3D ispis postao je mnogo popularnija tehnologija, a strojevi za ispis dostupni su po gotovo svakoj cijeni. Većina ljudi koji žele 3D printer vjerojatno mogu pronaći model koji si mogu priuštiti. Unatoč tome, 3D ispis je još uvijek toliko nov da malo ljudi zna kako funkcionira. 

Zato je sada pravo vrijeme da odgovorite na pitanje “ Kako^(How) funkcionira 3D ispis?”. Postoji vrlo velika šansa da ćete ga na kraju morati upotrijebiti!

Aditivni vs suptraktivni 3D ispis^{(Additive vs Subtractive 3D Printing)}

Postoje dvije široke kategorije 3D ispisa. 3D pisači koje možete sami kupiti su gotovo svi "aditivni" strojevi. Drugim riječima, oni grade 3D objekte dodavanjem materijala (obično u slojevima) dok objekt nije gotov. 3D pisači na koje ljudi pomisle kada čuju "3D pisač" gotovo su uvijek različiti.

Subtraktivni 3D ispis je vrlo različit. Ovdje počinjete s fiksnom količinom materijala, a zatim uklanjate materijal dok ne ostane samo gotov predmet. Kipar koji izrađuje statuu od mramora koristi se metodom suptrakcije. Subtraktivni strojevi se obično nalaze u velikim radionicama i industrijskim okruženjima. CNC sustavi za glodanje (računalno numeričko upravljanje) vjerojatno su najpoznatiji primjer.

Od sada ćemo se koncentrirati samo na strojeve za dodatke, budući da su oni relevantni za prosječnog potrošača. Samo znajte da strojevi za suzbijanje pripadaju istoj proširenoj obitelji 3D pisača kao i onaj koji biste mogli staviti na stol.

Modeliranje taloženog taloženja, stereolitografija i selektivno lasersko sinteriranje^{(Fused Deposition Modelling, Stereolithography and Selective Laser Sintering)}

Tri glavne metode aditivnog 3D ispisa su FDM (fused deposition modeling), stereolitografija ( SLA ) i selektivno lasersko sinteriranje ( SLS ).

Da Vinci FDM pisač^{(The da Vinci FDM Printer)(The da Vinci FDM Printer)}

FDM je najčešći sustav potrošačke klase. Kod ovih tipova pisača filament materijala prolazi kroz vruću ispisnu glavu. Ispisna glava je precizno pozicionirana u 3D-prostoru i taloži sloj materijala prema točnim programiranim uputama. Postoje različiti pristupi FDM -u , ali na to ćemo doći za trenutak.

Nobelov SLA pisač^{(The Nobel SLA Printer) (The Nobel SLA Printer )}

Stereolitografija^{(Stereolithography)} je mnogo rjeđa u potrošačkim sustavima. Ovi pisači koriste lasere za stvrdnjavanje tekuće smole u čvrsti plastični materijal. Obično se predmet "izvlači" iz posude sa smolom, formirajući sloj po sloj dok se diže iz materijala. Posljednjih godina SLA pisači postali su kompaktniji i pristupačniji. Dakle, to je prava alternativa FDM pisačima, ovisno o tome na koji se tip konačnog modela odlučite.

Selektivno^(Selective) lasersko sinteriranje ( SLS ) koristi snažan laser za spajanje polimernog praha. Pravi prah djeluje kao potporna struktura za tisak, tako da ova vrsta tiska ne zahtijeva posebne skele. SLS nije vrsta FDM -a koju ćete pronaći na radnoj površini. Za sada je to još uvijek industrijska tehnologija.

Kartezijanski i Delta robotski pisači^{(Cartesian & Delta Robot Printers)}

Delta robotski pisač^{(A Delta Robot Printer)(A Delta Robot Printer)}

Najčešći tip FDM pisača je kartezijanski 3D pisač. Naziv se odnosi na kartezijanske koordinate. To su koordinate XYZ koje smo svi naučili u školi. Ispisna glava se može premjestiti na bilo koju XYZ koordinatu unutar prostora za volumen ispisa. Matematika je jednostavna, pisači su prilično pristupačni, a kvaliteta ispisa precizna. 

