3D printimise õpik
Esimene peatükk
Selles peatükis õpid:
Selles peatükis õpid:
·
mõistma, mis on
3D-printimine
·
selgitama, millised on
3D-printeri osad ja kuidas 3D-printer töötab
·
kirjeldama
3D-printimise tehnoloogia kujunemise ajalugu, rakendusvõimalusi tänapäeval ja tulevikuväljavaateid
erinevates eluvaldkondades
Mis on 3D-printimine?
Lühend
3D on tulnud inglise keelest ja on pikemalt lahti kirjutades “3-dimensional”
ehk kolmemõõtmeline (ruumiline). Kui tavaline printer trükib paberipinnale
kahemõõtmelisi kujutisi, siis 3D-printeri abil saab arvutis oleva digitaalse
joonise põhjal luua ruumilise asja.
Vanasti sai
näiteks võtmehoidja valmistada kas puust noaga vestes, kuuma plastikut
vormi pressides või metalli tööpingil valtsides. 3D printeri abil luuakse
võtmehoidja nii, et sulandatakse imeõhukesi plastmassikihte üksteise otsa
kuni arvutijoonisel etteantud kuju on saavutatud. Täna Eesti koolides
leiduvad 3D-printerid kasutavad üldjuhul FDM (Fused
Deposition Modelling) tehnoloogiat, mille puhul toormaterjal
sulatatakse printeri kuumpeas 230 kraadi juures ja pihustatakse vastavalt
arvutijoonisele kihthaaval tööpinnale. Toormaterjalina
kasutatakse üldjuhul ABS või PLA
plastmasstraati (inglise keeles: filament),
mille keskmine hind on 28 EUR 1kg rulli eest.
3D-printimisel pihustatava toormaterjali
kihi paksust saab muuta. Õhema kihi (0,1 mm) puhul jääb eseme pind siledam,
samas võtab printimine sel juhul rohkem aega
Harjutus: Milline ülaltoodud pildil olevatest keradest
on prinditud 0,3 mm kihipaksusega, milline aga 0,1 või 0,2 mm? Kontrolli oma
teadmist siin.
Prinditava
eseme sisemust ei täideta tavaliselt tervenisti plastmassiga, vaid
ehitakse õhuline kärjekujuline tugisõrestik. Vaata kärjesõrestikku
videos Tähesõdade
filmisarja kangelase Yoda kuju printimisest.
3D-printimise ajalugu
3D-printimise
teerajajaks võib pidada Ameerika leiutajat nimega Charles Hull, kes sai patendi vanima 3D-printimise tehnoloogia SLA
peale juba aastal 1986. Seejärel asutas Hull firma nimega 3D Systems, mis on ka täna üks suuremaid 3D-printimisega
tegelevaid ettevõtteid. Meile tuttavam FDM tehnoloogia patenteeriti 1992.
aastal firma StrataSys poolt, aga esimene lauale mahtuv 3D-printer valmis alles
2001. aastal. 2004.aastal käivitas Briti teadlane Adrian
Bowyer projekti 3D-printeri RepRap ehitamiseks, mille abil saaks
igaüks toota uusi samasuguseid printereid. Esimene RepRap printer
Darwin valmis aastal 2008. Samal aastal loodi 3D-printeri abil esimene toimiv
jalaprotees ja MakerBot käivitas 3D-jooniste jagamiseks veebikeskkonna
Thingiverse.
//embedr.flickr.com/assets/client-code.js
Adrian Bowyer ja tema RepRap printer, mis suudab iseennast taastoota.
//embedr.flickr.com/assets/client-code.js
Adrian Bowyer ja tema RepRap printer, mis suudab iseennast taastoota.
2009. aastal loodi Eestis Hardi Meybaumi
ja Indrek Naruski poolt ettevõte GrabCad, mis pakkus inseneridele
veebikeskkonda oma 3D-jooniste jagamiseks, hoidmiseks ja vaatamiseks. Eesti üheks
edukaimaks idufirmaks kujunenud GrabCad kolis oma peakorteri 2011. aastal
Ameerikasse Cambridge’i linna, kus paar aastat hiljem valmis 3D-jooniste
loomise veebitööriist Workbench. 2014. aastal ostis GrabCadi ära Stratasys (üks
suurimaid 3D-printimisega tegelevaid firmasid). 2015. aasta maikuus käivitas
GrabCadi kaasasutaja Hardi Meybaum Eesti 2.0 projekti, mille raames 50 Eesti
kooli said endale 3D-printerid.
Ülesanne: Otsi internetist rohkem infot 3D-printimise
ajaloo kohta ja koosta selle põhjal interaktiivne ajatelg MyHistro või RWT
TimeLine abil.
3D-printimise
rakendused täna
Tootedisaini valdkonnas kasutatakse 3D-printereid eelkõige
prototüüpide loomiseks. Prototüüp on mudel, mille abil saab katsetada toote
erinevaid versioone kasutajatega, et koguda neilt tagasisidet ja
ettepanekuid.
Arhitektid loovad 3D-printerite abil ülevaatlikke makette
kavandatavatest hoonetest või linnaosadest
Meditsiinis kasutatakse 3D-printereid täna eelkõige
proteeside loomiseks.
Ülesanne: Uuri internetist, millistes valdkondades veel
ja mis otstarbel 3D-printimiset rakendatakse! Kirjuta sellest oma rühma blogis.
3D-printimise tulevik
Julgemad
unistajad kujutavad juba ette, kuidas tulevikus saab 3D-printida toitu, inimese
elundeid, relvi, autosid ja palju muud. Kiiresti kasvav huvi 3D-printimse vastu
muudab selle tehnoloogia odavamaks ja avardab rakendusvõimalusi. Ehk aitab
kunagi just 3D-printimine meil pääseda uppumisest oma prügi sisse, kasutades
vanu asju prügimäele viimise või põletamise asemel uute
asjade 3D-printimise toorainena?
Ülesanne: Arutle oma kaaslastega, kuidas võiks
3D-printimisest tulevikus kasu olla kosmosereisidel, polaarlaagris,
meditsiinis, tööstuses, ehituses ja mujal. Kirjutage oma tulevikunägemusest oma
blogis.
Kommentaare ei ole:
Postita kommentaar