Leksykon pojęć z dziedziny druku 3D

Słownik technologi 3D do Twojej dyspozycji!

Nasza wiedza i doświadczenie z zakresu technik 3D pozwoliła zaprezentować nam podstawowy słownik pojęć i zwrotów technologii 3D. Leksykon ten pomoże Państwu w szybki i jasny sposób wejść w świat słownictwa druku 3D.

A


ABS

kopolimer akrylonitrylo-butadienowo-styrenowy- tworzywo wykorzystywane w druku 3D, wyciskane zazwyczaj w temperaturze 215-2500C, najlepiej nadaje się do drukarek z podgrzewanym stołem roboczym, ma dobre właściwości wytrzymałościowe i łatwo poddaje się obróbce. W przemyśle stosowany jest np. do tworzenia obwodów aparatury elektronicznej, sprzętu AGD i klocków LEGO.


C


CAD

Computer Aided Design- projektowanie wspomagane komputerowo; zastosowanie sprzętu i specjalistycznego oprogramowania w projektowaniu technicznym. Określenie używa się potocznie w odniesieniu do systemów komputerowych służących do projektowania i modelowania trójwymiarowego.

CAE

Computer Aided Engineering- Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich, pojęcie szersze niż CAD, stosowanie sprzętu i oprogramowania komputerowego do rozwiązywania problemów i obiczeń inżynierskich, wykorzystującego metody takie jak MES.

CAM

Computer Aided Manufacturing- Wytwarzanie wspomagane komputerwo; obejmuje oprogramowanie mające na celu integrację procesu projektowania z wytwarzaniem.

Chmura punktów

zbiór punktów 3D powstałych w wyniku skanowania obiektów metodami optycznymi i stykowymi. Każdy z punktów zdefiniowany jest poprzez trzy współrzędne kartezjańskie. Może mieć charakter uporządkowany, ale najczęściej przyjmuje postać nieuporządkowaną. W celu tworzenia reprezentacji obiektów trójwymiarowych wyższego rzędu musi zostać przefiltrowana i uporządkowana np w procesie triangulacji.

CJP

Color Jet Printing - technika wytwarzania przyrostowego polegająca na selektywnym spajaniu warstw sproszkowanego materiału na bazie gipsu za pomocą lepiszcza. Dzięki wykorzystaniu trzech dodatkowych głowic, istnieje możliwość nanoszenia dowolnych barw i wytwarzania w pełni kolorowych modeli, co wyróżnia tę metodę na tle pozostałych technologii druku 3D. Dzięki drukowi proszkowemu nie istnieje potrzeba tworzenia dodatkowych podpór podczas budowy skomplikowanej geometrii. Wsparciem dla kolejnych warstw modeli jest niewykorzystany proszek .

CAE

Computer Aided Engineering- Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich, pojęcie szersze niż CAD, stosowanie sprzętu i oprogramowania komputerowego do rozwiązywania problemów i obiczeń inżynierskich, wykorzystującego metody takie jak MES.


D


Digitalizacja

w odniesieniu do inżynierii odwrotnej: przekształcenie rzeczywistego obiektu w jego odwzorowanie cyfrowe w postaci trójwymiarowej, najczęściej dokonywane poprzez proces skanowania trójwymiarowego.

DLP

Digital Light Processing- technika wytwarzania przyrostowego podobna do stereolitografii, polegająca na utwardzaniu poszczególnych warstw żywicy promieniowaniem świetlnym. Różnica w stosunku do SLA polega na tym, że źrófłem światła jest tutaj projektor DLP a nie laser.

DMLS

Digital Metal Laser Sintering- Rodzaj metody selektywnego spiekania laserowego (SLS), w którym materiałem budulcowym są sproszkowane metale ( np. Stopy brązu, kobaltu, tytanu,stale nierdzewne). Tak jak w SLS proszek spajany jest za pomocą wiązki lasera. Finalne modele wytworzone tą metodą zachowuja włąsciwości takie jak elementy metalowe wyprodukowane klasycznymi metodami substraktywnymi.

