ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΗ ΕΚΤΥΠΩΣΗ

4ο ΕΠΑΛ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧ. ΕΤΟΣ 2016-2017 ΔΡΙΜΥΛΗ ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΠΕ 19

Σημείο . (καμία διάσταση)

Πολλά σημεία => γραμμή μίας διάστασης

Πολλές γραμμές => επιφάνεια δύο διαστάσεων (επίπεδο)

Πολλά επίπεδα => επιφάνεια τριών διαστάσεων

Μήπως αν τυπώσουμε πολλές «στρώσεις» ενός αντικειμένου, θα έχουμε σαν αποτέλεσμα το ίδιο το αντικείμενο ;

4ο ΕΠΑΛ ΑΘΗΝΑΣ ΣΧ. ΕΤΟΣ 2016-2017 ΔΡΙΜΥΛΗ ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΠΕ 19

To 1982 ο Chuck Hull σκέφτηκε πως αν μπορούσε να τοποθετήσει χιλιάδες λεπτά στρώματα πλαστικού το ένα πάνω από το άλλο και μετά να χαράξει το σχήμα τους, χρησιμοποιώντας το φως, τότε θα ήταν σε θέση να σχηματίσει τρισδιάστατα αντικείμενα.

Το 1983 ανέπτυξε ένα σύστημα όπου μια συμπυκνωμένη ακτίνα υπεριώδους φωτός, κινούμενη υπό τον έλεγχο ενός υπολογιστή, χτυπά την επιφάνεια ενός κάδου γεμάτο με υγρό φωτοπολυμερές και όπου χτυπά το υγρό αυτό μετατρέπεται σε ένα τύπο πλαστικού σε σταθερή μορφή.

Η μέθοδος ονομάστηκε στερεολιθογραφία ή 3Δ εκτύπωση, και κάλυπτε κάθε υλικό ικανό προς στερεοποίηση ή ικανό να μεταβάλει τη φυσική του κατάσταση.

Πηγή Wikipedia

Από τότε μέχρι σήμερα, υπήρξε ραγδαία εξέλιξη. Πολλές διαφορετικές τεχνικές χρησιμοποιήθηκαν,

καθώς και πολλά υλικά.

Τα προβλήματα της έλλειψης βαρύτητας

ξεπεράστηκαν και υλοποιήθηκαν 3D

εκτυπώσεις ακόμα και στο διάστημα…

Οι 3D εκτυπωτές τυπώνουν σχεδόν

τα πάντα, ακόμα και τον εαυτό τους!

Χρησιμοποιήθηκαν βιοϋλικά και τυπώθηκαν

ανθρώπινα όργανα καθώς και φαγητό.

Μήπως ήρθε ο καιρός για μεγάλες αλλαγές

στον τρόπο παραγωγής των αγαθών;

2016Εκτυπωμένο συγκρότημα

γραφείων

2008 Προσθετικό πόδι

Μερικοί σταθμοί στην ιστορία των 3D εκτυπώσεων

2011 Αυτοκίνητο (Urbee)

2013Οπλο

2012 Σαγώνι

2014«ζωντανό» γρασίδι

Απαραίτητη διαδικασία για μια 3D εκτύπωση

ΧΡΗΣΕΙΣ

Ιατρική

Αυτοκίνητο

Μόδα

Αρχιτεκτονική

ΌπλαΤέχνη

Έρευνα

Αεροναυπηγική

Εκπαίδευση

Υλικά που χρησιμοποιούνται στις 3D εκτυπώσεις

Μέταλλα και κράματα•Χάλυβας•Χαλκός•Χρυσός•Νικέλιο •Τιτάνιο•Παλάδιο•Αλουμίνιο•Πλατίνα

Κεραμικά •Πηλός•Γύψος•Άμμος •Πυρίτιο •Μουλίτης •Γραφίτης

Πολυμερή•PLA (από ανανεώσιμους πόρους)

•ABS (πλαστικό)•Μεθακρυλικά•Φωτοπολυμερή•Nylon•Laywood•Πολυβινύλιο•Πολυαιθιλένιο κ.α.

