 3D tisk je proces přeměny digitálních návrhů na trojrozměrné objekty. Je to pohodlný a cenově dostupný způsob výroby prototypů i hotových výrobků, díky čemuž je oblíbený u podniků, fandů a vynálezců.
jedna z technologií používaných dnešními 3D tiskárnami se nazývá selektivní laserové slinování (SLS). Během SLS jsou drobné částice plastu, keramiky nebo skla spojeny teplem z vysoce výkonného laseru za vzniku pevného trojrozměrného objektu.
SLS proces byl vyvinut a patentován v roce 1980 Carl Deckard — pak vysokoškolský student na Univerzitě v Texasu — a jeho mechanické inženýrství profesor, Joe Beaman.
Deckard a Beaman se podíleli na založení jednoho z prvních startupů 3D tisku, Desk Top Manufacturing (DTM) Corp., v roce 1989. V roce 2001 byl DTM prodán společnosti 3D Systems, která dříve vyvinula vlastní, i když hodně odlišnou metodu 3D tisku známou jako stereolitografie.
Jak to Funguje: SLS
Zatímco Deckard a Beaman patentovaný proces selektivní laserové slinování, byli daleko od prvního použití slinování — proces vytváření objektů z prášků pomocí atomové difúze — vytvořit trojrozměrný objekt. Slinování se používá po tisíce let k vytváření každodenních předmětů, jako jsou cihly, porcelán a šperky.
stejně jako všechny metody 3D tisku začíná objekt vytištěný strojem SLS jako soubor CAD (computer-aided design). CAD soubory jsou převedeny na .Formát STL, který lze chápat pomocí 3D tiskového zařízení.
tisknout Objekty s SLS jsou vyrobeny s práškem materiálů, nejčastěji plastů, jako je nylon, které jsou rozptýleny v tenké vrstvě na horní části vybudovat platformu uvnitř SLS stroje.
laser, který je řízen počítačem, který říká to, co objekt „print“ impulsy dolů na nástupiště, obrysu průřezu objektu na prášek.
laser zahřívá prášek buď těsně pod jeho bodem varu (slinování) nebo nad jeho bodem varu (tání), který spojuje částice v prášku dohromady do pevné formy.
po počáteční vrstva je vytvořena, platforma SLS stroj kapky — obvykle méně než 0.1 mm — odkrývají nové vrstvy prášku pro laserové stopy a pojistky dohromady. Tento proces pokračuje znovu a znovu, dokud nebude vytištěn celý objekt.
když je objekt zcela vytvořen, ponechá se před vyjmutím ve stroji vychladnout.
na Rozdíl od jiných metod 3D tisku, SLS vyžaduje velmi málo dalších nástrojů, jakmile objekt je vytištěn, což znamená, že objekty obvykle nemají být broušené nebo jinak změnit, jakmile vyjdou z SLS stroje.
SLS nevyžaduje použití dalších podpěr pro držení objektu pohromadě během jeho tisku. Takové podpěry jsou často nutné u jiných metod 3D tisku, jako je stereolitografie nebo modelování tavené depozice, což činí tyto metody časově náročnější než SLS.
co se vyrábí
SLS stroje mohou tisknout objekty v různých materiálech, jako jsou plasty, sklo, keramika a dokonce i kov (což je související proces známý jako přímé kovové laserové slinování). Díky tomu je oblíbeným procesem vytváření prototypů i finálních produktů.
SLS se ukázala jako zvláště užitečná pro průmyslová odvětví, která potřebují pouze malé množství předmětů vytištěných ve vysoce kvalitních materiálech. Jedním z příkladů je letecký průmysl, ve kterém se SLS používá k výrobě prototypů pro části letadel.
vzhledem k tomu, že letadla jsou postavena v malých množstvích a zůstávají v provozu po mnoho let, není pro společnosti nákladově efektivní vyrábět fyzické formy pro součásti letadel. Tyto formy by byly příliš drahé na výrobu a pak by musely být skladovány po dlouhou dobu, aniž by byly poškozeny nebo zkorodovány.
pomocí SLS mohou společnosti vytvářet prototypy, které jsou uloženy digitálně jako .STL soubory, které mohou podle potřeby přepracovat nebo dotisknout.
protože stroje SLS mohou tisknout v řadě vysoce kvalitních materiálů, od pružného plastu po potravinářskou keramiku, SLS je také populární metodou pro 3D tisk přizpůsobených produktů, jako jsou sluchadla, zubní držáky a protetika.
a protože objekty vytištěné pomocí SLS se nespoléhají na formy ani nevyžadují další nástroje, je tento způsob výroby užitečný také pro každého, kdo si přeje vytisknout vysoce složitý nebo zvláště jemný předmět.
společnosti používající SLS
3D Systems Inc. je společnost nejčastěji spojována s tiskem SLS ve Spojených státech. Společnost tiskne díly na zakázku pro zákazníky, ale také prodává své stroje SLS pro použití v podnikání a výrobě.
existuje také mnoho společností po celých Spojených státech, které používají stroje SLS k poskytování vysoce kvalitních prototypů a hotových dílů svým klientům.
SLS doma
zatímco na trhu existuje mnoho stolních 3D tiskáren, většina z těchto tiskáren používá metodu tisku jako FDM (FDM), nikoli SLS.
protože SLS vyžaduje použití vysoce výkonných laserů, je často dražší (a potenciálně nebezpečnější) pro použití doma. Existuje však několik neohrožených vynálezců, kteří pracují na svých vlastních verzích stolních tiskáren SLS.
Andreas Bastian, student inženýrství na Swarthmore College, nedávno vyvinul levnou tiskárnu SLS, která vytváří voskové a uhlíkové předměty.
a tiskárna Focus SLS je dalším“ domácím “ strojem SLS, který by mohl tuto technologii přivést do domovů spotřebitelů. Pokyny pro vytvoření vlastní tiskárny Focus SLS jsou k dispozici na Thingiverse.
Sledujte Elizabeth Palermo na Twitteru @techEpalermo nebo Google+. Sledujte LiveScience na Twitteru @livescience. Jsme také na Facebook& Google+.
Poslední zprávy
{{ název článku }}