Druk 3D

technologia szybkiego porotypowania polegająca na budowaniu obiektu przestrzennego przyrostowo, warstwa po warstwie. Podstawą do tworzenia przedmiotów są modele komputerowe powstałe w systemach CAD. Pierwszą metodą drukowania 3D była stereolitografia, obecnie isnieje wiele innych technik, takich jak FDM, SLS, CJP, MJM. Gama materiałów możliwcy do wykorzystania w druku 3D ciągle się zwiększa i oprócz tradycyjnyc tworzw sztucznych, takich jak ABS, PLA, obejmuje także materiały drewnopodobne, metale, szło, a nawet materiały spożywcze.


E


Ekstruder

komponent drukarki 3D, służący do wyciskania stopionej postaci filamentu. Jest to podajnik filamentu, jego część ( głowica) odpowiada za podgrzanie filamentu do tepmeratury powodującej jego uplastycznienie.


F


FDM

Fused Deposition Modeling- jedna z metod rapid prototyping, polegająca na warstwowym budowaniu obiektu 3D poprzez stapianie materiału przeciskanego przez rozgrzaną dyszę. Uplastyczniony materiał na platformie roboczej przechodzi w stan stały. Po zbudowaniu warstwy, której wysokość wcześniej zdefiniowana jest w programie sterującym pracą drukarki, platforma obniża się i nakładana jest kolejna warstwa materiału. Urządzenia drukujące w technologii FDM mogą być wyposażone w jedną lub więcej głowic, dzięki czemu możliwe jest używanie różnych materiałów, w różnych wariantach kolorystycznych. Niekiedy posiadają funkcję podgrzewania stołu lub komory roboczej, co jest niezbędne podczas używania materiałów takich jak ABS. Technologia FDM służy do produkcji prototypów, modeli, makiet, obudów, narzędzi, wyposażenia oraz zamienników uszkodzonych elementów z materiałów termoplastycznych

FFF

Fused Filament Fabrication- metoda wytwarzania przyrostowego. Stopiony filament wydostaje się z podgrzewanej głowicy, po czym schłodzony na stole roboczym zamienia się w ciało stałe. Równoznaczne z FDM, jednak FDM to nazwa własna należąca do firmy Stratasys, dlatego stworzono zastępcze określenie FFF do użytku powszechnego.

Firmware

oprogramowanie, wbudowane i zintegrowane z danym urządzeniem, służące do jego obsługi. Jest wgrane do każdej drukarki 3D, a w przypadku drukarek montowanych własnoręcznie jest konieczne do pobrania z Internetu.

Filament

materiał wykorzystywany przez drukarki 3D w procesie drukowania przestrzennego. Są to tworzyma termoplastyczne, najczęściej PLA i ABS, przyjmujące formę sznurkową, zwinięte w szpulę. Aby możliwa była budowa modelu z filamentu, konieczne jest jego uplastycznienie w wyniku oddziaływania wysokiej temperatury dyszy drukarki #D.

Fotogrametria

technika polegająca na przechwytywaniu serii obrazów za pomocą kamery lub aparatu fotograficznego i następnym łączeniu ich w całość za pomocą wspólnych, charakterystycznych punktów lub innych cech geometrycznych. Jest to technika pasywna, ponieważ do rejestracji nie wykorzystuje własnego źródła światła.


G


G-Code

znormalizowany język zapisu poleceń stworzony docelowo do sterowania maszynami CNC, ale wykorzystywany też do sterowania pracą drukarek 3D. Zawiera informacje o tym, jakie działania ma podjąć drukarka, np. O pozycji i temperaturze głowicy oraz polecenia ekstruzji bądź zatrzymania filamentu.


I


IGES

Initial Graphics Exchange Specification- format zapisu danych graficznych dla wymiany cyfrowej na potrzeby systemów komputerowego wspomagania projektowania oraz innych.

Infill

wypełnienie obiektu wytwarzanego na drukarce 3D, przyjmujące postać różnych wzorów. Jest to parametr decydujący o wytrzymałości obiektu, jego wadze ale także o nieprężeniach powstających podczas procesu druku.

Inżynieria odwrotna

Reverse Engineering- dziedzina nauki zmierzająca do odtworzenia istniejącej części, podzespołu lub produktu bez posiadania dokumentacji technicznej, rysunku bądź zapisu komputerowego. Obejmuje działania takie jak: skanowanie 3D, digitalizacja, wytwarzanie addytywne.


K


Kalibracja stołu roboczego

proces regulacji położenia stołu roboczego, może być przeprowadzany automatycznie bądź ręcznie.