Οργανικά υλικά•Κερί •Χαρτί•Ύφασμα•Κολλαγόνο •Ζελατίνη•Υαλουρονικό οξύ•Συμβατά με Βιολογικά υγρά

•Χιτοζάνη

Άλλα•Νανοϋλικά•«Πούδρα» ξύλου•Σοκολάτα•Ζύμη•Αεροτζέλ•Γραφένιο•Ίνες άνθρακα ή γυαλιού

Tεχνικές εναπόθεσης υλικού στις 3D εκτυπώσεις

Προσθετική κατασκευή

Additive process

FDMFused deposition

modelingΕναπόθεση λιωμένου

υλικού

MJPMultijet printing

ψεκασμού

Lamination modelingLOM

Με χρήση ελασμάτων

ΣτερεοποίησηSolidifying

SLSSelective laser sintering

Επιλεκτική σύντηξη με λέιζερ

SLMSelective laser melting

Επιλεκτική τήξη με λέιζερ

Stereolithography

Είδη 3D εκτυπωτώνΟι 3D εκτυπωτές μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με• Το μέγεθος των αντικειμένων που

κατασκευάζουν• Τα υλικά που χειρίζονται• Την επιφάνεια στην οποία γίνονται οι

εκτυπώσεις• Την ανάλυση• Αν είναι ανοικτοί ή μέσα σε πλαίσιοΕκτός από τα παραπάνω ταξινομούνται ανάλογα με τον

τρόπο που χρησιμοποιούν για να εντοπίζουν-διευθυνσιοδοτούν τα σημεία που πρέπει να τυπώσουν και πώς μετακινείται το επίπεδο και οι κεφαλές εκτύπωσης. Βασικές κατηγορίες είναι οι

cartesian, delta, polar και scara printers.

Αξίζει να σημειωθεί η ύπαρξη των εκτυπωτών RedRap και MarketBot οι οποίοι χρησιμοποιούν ανοιχτό λογισμικό , και επειδή περιέχουν πλαστικά μέρη, μπορούν να εκτυπώσουν τμήματα του εαυτού τους.

CARTESIAN

PRINTERSΠήραν το όνομά τους από το καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων που χρησιμοποιούν για να καθοριστούν τα σημεία εκτύπωσης.Το «επίπεδο εκτύπωσης» κινείται στον Ζ άξονα, ενώ ο εξωθητής υλικού, στις τέσσερεις διευθύνσεις του Χ-Υ επιπέδου. Είναι ο πιο κοινός τύπος 3D εκτυπωτή

DELTA PRINTERSΛειτουργούν και αυτοί με καρτεσιανές συντεταγμένες. Διαφέρουν στο ότι το επίπεδο εκτύπωσης είναι ακίνητο, ενώ ο εξωθητής αιωρείται από πάνω κρεμασμένος από τρεις βραχίονες σε μια τριγωνική διαμόρφωση, από την οποία προκύπτει και το όνομα Δέλτα.

Θεωρητικά κατασκευάστηκε με σκοπό την γρήγορη εκτύπωση, χάνοντας όμως την καλή σχέση με τις λεπτομέρειες…

POLAR PRINTERSΧρησιμοποιεί πολικές

συντεταγμένες.Το αντικείμενο τυπώνεται πάνω σε κυκλική βάση με

δυνατότητα περιστροφής, ενώ η κεφαλή εκτύπωσης κινείται

πάνω κάτω.Κατάλληλο για εκτύπωση αντικειμένων με πολλές

καμπύλες…

SCARA PRINTERSΔιαθέτει ρομποτικό βραχίονα τύπου SCARA.

Ο τρόπος κίνησης του βραχίονα δίνει την εντύπωση ότι έχουμε ένα ρομπότ αντί εκτυπωτή. Διαθέτοντας δυο αρθρώσεις δίνει μεγάλη ευελιξία στην οριζόντια κίνηση με μεγάλη ταχύτητα.

Ένα «προσωπικό εργοστάσιο» ή

απλά προσδοκίες;