3D-tulostimen osat:

3D-tulostimista on tulossa ajan myötä suosittuja. Jotkut ostavat mieluummin valmiiksi koottuja koneita, kun taas harvat haluavat tutkia hieman enemmän DIY 3D-tulostimien kanssa.

Työskennellessäsi DIY-koneiden kanssa jännittävintä on tutkia erilaisia 3D-tulostimen osia, jotka tekevät 3D-tulostimesta niin tehokkaan teknologian. Vaikka kokoonpanon suorittaminen muutamassa tunnissa on toisinaan vaikeaa, kokemus antaa kuitenkin paljon tietotaitoa 3D-tulostimen anatomiasta.

Tutustumalla osiin saa paremman käsityksen 3D-tulostimien toiminnasta. Näin ollen voi hyödyntää tietoa myöhemmin, kun oikeasti tulostaa koneella.

Voi jopa ratkaista pienempiä tai suurempia ongelmia, kuten suuttimen jumiutumisen ja monia muita, kun tuntee näiden 3D-tulostimien sisäpiirin.

Lyhyesti sanottuna, jos käyttäjät odottavat vahvaa uraa 3D-tulostuksen parissa, oikea tapa olisi aloittaa 3D-tulostuksen eri osista, jotka muodostavat vallankumouksellisimman teknologian.

Luettelo tärkeimmistä 3D-tulostimen osista

Credit: my3dconcepts.com

3D-tulostimet ovat monimutkaisia, mutta tarkkaan tarkasteltuna niistä voidaan kuitenkin tehdä superhelppoja ymmärtää ja työskennellä niiden kanssa. Ensimmäisenä askeleena on tutustuttava 3D-tulostimen osaluetteloon.

Nämä 3D-tulostimien osat auttavat suoriutumaan tehtävistä pienempien ja suurempien osien tulostamisesta helposti. Tässä luettelossa on karttatulostimien komponentit, joita suositellaan aloittelijoille.

Äitolevy tai ohjainlevy

Äitolevy, joka tunnetaan myös nimellä emolevy tai ohjainlevy. Kuten nimestä voi päätellä, tämä komponentti on vastuussa koneen sujuvan käsittelyn ylläpitämisestä.

Ollen vastuussa kaikista perustoiminnoista, emolevy toimii 3D-tulostimien aivoina. Se ohjaa liikekomponentteja tietokoneen lähettämien ohjeiden mukaisesti ja tulkitsee samalla antureista tulevia signaaleja.

Olet varmaan arvannut, kuinka ratkaisevaa on, että 3D-tulostimella on oltava laadukas ohjainlevy, jotta 3D-tulostimesta saadaan korkea suorituskyky. Vaikka laittaisit laitteeseesi kaikki parhaat osat, mutta jättäisit ohjainlevyn huomiotta, 3D-tulostimesi olisi arvoton.

takaisin valikkoon

Runko

Runko auttaa pitämään kaikki muut 3D-tulostimesi osat yhdessä paikassa. Se myös ylläpitää koko koneen vakautta. Jos kehyksesi on tukeva, saat kestävämmän 3D-tulostimen.

Yritykset käyttävät erilaisia materiaaleja, ja yleisimmät niistä ovat metalli ja akryyli. Ennen vanhaan kuluttajille suunnattujen 3D-tulostimien runkoon käytettiin puuta.

Korkeimman vakauden säilyttämiseksi on kuitenkin valittava metallirunko. Nämä tulostimet eivät myöskään aina ole kalliita.

Monoprice tarjoaa esimerkiksi alle 300 dollarin edullisia 3D-tulostimia, joissa on alumiinirunko. Kyllä, kuulit oikein. Rajallisella budjetilla voit silti omistaa metallirunkoisen 3D-tulostimen.

Kehyksistä puhuttaessa myös avoimella ja suljetulla kehysmallilla on merkitystä. Suljettu kehys tarjoaa parempia tuloksia pitämällä tasaisen lämpötilan tulostustilan ympärillä. On olemassa muutamia tulostimia, jotka tarjoavat myös puoliksi suljettuja kehyksiä.

takaisin valikkoon

Tulostusmateriaali

Filamenttia käytetään FDM 3D-tulostimissa. Filamentteja on saatavana puoloina. Ne kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan ja nesteytetään, jotta ne voidaan laskea tulostusalustalle.