Kapton

taśma naklejana na stoły robocze drukarek 3D, odporna na wysoką temperaturę i zwiększająca przyczepność modelu do platformy roboczej.


M


MJM- Multi Jet Modeling

przyrostowa technika wytwarzania, podobka do SLA, bliźniacza dla PolyJet. Warstwa materiału, będącego fotopolimerem zostaje nanoszona na platformę roboczą i następnie jest utwardzana wiązką promieni UV. W tej metodzie możliwe jest stosowanie kilku materiałów jednocześnie. Technologia pozwala na tworzenie precyzyjnych modeli i bywa stosowana do produkcji obudowy elektroniki, małych detali, precyzyjnych prototypów.

Model CAD

model przestrzenny powstały w programach komputerowych klasy CAD, zawiera informacje o geometrii obiektu, ale także parametry, taki jak wiązania topologiczne i zależności matematyczne między wymiarami. Jest najwyższą strukturą spośród reprezentacji cyfrowych obiektu trójwymiarowego.


N


NURBS

Non Uniform Rational Basis Spline- stosowane w systemach CAD przedstawianie powierzchni w postaci krzywych I powierzchni parametrycznych, opisywanych za pomocą równań matematycznych. Skutkuje dokładniejszym opisem powierzchni ale także dłuższym czasem renderingu z powodu skomplikowanych obliczeń matematycznych.


P


PCL

Polikaprolakton- poliester biodegradowalny, elastyczny filament MakerBota. Odnacza się niską temperaturą topnienia (58-60 0C), po zanurzeniu w ciepłej wodzie daje się łatwo formować.

PLA

poli(kwas mlekowy) tworzywo biodegradowalne, otrzymywane głównie z kukurydzy i ziemniaków wykorzystywane jako filament. Temperatura druku zawiera się w przedziale 160- 2200C. Sztywniejszy niż ABS i bardziej kruchy.

Platforma robocza

stół wykonany z różnych materiałów (np. akryl lub szkło hartowane), na którym budowany jest model 3D. Może być wyposażony w funkcję podgrzewania, umożliwiającą drukowanie z takich materiałów jak ABS.

PVA

tworzywo stosowane jako materia podporowy dobrze rozpuszcza się w wodzie ale sprawia problemy podczas druku 3D.

Polistyren wysokoudarowy (HIPS)

tworzywo używane głównie jako materiał podporowy, gdyż dobrze rozpuszcza się w limonenie i jest mniej problematyczny w użyciu niż PVA. Wymaga podgrzewanego stołu roboczego oraz dyszy rozgrzanej do 220-2350C.

Poliwęglan

tworzywo wykrzystywane w druku 3D, temperatura jego topnienia wynosi 280-3050C, dlatego wymaga stosowania dysz wysokotemperaturowych oraz podgrzewanego stołu roboczego.

PolyJet

metoda łącząca elementy stereolitografii i FDM, materiałem budulcowym jest żywica akrylowa utwardzana w wyniku fotopolimeryzacji. Rozprowadzany materiał nie przykrywa jednak warstwą całej platformy roboczej, jak to dzieje się w przypadku SLA, ale jest nanoszony zgodnie z geometrią budowanego obiektu. Gdy warstwa zostanie utwardzona wiązką promieni UV, stół roboczy obniża się o wielkość , będącą zadaną wcześniej wysokością warstwy budowanego modelu i cykl powtarza się.


R


Raft

element złożony z kilku warstw materiału, budowany w pierwszym etapie drukowania 3D, mający na celu zwiększenie przyczepności obiektu do stołu, zapewnienie gładkiej powierzchni spodniej, zapobieganie podwijaniu się krawędzi modelu.

Rapid Prototyping

(RP)szybkie prototypowanie- termin obejmujący techniki służące szybkiemu, precyzyjnemu i powtarzalnemu wytwarzaniu obiektów metodami przyrostowymi z pomocą systemów komputerowego wspomagania CAD. Do produkcji modeli techniki RP wykorzystują przeważnie druk 3D.

Rapid Tooling

szybkie wytwarzanie narzędzi- pojęcie obejmuje techniki wytwarzania narzędzi i oprzyrządowania do wykonywania prototypów w sposób szybszy niż za pomocą tradycyjnych metod.