Međutim, ovisno o tome koliko su granularne koordinate XYZ, zakrivljene površine možda neće biti glatke koliko bi mogle biti, što zahtijeva neke ručne završne radove.

Delta robotski pisači imaju drugačiji pristup. Ispisna glava je montirana na tri kraka koji se kreću na tri tračnice. Promjenom visine svake ruke, glava za ispis može se zamahnuti. Ovaj dizajn omogućuje ispisnu glavu da se okreće u pravim krivuljama, a također omogućuje ispis visokih predmeta unutar volumena ispisa.

U osnovi, što su tračnice duže, to model može biti viši. Umjesto XYZ koordinata, delta robotski pisači koriste trigonometriju za izračunavanje položaja ispisne glave. Krajnji rezultat je da ne mogu postići potpuno istu rezoluciju ispisa kao kartezijanski pisači.

Da biste stvarno razumjeli koncept delta robota, morate ga vidjeti na djelu. Pogledajte ovaj video Johanna Rocholla^{(Johann Rocholl)} i brzo ćete shvatiti koncept.

Obratite pažnju^(Notice) na artikulaciju na krakovima i koliko se glava za ispis može slobodno i glatko kretati.

Materijali za 3D printer^{(3D Printer Materials)}

3D pisači koriste različite materijale, ali postoje dvije plastike koje su daleko najčešće u aplikacijama za potrošače: ABS i PLA .

ABS ( akrilonitril butadien stiren^{(Acrylonitrile Butadiene Styrene)} ) je potpuno ista plastika od koje su napravljene LEGO kocke. Ova plastika je osjetljiva na savijanje kada se hladi i potreban joj je pisač s grijanim ležištem za ispis. Prilično je otporan na udarce, ali nije osobito jak. Pogodan je za izradu prototipnih dijelova, pa čak i završnih dijelova koji nisu nosivi.

PLA ( Polylactic Acid ) ima nisku točku taljenja, ne savija se puno, lako se obrađuje i ima manje neuspjelih otisaka. Također je previše krt za bilo kakvu praktičnu upotrebu, ali je briljantan za stvaranje glatkih, detaljnih modela koji su namijenjeni samo za gledanje.

Dobra vijest je da će većina potrošačkih 3D pisača raditi s oba ova jeftina materijala. Tako da ih možete mijenjati prema vašim potrebama.

Najlonska^(Nylon) nit je još jedna opcija, a postoje čak i pisači koji koriste drvo ili metal kao materijal. Pisači sljedeće generacije također mogu rukovati s više od jedne niti istovremeno, što omogućuje ispis mješovitih materijala ili višebojni ispis.

Uobičajeni postupak 3D ispisa^{(The Typical 3D Printing Process)}

Ako nikada niste sami napravili 3D ispis, vjerojatno vas zanima kako to zapravo funkcionira iz perspektive korisnika. Iako korištenje 3D pisača nije tako jednostavno kao izbacivanje 2D ispisa na laserskom ili inkjet pisaču, nije ni približno tako teško kao što mislite.

Nakon postavljanja pisača u skladu s priručnikom, uz pravilno obavljenu kalibraciju i niveliranje, prvo trebate model za ispis.

Možete napraviti vlastiti model, koristeći nešto poput Zbrusha ili AutoCAD^{( Zbrush or AutoCAD)} -a, ali većina ljudi će vjerojatno preuzeti model s internetske stranice. Prva stanica bi svakako trebala biti Thingiverse , koji je vjerojatno najpoznatija kolekcija modela koje su prijavili korisnici. Međutim, postoji mnogo alternativa^{(alternatives)} .

Nakon što dobijete model u kompatibilnom formatu, otvorit ćete ga u softveru koji ste dobili s pisačem. Svi različito izgledaju i rade, ali je osnovni koncept isti. Možda ćete također htjeti prvo obraditi 3D model s Meshmixerom^(Meshmixer) , koji osigurava da je 3D model čvrst i prikladan za ispis.