Tämä tapahtuu kerroksittain. 3D-tulostimilla luodut esineet valmistetaan näistä filamenteista. 3D-tulostuksessa käytettäviä filamentteja on monenlaisia. Ja jokaisella niistä on erilaiset ominaisuudet. Niillä on omat etunsa ja rajoituksensa.

Kun hankkii tulostimen, on huolehdittava yhteensopivuudesta eri filamenttien kanssa. Kaikki tulostimet eivät salli useiden filamenttien yhteensopivuutta.

Joidenkin tulostimet voivat käsitellä vain yhdenlaista filamenttia, useimmiten PLA:ta. Toiset taas pystyvät käyttämään useita eri filamenttivalintoja, kuten PLA:ta, ABS:ää ja monia muita.

On olemassa muita 3D-tulostimia, jotka hyväksyvät vain omia filamentteja. Näin ollen sinun on oltava tietoinen 3D-tulostustarpeistasi ennen kuin valitset 3D-tulostimen ja sen tukemat filamentit.

takaisin valikkoon

Liikeohjaimet

Credit: hackaday.com

Tietääksesi on tiedettävä, että 3D-tulostimet, kuten nimestä voi päätellä, toimivat kolmella akselilla. Liikeohjaimet saavat emolevyltä ohjeet liikkeistä, jotka niiden on tehtävä, kun taas ne itse suorittavat varsinaiset liikkeet.

• Vyöt: Moottoreihin liitetyt hihnat vastaavat X- ja Y-akselin liikuttamisesta. Liike tapahtuu puolelta toiselle. Tämä liike vaikuttaa tulostusnopeuteen ja -tarkkuuteen, joten se on erittäin tärkeää parhaiden tulosten saavuttamiseksi. On varmistettava, että hihnat eivät ole löysät tai tulostus voi mennä pilalle. Tätä varten voidaan käyttää kiristimiä.
• Askelmoottorit: Nämä vastaavat laitteen mekaanisesta liikkeestä, ja niitä ohjaa askelmoottoriohjain. Nämä moottorit kytkeytyvät X-, Y- sekä Z-akseliin. Nämä moottorit auttavat ajamaan tulostuspäätä, tulostussänkyä sekä johtoruuveja. Koska pyöriminen tapahtuu askelittain, niitä kutsutaan askelmoottoreiksi.
• Kierretangot: Kierretangot on liitetty askelmoottoreihin. Kierretankojen liikkeen myötä tulostuspää liikkuu ylös- ja alaspäin. Muutamissa 3D-tulostimissa myös tulostuspohjan liike perustuu kierretankoihin. Z-akselin liike on siis riippuvainen kierretangoista. Vaikka niitä voitaisiin käyttää X- ja Y-akselin liikuttamiseen, useimmat tulostimet käyttävät hihnoja, koska ne ovat kalliita. Hihnat ovat nopeampia ja kevyempiä sekä halpoja.
• Päätepysäyttimet: Päätepysäyttimet varmistavat, että päätepisteet merkitään kolmella akselilla, kun komponentteja liikutetaan. Se määrittää kunkin komponentin liikealueen.

takaisin valikkoon

PSU

PSU, lyhennettynä virtalähdeyksikkö, auttaa syöttämään virtaa 3D-tulostimen sujuvaan toimintaan. Löydät PSU:n asennettuna runkoon. Tai se voi olla saatavana myös erikseen yhdessä toisen ohjainkotelon kanssa. Asennettu tarjoaa kuitenkin kompaktin ulkoasun ja vie vähemmän tilaa.

PSU:n vahvuus ratkaisee, missä lämpötilassa 3D-tulostimesi pystyy toimimaan. Kehittyneille materiaaleille on valittava sellainen, jolla on korkeampi lämpötila-alueen salliminen.

takaisin valikkoon

Tulostussänky

Luotto: matterhackers.com

Kuka tahansa, joka on työskennellyt 3D-tulostimen kanssa, tietäisi useimmiten, mikä on tulostussänky. Se on osa, jossa mallit luodaan.

Filamentit asetetaan tulostuspedille kerros kerrallaan koko objektin rakentamiseksi. Yksi tärkeimmistä 3D-tulostimen osista, joka ratkaisee tulostetun esineen laadun ja pinnan viimeistelyn.

Erilaiset 3D-tulostimet ylpeilevät erilaisilla tulostussängyillä. Löytyy sekä lämmitettyjä että lämmittämättömiä tulostussänkyjä. Lämmittämätön tulostussänky voi riittää PLA:lle, mutta kehittyneille filamenteille suositellaan kuitenkin lämmitettyjä sänkyjä. Ne auttavat parantamaan tulostuksen ensimmäisen kerroksen tarttuvuutta ja vakautta.

Tulostussängyt on myös suunniteltu käyttäen erilaisia materiaaleja. Esimerkiksi alumiiniset ja lasiset tulostussängyt. Molemmilla on omat etunsa ja rajoituksensa. Alumiiniset tulostusalustat lämpenevät nopeammin ja lasiset tulostusalustat, jotka ovat litteämpiä, antavat paremman lopputuloksen ja ovat myös helppohoitoisia.

Jotkut 3D-tulostimet tarjoavat automaattisen tulostusalustojen kalibroinnin. Joissakin käyttäjien on kuitenkin tasoitettava sänky manuaalisesti.

takaisin valikkoon

Extruder

Credit: matterhackers.com

Extruder, joka tunnetaan myös nimellä tulostuspää, suulakepuristaa filamentin ja laskee sen tulostussängylle. Ekstruuderi voidaan luokitella kahteen osaan. Toista kutsutaan kylmäksi pääksi ja toista kuumaksi pääksi.

Kylmän pään tehtävänä on lukita filamentti ja työntää sitä samalla vähitellen alaspäin kuumaan päähän.

Kuuma pää, jonka päähän on kiinnitetty suutin, pitää yllä korkeaa lämpötilaa, joka on suurempi kuin filamentin sulamispiste. Kuuma pää sulattaa filamentin, joka edelleen laskeutuu tulostusalustalle.

Itse ekstruuderi koostuu eri osista.

• Filamentin käyttövaihde: Tunnetaan myös nimellä ekstruuderin käyttövaihde, joka on vastuussa filamentin työntämisestä kuumaan päähän.
• Lämmönerotin: Lämpönielu yhdessä lämpönielun tuulettimen kanssa varmistaa, että materiaali on edelleen kiinteässä tilassa, kunnes se saavuttaa suuttimen.
• Lämmityspatruuna: Tämä on komponentti, joka toimii hehkulangan lämmittämiseksi.
• Termoelementti: Oikean lämpötilan ylläpitämiseksi ekstruuderi käyttää lämpötila-anturia. Tätä käytetään kuumassa päässä.
• Jäähdytystuuletin: Kun sulanut filamentti on laskeutunut, se on jäähdytettävä asetusta varten ennen seuraavan kerroksen laskeutumista. Jäähdytyspuhaltimen tehtävänä on varmistaa tämä.
• Suutin: Tämä muodostaa ekstruuderin kärjen. Filamentti sulatetaan ja se tulee suuttimesta ulos laskeutumista varten. Tulostimissa käytetään erikokoisia suuttimia. 0,4 mm on yleisin. Kun suuttimen halkaisija on pienempi, voidaan saavuttaa hienompia yksityiskohtia suuremmalla tarkkuudella. Ja suurempi suutin auttaa tulostamaan suuremmalla nopeudella.

Joissakin 3D-tulostimissa on myös kaksi ekstruuderia. Kaksoissekstruuderin avulla voi tulostaa samanaikaisesti kahdella eri filamentilla. Kaksoissekstruudereissa on kahdenlaisia asetuksia. Joko molemmat suuttimet sisältyvät yhteen tulostuspäähän tai ne on yhdistetty kahteen eri tulostuspäähän.

takaisin valikkoon

Syöttöjärjestelmä

3D-tulostimissa käytetään kahta yleisintä syöttöjärjestelmää: Bowden-syöttöjärjestelmä ja suora syöttöjärjestelmä. Bowden-syöttöjärjestelmässä on eri paikat kylmille ja kuumille päille.

