Lisäaineiden valmistus, joka tunnetaan paremmin nimellä 3D-tulostus, on kolmiulotteisten kohteiden luominen lisäämällä kerrosta materiaalikerroksen jälkeen. Vallankumouksellinen, mutta ei missään tapauksessa uusi tekniikka, 3D-tulostusta on käytetty valmistuksessa lähes 20 vuotta. Viime aikoina valokeila on ollut loistava 3D-tulostuksessa pudotusmenojen vuoksi. Henkilökohtaiset 3D-tulostimet ovat nyt kohtuuhintaisia ja kasvavia.
3D-tulostustekniikka
Ennen tulostuksen aloittamista on luotava objektin virtuaalinen muotoilu. Tämä suunnitelma tallennetaan tietokoneavusteiseen suunnittelutiedostoon. Jos kohde luodaan tyhjästä, käytetään 3D-mallinnusohjelmaa. Jos objekti on kuitenkin jo olemassa olevan objektin kopio, 3D-skanneri tuottaa CAD-tiedoston.Jotkut harrastajat ohittavat tämän prosessin ja lataavat olemassa olevat CAD-tiedostot Webistä. Kun virtuaalinen muotoilu on valmis, erikoistunut ohjelmisto leikkaa sen satoihin, toisinaan tuhansiin vaakakerroksiin. Nämä virtuaalikerrokset ohjaavat sitten 3D-tulostinta ja auttavat sitä kokoamaan kerroksen kerroksen päälle, kunnes kohde on valmis.
Käytetyt materiaalit
Yleisiä 3D-tulostuksessa käytettäviä materiaaleja ovat muovit, vaha, lasi, epoksihartsit, nailon ja jopa suklaa. Useita erilaisia metalleja, mukaan lukien jalometallit, kuten kulta ja hopea, käytetään myös yleisesti. Menetelmässä voidaan käyttää jopa sellaisia metalliseoksia, kuten terästä. Vielä kokeellisissa vaiheissa ovat materiaalien yhdistelmät, kuten pii, kalsiumfosfaatti ja sinkki, keinotekoisen luun ja ihon tuottamiseksi regeneratiivisiin hoitoihin. Aiemmin 3D-tulostimet rajoittuivat vain yhteen materiaaliin objektia kohti. Nykyään monimateriaalitulostimen aika on vihdoin täällä. Oman älypuhelimen, tennismailan tai hampurilaisen tulostaminen on kuitenkin vielä kaukana.
Valmistusmenetelmät
Kaikki 3D-tulostimet eivät toimi samalla tavalla. Yksi yleinen käytössä oleva tekniikka on selektiivinen lasersintraus. SLS: ssä kerrokset luodaan, kun materiaalin hiukkaset sulautuvat yhteen suuritehoisen laserin avulla. Toista tyyppiä kutsutaan fuusioituneeksi laskeuman mallinnukseksi. FDM avaa muovin tai metallin kelat, jotka kulkevat kuumennetun suulakkeen läpi. Kun sulanut materiaali on kerrostunut, se kovettuu muodostaen kerroksen. Vielä yksi menetelmä on nimeltään stereolitografia. Tämä käyttää ultraviolettikovettuvaa fotopolymeerihartsia nestemäisessä muodossa. Kun hartsia käytetään kerroksen valmistamiseen, ultraviolettilaser kovettuu ja kovettuu, kiinnittäen sen edelliseen kerrokseen.
Teolliset ja henkilökohtaiset 3D-tulostimet
Tavallisimpia teollisia 3D-tulostimia käytetään nopeiden prototyyppien valmistukseen. Suunnittelijoiden on usein luotava täysimittainen malli työstään; nopea tulostus 3D-tulostimella säästää aikaa ja rahaa. Sen sijaan, että suunnittelijat olisivat lähettäneet spesifikaatioita, suunnittelijat voivat saada mallin käsiksi muutamassa tunnissa. Toinen kasvava segmentti tulostimista on henkilökohtainen 3D-tulostin. Tekniikan edistyminen on tehnyt näistä koneista melko edullisia. Pääasiassa harrastajan toimialalla nämä tulostimet voidaan ostaa 250 - 2500 dollaria yrityksiltä, kuten Cubify Cube, Solidoodle ja MakiBox.
