Vad är 3D-utskrift? Definition, material och användningsområden

1974 David E. H. Jones skrev först om idén om 3D-utskrift i tidskriften New Scientist.

1984 Alain Le Méhauté och andra lämnade in ett patent för stereolitografi (en laserbaserad 3D-skrivare).

1989: S. Scott Crump utvecklade FDM. Det är den teknik som används av de flesta 3D-skrivare idag.

1992 Den första FDM-maskinen såldes 1992 av S. Scott Crumps företag Stratasys.

2005 RepRap blev det första skrivarprojektet med öppen källkod.

2008 Shapeways blev den första tjänsten som kunde 3D-utskriva ett föremål och skicka det till kunderna.

2017 Det första 3D-printade huset som människor kan bo i byggdes i Ryssland

Modellering

Det första steget i 3D-utskrift är att göra något på en dator. Detta görs med hjälp av CAD-program (Computer Aided Design) eller en 3D-skanner. För att konstruera modeller^{[ permanent dead link]} i CAD börjar man med grundläggande former och bygger sedan vidare från den punkten. 3D-skannrar är maskiner som tar massor av mått på föremålet och automatiskt gör en modell på datorn. De kan vara mycket snabba, men är också dyrare.

CAD-modeller sparas vanligtvis på datorer som STL-filer. De sparas som många trianglar, vilket sparar utrymme på datorn.

Utskrift

3D-skrivare fungerar på många olika sätt. Det finns också många olika material som kan användas. Varje metod och material har sina fördelar och nackdelar.

De viktigaste sakerna att tänka på när du väljer maskin är vanligtvis hastighet, kostnader och färg. Skrivare som arbetar direkt med metaller är i allmänhet dyra. Mindre dyra skrivare kan dock användas för att göra en form som sedan används för att tillverka metalldelar.

Typiska lager är omkring 100 μm tjocka, eller ungefär en tiondel av ett mänskligt hårs tjocklek. Utskrifter kan ta allt från mindre än en timme till flera dagar, beroende på hur komplicerat och stort det är.

Efterbehandling

Efter att maskinen har skrivit ut färdigt, kan det hända att människor gör färdigt modellen. Det innebär att man gör små ändringar för att få den att se bättre ut. I efterbehandling ingår att ta bort material som skrivaren placerat ut för att stödja modellen. Detta kan ibland ta mycket tid i anspråk. Det finns sätt att göra det snabbare, men det är ofta enklast att ta bort plast för hand.

GÖR-DET-SJÄLV

Många försöker utveckla billiga 3D-skrivare som folk kan använda hemma. Biblioteken har också börjat köpa mindre 3D-skrivare så att folk kan lära sig mer om dem utan att behöva köpa en. Mycket arbete har utförts av DIY-grupper, liksom av skolor och hackergrupper. År 2017 började fler människor använda 3D-utskrifter i sina egna hem för små föremål som kugghjul och små dekorationer.

Medicinsk

3D-utskrift används för att tillverka medicinska förnödenheter billigt. Man tror att de två största användningsområdena kommer att vara tillverkning av hörapparater och tandproteser.

I mars 2014 använde kirurger i Swansea 3D-utskrivna delar för att återskapa ansiktet på en motorcyklist som hade skadats svårt i en trafikolycka.

Tillverkning

2014 tillverkade ett svenskt företag en superbil med många 3D-printade komponenter. Urbee var den första bilen i världen som fick sin kaross och sina fönster 3D-printade.

År 2015 flög ett Eurofighter Typhoon-stridsflygplan från Royal Air Force med 3D-utskrivna delar. USA:s flygvapen har börjat arbeta med 3D-skrivare, och det israeliska flygvapnet har också köpt en 3D-skrivare för att skriva ut reservdelar.

Livsmedel

Livsmedel kan skrivas ut i 3D-printing. Många olika livsmedel kan skrivas ut, till exempel choklad och godis, men även platta livsmedel som kex, pasta och pizza. NASA skriver ut mat för att skapa mindre avfall och för att göra mat som har alla de rätta näringsämnena för astronauter. År 2018 tryckte Giuseppe Scionti ut en mat som liknade kött.

Vapen

År 2012 laddade Defense Distributed upp filer på internet för en 3D-utskriven pistol "som kan laddas ner och reproduceras av vem som helst med en 3D-skrivare". Efter att Defense Distributed släppte sina planer var folk oroliga för att de skulle kunna orsaka problem med vapenkontroll Ett år senare, i maj 2013, bad USA:s utrikesdepartement Defense Distributed att ta ner planerna, vilket de också gjorde.

Utbildning

3D-utskrift har ökat innovation och problemlösning i klassrummen. Designstudenter kan använda den för att skriva ut prototyper i ämnen som teknisk 3D-utskrift. Demonstrationer av detta har redan genomförts på vissa institutioner runt om i världen.

Historiskt

Under de senaste åren har 3D-utskrifter använts för att se till att viktiga saker från historien är säkra. Många museer har köpt 3D-skrivare och tillverkar delar för att laga sina reliker. Metropolitan Museum of Art och British Museum har börjat använda sina 3D-skrivare för att göra repliker som säljs i presentbutiken. Nationalmuseet för militärhistoria och Varna Historical Museum säljer digitala versioner av sina föremål på nätet, som alla kan 3D-skriva ut hemma.

3d-skrivare alstrar buller eftersom driften innebär en hel del vibrationer. University of Michigan har visat hur mycket ljud en 3d-skrivare kan producera. Deras forskning visar att ljud över 85 DB är skadligt för människor. Bra 3d-skrivare med tyst moderkort kan dock begränsa ljudet till 55 DB. Fortfarande finns det många tillverkare som inte ens kan identifiera det bästa sättet att minska ljudet från 3d-skrivare. Men det finns några tekniker som kan hjälpa dig att identifiera de tysta 3d-skrivarna och förbereda dig för att minska bullret på en betydande nivå.

Det finns många saker att ta hänsyn till, t.ex. fläktstorlek och dess rotation, stegmotor och stegdrivarnas prestanda osv. Ljudet kan dock också uppstå på grund av damm som täpps till i extrudern eller på grund av bristande underhåll.

En ny studie från Boston University har visat att ett enkelt knep kan minimera ljudet från 3d-utskrifter avsevärt. Hittills är detta de sista framstegen på detta område.