Vaikka filamenttiputkea käytetään ohjaamaan filamenttia kohti kuumaa päätä. Tämä asetelma voi lisätä tulostusnopeutta huomattavasti, kun ekstruuderista tulee kevyempi.

Kun puhutaan suorasta asetelmasta, kylmä ja kuuma pää ovat suoraan yhteydessä toisiinsa. Suora syöttöjärjestelmä on yleisin niiden käyttäjien keskuudessa, jotka työskentelevät joustavien filamenttien kanssa.

takaisin valikkoon

Yhteydet

Kun on kyse liitettävyydestä muihin laitteisiin, 3D-tulostimet eroavat toisistaan paljon. Jotkut tarjoavat vain ethernet- tai USB-portin liitäntää varten. Monissa uusissa 3D-tulostimissa on kuitenkin nyt saatavilla myös Wi-Fi-asennus.

Liitännän avulla voit myös liittää matkapuhelimen tai kannettavan tietokoneen Wi-Fi-yhteyden kautta 3D-tulostimeen. Tiedostonsiirto voidaan myös tehdä jollakin näistä kolmesta vaihtoehdosta.

Erillisiä kokemuksia varten monissa 3D-tulostimissa on myös SD-korttipaikat. Näitä korttipaikkoja käytetään tiedostojen siirtoon tulostimen toimiessa ilman muuta laitetta.

takaisin valikkoon

Käyttöliittymä

Tänä päivänä useimmissa 3D-tulostimissa, jopa edullisissa, on LCD-käyttöliittymä. Tämän käyttöliittymän avulla voi hallita tulostimen asetuksia ilman tietokonetta.

Siten nämä laitteet voivat toimia itsenäisinä laitteina. Useimmissa 3D-tulostimissa on asennettu käyttöliittymä. Joissakin malleissa voi kuitenkin olla erillinen ohjainkotelo, jossa on LCD-käyttöliittymä.

Tämän käyttöliittymän avulla voidaan tarkistaa ja asettaa koneen parametrit. Tämän käyttöliittymän avulla voit myös käynnistää filamentin lataamisen tai purkamisen. Lisäksi automaattinen tasausjärjestelmä voidaan alustaa tämän 3D-tulostimen pienen näytön avulla.

Johtopäätös

3D-tulostustekniikka kasvaa harppauksin. Ei ole väliä, oletko teknisestä tai ei-teknisestä taustasta. Käyttäjät voivat varmasti oppia käyttämään 3D-tulostimia, koska verkossa on tarjolla paljon apua.

Ja jos tietää hieman enemmän kuin mitä muut tietävät, on varmasti paremmassa asemassa. Miksi et siis aloittaisi 3D-tulostimien osista?

3D-tulostimissa on monia pienempiä ja suurempia osia. Jokaisella osalla on oma roolinsa. Jotkut tarttuvat liikkeisiin, kun taas jotkut työskentelevät tarkkuuden vuoksi erilaisissa muissa tärkeissä tehtävissä.

Nämä osat työskentelevät yhteistoiminnassa vakaan ja tasaisen tarkkuuden aikaansaamiseksi. 3D-tulostimella tulostetuissa esineissä on vaihtelevia ominaisuuksia ja laatua riippuen näiden osien ja komponenttien eroista.

Kaikilla näillä komponenteilla on kuitenkin yhtä suuri osuus 3D-tulostimien toiminnassa. Näiden 3D-tulostimen osien tunteminen on hyvä tapa aloittaa matka kohti 3D-tulostusta.

Kuka tietää, voit jonain päivänä, pystyä luomaan oman 3D-tulostimesi. Mahdollisuudet ovat rajattomat, ja kun perusasiat ovat vahvat, voi unelmoida korkeammista tavoitteista.