U softveru za 3D pisač ćete odabrati veličinu i kvalitetu modela, a softver će ga pretvoriti u "kriške" koje predstavljaju svaki sloj ispisa. Također će izračunati "skele" koje se moraju ispisati kako bi podržale model dok se izrađuje. Ova se stvar može prekinuti kada je ispis gotov.

Sa svim tim pripremnim radom iza sebe, ispis može početi. Ovisno o postavkama kvalitete, možda ćete morati dugo čekati! Visokokvalitetni ispisi variraju od nekoliko sati do nekoliko dana. Srećom^(Thankfully) , neki 3D pisači omogućuju daljinsko praćenje tijeka ispisa putem aplikacije.

Nakon što je otisak gotov, izvadit ćete ga iz kreveta, a zatim ga osloboditi od skele. U mnogim slučajevima morat ćete dovršiti model pomoću brusnog papira i posebnih alata za rezanje kako biste uklonili nesavršenosti. Neki ljudi čak slikaju svoje modele! Jedina prava granica je vaša kreativnost.

Ako žudite kupiti 3D printer, ovo su naši najbolji odabiri^{(best picks)} , a ako ste ograničeni, ovo su opcije koje su pogodnije za džep.

HDG Explains : How Does 3D Printing Work?

3D printing has become a much more mainstream technology, with printing machines available at just аbout every price point. Most people who want a 3D printer can probably find a model they can afford. Despite thіs, 3D printing is still so new that few people know how it works. 

This is why now is a good time to answer the question “How does 3D printing work?”. There’s a very good chance you’ll have to use one eventually!

Additive vs Subtractive 3D Printing

There are two broad categories of 3D printing. The 3D printers that you can buy yourself are almost all “additive” machines. In other words, they build 3D objects by adding material (usually in layers) until the object is complete. The 3D printers people think of when they hear “3D printer” is almost always of the additive variety.

Subtractive 3D printing is very different. Here you start with a fixed amount of material and then remove material until only the finished object is left. A sculptor making a statue out of marble is using a subtractive method. Subtractive machines are usually found in large workshops and industrial settings. CNC milling (computer numerical control) systems are probably the best-known example.

We’ll only be concentrating on additive machines from here on out, since they’re relevant to the average consumer. Just know that subtractive machines belong to the same extended family of 3D printers as the one you might put on a desk.

Fused Deposition Modelling, Stereolithography and Selective Laser Sintering

The three main methods of additive 3D printing are FDM (fused deposition modelling), stereolithography (SLA) and selective laser sintering (SLS).

The da Vinci FDM Printer

FDM is the most common consumer-grade system. With these types of printers a filament of material is passed through a hot print head. The print head is precisely positioned in 3D-space and deposits a layer of material according to exact programmed instructions. There are different approaches to FDM, but we’ll get to that in a moment.

The Nobel SLA Printer 

Stereolithography is much less common in consumer systems. These printers use lasers to cure a liquid resin into a solid plastic material. Usually, the object is “pulled” from a vat of resin, forming layer by layer as it rises from the material. In recent years SLA printers have become more compact and affordable. So it’s a real alternative to FDM printers, depending on what type of final model you settle on.

Selective laser sintering (SLS) uses a powerful laser to fuse a polymer powder. The actual powder acts as a support structure for the print, so this type of printing doesn’t need special scaffolding. SLS is not a type of FDM you’ll find on the desktop. It’s still an industrial technology for now.

Cartesian & Delta Robot Printers

A Delta Robot Printer

The most common type of FDM printer is the cartesian 3D printer. The name refers to cartesian coordinates. That’s the XYZ coordinates we all learned in school. The print head can be moved to any XYZ coordinate within the print volume space. The math is simple, the printers are pretty affordable and print quality is precise. 

However, depending on how granular the XYZ coordinates are, curved surfaces might not be as smooth as they could be, requiring some manual finishing work.

Delta robot printers take a different approach. The print head is mounted to three arms that run on three rails. By varying the height of each arm, the print head can swing. This design allows for the print head to swing in true curves and also allows for tall objects to be printed within the print volume.

Basically, the longer the rails are, the taller the model can be. Rather than XYZ coordinates, delta robot printers use trigonometry to calculate print head position. The end result is that they can’t reach quite the same print resolution as cartesian printers.

To really understand the delta robot concept, you need to see it in action. Have a look at this video by Johann Rocholl and you’ll quickly get the concept.

Notice the articulation on the arms and how freely and smoothly the print head can move.

3D Printer Materials

3D printers use a variety of materials, but there are two plastics that are by far the most common in consumer-grade applications: ABS and PLA.

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) is exactly the same plastic that LEGO bricks are made of. This plastic is susceptible to warping when cooling down and needs a printer with a heated print bed. It’s quite impact resistant, but not particularly strong. It’s suitable for making prototype parts and even final parts that aren’t load-bearing.

PLA (Polylactic Acid) has a low melting point, doesn’t warp much, is easy to work with and has fewer failed prints. It’s also far too brittle for any practical use, but it is brilliant for creating smooth, detailed models that are only meant to be looked at.

The good news is that most consumer 3D printers will work with both of these inexpensive materials. So you can change them out as your needs require.

Nylon filament is another option and there are even printers that use wood or metal as a material. Next-generation printers can also handle more than one filament at a time, allowing for mixed material or multi-color prints.

The Typical 3D Printing Process

If you’ve never made a 3D print yourself, you’re probably curious about how it actually works from a user perspective. While using a 3D printer isn’t as easy as knocking out 2D prints on a laser or inkjet printer, it’s not nearly as difficult as you might think.

After setting up the printer according to the manual, with calibration and levelling done correctly, you first need a model to print.

You can make your own model, using something like Zbrush or AutoCAD, but most people are likely to download a model from an online site. The first stop should definitely be Thingiverse, which is quite possibly the most famous collection of user-submitted models. However, there are many alternatives.

After getting a model in a compatible format, you’ll open it up in the software that came with your printer. They all look and work differently, but the basic concept is the same. You may also want to first treat a 3D model with Meshmixer, which ensures that a 3D model is solid and suitable for printing.

In the 3D printer software, you’ll pick the size and quality of the model and the software will convert it into “slices” representing each print layer. It will also calculate the “scaffolding” that has to be printed to support the model while it’s being made. This stuff can be broken off when the print is done.

With all that prep work behind you, the print can begin. Depending on the quality settings, you might be in for a long wait! High quality prints vary from a few hours to a few days. Thankfully, some 3D printers let you monitor the progress of your print remotely via an app.

Once the print is done, you’ll remove it from the bed and then break it free of the scaffolding. In many cases you’ll have to finish the model using sandpaper and special cutting tools to remove imperfections. Some people even paint their models! The only real limit is your creativity.

If you’re itching to buy a 3D printer, these are our best picks and if you’re on a budget, these are more pocket friendly options.

Related posts

• HDG objašnjava: Što je CAPTCHA i kako radi?

• HDG objašnjava: Kako radi GPS?

• HDG objašnjava: Kako funkcionira proširena stvarnost?

• HDG objašnjava: Što je SFTP i FTP?

• HDG objašnjava: Što je računalni poslužitelj?

• HDG objašnjava: Što je način rada u zrakoplovu na vašem pametnom telefonu ili tabletu?

• HDG objašnjava: Što je JavaScript i za što se koristi na mreži?

• 4 situacije u kojima bi dijeljenje lokacije uživo moglo spasiti život

• HDG objašnjava: Imam li virus? Evo znakova upozorenja

• HDG objašnjava: Što je Chromebook Developer Mode i koja je njegova upotreba?

• Preuzmite svoj sigurnosni ključ bežične mreže u sustavu Windows

• HDG vodič za snimanje zaslona okruženja za pokretanje

• HDG objašnjava: Što je Ethernet i je li bolji od Wifi-ja?

• Kako ukloniti virus prečaca na USB-u pomoću CMD-a

• Kako odrediti što je istina ili netočno na internetu

• HDG objašnjava: Što je UNIX?

• HDG objašnjava: Što je BIOS?

• HDG objašnjava: Što je propusnost?

• Kako riješiti probleme s WiFi (bežičnim) pisačima

• Kako funkcionira bežično punjenje?