Retrakcja

proces mający na celu zapobiegnięcie wydostania się materiału z głowicy drukarki 3D, podczas zmiany jej położenia.



S


SHS

Selective heat sintering- technologia selektywnego spiekania proszku za pomocą wysokiej temperatury. SHS to tańsza alternatywa metody SLS. Podobnie jak SLS w tej technologii tworzone są modele z proszku, zatem możliwe jest tworzenie dosłownie każdej geometrii bez stosowania dodatkowego materiału podporowego. Głowica termiczna stapia materiał tworząc kolejne przekroje budowanego modelu. Technologia została stworzona i opatentowana przez duńską firmę Blueprinter ApS.

Siatka trójkątów

Model 3D będący polipowierzchnią, utworzoną przez płaskie trójkąty, z których każdy nich łączy się z co najmniej jednym trójkątem poprzez każdy ze swoich boków.

Skanowanie 3D

rejestracja sekwencyjna sygnału wytworzonego przez obiekt w wyniku oddziaływania na niego urządzenia pomiarowego, pasywnie, (jak na przykład odbijanie wiązki laserowej) bądź aktywnie ( po interakcji urządzenia z powierzchnią badaną).

Skurcz materiału

niepożądane zjawisko powstające czasem podczas procesu druku 3D, polegające na zmniejszaniu objętości materiału pod wpływem gwałtownej zmiany temperatury. W celu uniknięcia pojawienia się skurczu materiału stosuje się podgrzewane komory i platformy robocze.

Slicing

plasterkowanie- podział obiektu na drukowalne warstwy, ważna część procesu drukowania 3D, wymagająca odpowiedniego dobrania parametrów druku. Decyduje o dokładności i jakości wytwarzanych obiektów.

SLS

Selective Laser Sintering- selektywne spiekanie laserowe. Metoda polegająca na scalaniu warstw sypkiego materiału za pomocą promieniowania laserowego z zakresu podczerwieni. Proces obejmuje budowanie modelu warstwa po warstwie wiązką lasera, która pozwala na osiągnięcie precyzyjnej dokładności. Dużą zaletą tej technologii jest możliwość tworzenia skomplikowannych kształtów bez stosowania materiału podporowego, którego rolę spełnia tutaj niezużyty proszek. Gdy wydruk jest gotowy, należy go oczyścić z proszku, następnie może zostać poddany wykończeniu nr szlifowaniem, lakierowaniem.

STEP

Standard for the Exchange of Product Data- standardowy format wymiany danych, używany do zapisu trójwymiarowych modeli do formy, mogącej być odczytaną przez różnorordne programy z grupy CAD, CAM, CAE i inne Cax.

Stereolitografia

(SLA) pierwsza metoda RP, wykorzystuje zjawisko fotopolimeryzacji, czyli utwardzania ciekłego polimeru wiązką lasera o mocy około stu Watów. Model budowany jest na podstawie geometrii wygenerowanej przez systemy CAD z warstw o określonej przez projektanta wysokości. Po utwardzeniu jednej warstwy platforma obniża się umożliwiając nanaiesienie kolejnej warstwy żywicy przez zgarniacz.

STL

najpopularniejszy format zapisu siatki trójkątów, opisują ją liczby o od czterech do pięciu znaczących cyfrach. Zapis nie zawiera informacji o tym, które wierzchołki trójkątów są wspólne, co jest jego wadą i przyczyną błędów dokładności.

Support

materiał podporowy służący do podtrzymywania elementów drukowanego obiektu zorientowanych poprzecznie do platformy roboczej. Można go łatwo usunąć po wydrukowaniu obiektu. Do jego budowy używa się ftego samego materiału, z którego tworzony jest model, bądź z innego, np rozpuszczalnego, co ułatwia jego usunięcie.


W


WD-40

środek dostępny w areozolu, ma działanie smarujące, stosowany w filtrach służących do oczyszczania filamentu przed wprowadzeniem go do dyszy stapiającej.

Wytwarzanie addytywne

(przyrostowe) tworzenie obiektu poprzez dodawanie kolejnych partii materiału. Przeciwieństwo wytwarzania substraktywnego, polegającego na usuwaniu materiału celem budowy modelu.

Chcesz być na bieżąco z ofertą CadXpert ?

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera.