3 டி பிரிண்டிங் உற்பத்தி

3 டி பிரிண்டிங், முழு முப்பரிமாண அச்சிடலில், உற்பத்தியில், இரு பரிமாண குறுக்குவெட்டுகளை தொடர்ச்சியாக அடுக்குவதன் மூலம் முப்பரிமாண பொருள்களைத் தயாரிப்பதற்கான பல செயல்முறைகளில் ஏதேனும் ஒன்று, ஒன்றின் மேல் ஒன்று. இந்த செயல்முறை ஒரு அச்சுப்பொறியில் மை அல்லது டோனரை காகிதத்தில் இணைப்பதற்கு ஒத்ததாக இருக்கிறது (எனவே அச்சிடுதல் என்ற சொல்) ஆனால் உண்மையில் திடமான பொருள் விரும்பும் கிடைமட்ட குறுக்குவெட்டில் ஒவ்வொரு இடத்திலும் ஒரு திரவ அல்லது தூளை திடப்படுத்துதல் அல்லது பிணைத்தல் ஆகும். 3 டி பிரிண்டிங் விஷயத்தில், முழு பொருளும் அதன் செங்குத்து பரிமாணம் முழுவதும் முடியும் வரை அடுக்கு நூற்றுக்கணக்கான அல்லது ஆயிரக்கணக்கான முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. புதிய பகுதிகளின் வடிவமைப்பின் போது பிளாஸ்டிக் அல்லது உலோக முன்மாதிரிகளை விரைவாக மாற்றுவதில் 3 டி பிரிண்டிங் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இருப்பினும் இறுதி தயாரிப்புகளை வாடிக்கையாளர்களுக்கு விற்பனை செய்வதிலும் இதைப் பயன்படுத்தலாம். 3 டி பிரிண்டிங்கில் தயாரிக்கப்பட்ட பொருள்கள் பிளாஸ்டிக் சிலைகள் மற்றும் அச்சு வடிவங்கள் முதல் எஃகு இயந்திர பாகங்கள் மற்றும் டைட்டானியம் அறுவை சிகிச்சை உள்வைப்புகள் வரை உள்ளன. ஒரு முழு 3D அச்சிடும் கருவி ஒரு பெரிய சமையலறை அடுப்பு அல்லது குளிர்சாதன பெட்டியின் அளவை ஒரு அமைச்சரவையில் இணைக்க முடியும்.

அச்சிடுதல்: முப்பரிமாண அச்சிடுதல் (1960 கள்)

1960 களில் ஒரு முப்பரிமாண அச்சு உருவாக்கப்பட்டது, அடிப்படையில் எடுக்கப்பட்ட ஒரே உருவத்தின் மிகைப்படுத்தப்பட்ட இரண்டு பார்வைகளைக் கொண்ட ஒரு விளக்கம்

3 டி பிரிண்டிங் என்ற சொல் முதலில் 1993 ஆம் ஆண்டில் மாசசூசெட்ஸ் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜி (எம்ஐடி) விஞ்ஞானிகளால் 3DP என காப்புரிமை பெற்ற ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்முறையை நியமித்தது மற்றும் பல உற்பத்தியாளர்களுக்கு உரிமம் பெற்றது. இன்று இந்த சொல் பல தொடர்புடைய செயல்முறைகளுக்கு பொதுவான லேபிளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. அவை அனைத்திற்கும் மையமானது கணினி உதவி வடிவமைப்பு அல்லது சிஏடி ஆகும். சிஏடி நிரல்களைப் பயன்படுத்தி, பொறியாளர்கள் கட்டமைக்க வேண்டிய பொருளின் முப்பரிமாண கணினி மாதிரியை உருவாக்குகிறார்கள். இந்த மாதிரி பொருளின் இரு பரிமாண “துண்டுகள்” வரிசையாகவும் பின்னர் ஒவ்வொரு தொடர்ச்சியான துண்டுகளிலும் தொடக்கப் பொருளை எங்கு திடப்படுத்த வேண்டும் என்பதை அச்சுப்பொறிக்குச் சொல்லும் வழிமுறைகளாகவும் மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது.

பெரும்பாலான செயல்முறைகளில் தொடக்க பொருள் ஒரு சிறந்த பிளாஸ்டிக் அல்லது உலோக தூள் ஆகும். பொதுவாக, தூள் தோட்டாக்கள் அல்லது படுக்கைகளில் சேமிக்கப்படுகிறது, அதில் இருந்து சிறிய அளவில் விநியோகிக்கப்பட்டு ஒரு ரோலர் அல்லது பிளேடு மூலம் மிக மெல்லிய அடுக்கில் பரவுகிறது (பொதுவாக தூள் தானியங்களின் தடிமன் மட்டுமே, இது 20 மைக்ரோமீட்டர் வரை சிறியதாக இருக்கலாம், அல்லது 0.0008 இன்ச்) பகுதி கட்டப்பட்டிருக்கும் படுக்கைக்கு மேல். எம்ஐடியின் 3DP செயல்பாட்டில், இந்த அடுக்கு மை-ஜெட் அச்சுப்பொறியின் தலைக்கு ஒத்த சாதனத்தால் அனுப்பப்படுகிறது. முனைகளின் வரிசை கணினி நிரலால் நிர்ணயிக்கப்பட்ட வடிவத்தில் ஒரு பிணைப்பு முகவரை தெளிக்கிறது, பின்னர் ஒரு புதிய அடுக்கு தூள் முழு கட்டமைப்பிலும் பரவுகிறது, மேலும் செயல்முறை மீண்டும் நிகழ்கிறது. ஒவ்வொரு மறுபடியும் மறுபடியும் புதிய அடுக்கின் தடிமன் மூலம் கட்டியெழுப்பும் படுக்கை குறைக்கப்படுகிறது. செயல்முறை முடிந்ததும், கட்டமைக்கப்படாத பகுதி, ஒருங்கிணைக்கப்படாத பொடியில் பதிக்கப்பட்டு, வெளியே இழுக்கப்பட்டு, சுத்தம் செய்யப்பட்டு, சில நேரங்களில் சில செயலாக்கத்திற்கு பிந்தைய முடித்த படிகள் மூலம் வைக்கப்படுகிறது.

அசல் 3DP செயல்முறை முக்கியமாக பிளாஸ்டிக், பீங்கான் மற்றும் பிளாஸ்டரிலிருந்து முரட்டுத்தனமான கேலிக்கூத்துகளை உருவாக்கியது, ஆனால் பிற்கால வேறுபாடுகள் உலோகப் பொடியைப் பயன்படுத்தின, மேலும் துல்லியமான மற்றும் அதிக நீடித்த பகுதிகளை உற்பத்தி செய்தன. தொடர்புடைய செயல்முறை தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட லேசர் சின்தேரிங் (எஸ்.எல்.எஸ்) என்று அழைக்கப்படுகிறது; இங்கே முனை தலை மற்றும் திரவ பைண்டர் துல்லியமாக வழிகாட்டப்பட்ட ஒளிக்கதிர்களால் மாற்றப்படுகின்றன, அவை தூளை சூடாக்குகின்றன, இதனால் அது விரும்பிய பகுதிகளில் சின்டர்ஸ், அல்லது ஓரளவு உருகி உருகும். பொதுவாக, எஸ்.எல்.எஸ் பிளாஸ்டிக் தூள் அல்லது ஒருங்கிணைந்த உலோக-பைண்டர் பொடியுடன் செயல்படுகிறது; பிந்தைய வழக்கில், கட்டமைக்கப்பட்ட பொருளை மேலும் திடப்படுத்துவதற்கு உலையில் சூடாக்க வேண்டும், பின்னர் எந்திரம் மற்றும் மெருகூட்டப்பட வேண்டும். இந்த பிந்தைய செயலாக்க வழிமுறைகளை நேரடி உலோக லேசர் சின்தேரிங் (டி.எம்.எல்.எஸ்) இல் குறைக்க முடியும், இதில் உயர் சக்தி கொண்ட லேசர் ஒரு சிறந்த உலோகப் பொடியை பைண்டர் பொருளைப் பயன்படுத்தாமல் மிகவும் திடமான மற்றும் முடிக்கப்பட்ட பகுதியாக இணைக்கிறது. மற்றொரு மாறுபாடு எலக்ட்ரான் கற்றை உருகுதல் (ஈபிஎம்); இங்கே லேசர் கருவி ஒரு எலக்ட்ரான் துப்பாக்கியால் மாற்றப்படுகிறது, இது வெற்றிட நிலைமைகளின் கீழ் ஒரு சக்திவாய்ந்த மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கற்றை தூள் மீது செலுத்துகிறது. மிகவும் மேம்பட்ட டி.எம்.எல்.எஸ் மற்றும் ஈ.பி.எம் செயல்முறைகள் மேம்பட்ட எஃகு, டைட்டானியம் மற்றும் கோபால்ட்-குரோமியம் உலோகக் கலவைகளின் இறுதி தயாரிப்புகளை உருவாக்க முடியும்.

3DP, SLS, DMLS மற்றும் EBM ஆகியவற்றின் கட்டமைப்பின் கொள்கையில் பல செயல்முறைகள் செயல்படுகின்றன. சிலர் தொடக்கப் பொருளை (தூள் அல்லது திரவமாக) நியமிக்கப்பட்ட கட்டமைக்கப்பட்ட பகுதிகளுக்கு மட்டுமே இயக்க முனை ஏற்பாடுகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர், இதனால் பொருள் ஒரு படுக்கையில் மூழ்காது. மறுபுறம், ஸ்டீரியோலிதோகிராபி (எஸ்.எல்.ஏ) எனப்படும் ஒரு செயல்பாட்டில், தூளை விட பாலிமர் திரவத்தின் மெல்லிய அடுக்கு கட்டப்பட்ட பகுதியில் பரவுகிறது, மேலும் நியமிக்கப்பட்ட பகுதி பகுதிகள் புற ஊதா லேசர் கற்றை மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. கட்டமைக்கப்பட்ட பிளாஸ்டிக் பகுதி மீட்டெடுக்கப்பட்டு பிந்தைய செயலாக்க வழிமுறைகள் மூலம் வைக்கப்படுகிறது.

அனைத்து 3 டி பிரிண்டிங் செயல்முறைகளும் சேர்க்கை உற்பத்தி, அல்லது சேர்க்கும் புனைகதை, செயல்முறைகள்-அவை பொருள்களை தொடர்ச்சியாக உருவாக்குகின்றன, அவற்றை ஒரே கட்டத்தில் (ஒரு ஒருங்கிணைப்பு செயல்முறை) வார்ப்பது அல்லது வடிவமைப்பது அல்லது அவற்றை ஒரு திடமான தொகுதியிலிருந்து வெட்டி இயந்திரமயமாக்குவது (ஒரு கழித்தல் செயல்முறை). எனவே, அவை பாரம்பரிய புனைகதைகளை விட பல நன்மைகளைக் கொண்டதாகக் கருதப்படுகின்றன, அவற்றில் முக்கியமானது ஃபவுண்டரி மற்றும் அரைக்கும் செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் விலையுயர்ந்த கருவி இல்லாதது; குறுகிய அறிவிப்பில் சிக்கலான, தனிப்பயனாக்கப்பட்ட பகுதிகளை உருவாக்கும் திறன்; மற்றும் குறைந்த கழிவுகளை உருவாக்குதல். மறுபுறம், அவர்களுக்கு பல குறைபாடுகளும் உள்ளன; குறைந்த உற்பத்தி விகிதங்கள், இயந்திர பாகங்களை விட குறைவான துல்லியம் மற்றும் மேற்பரப்பு மெருகூட்டல், செயலாக்கக்கூடிய ஒப்பீட்டளவில் மட்டுப்படுத்தப்பட்ட பொருட்கள் மற்றும் மலிவான மற்றும் விலகல் இல்லாமல் செய்யக்கூடிய பகுதிகளின் அளவு மீதான கடுமையான வரம்புகள் ஆகியவை இதில் அடங்கும். இந்த காரணத்திற்காக, 3 டி பிரிண்டிங்கின் முதன்மை சந்தை விரைவான முன்மாதிரி என்று அழைக்கப்படுகிறது-அதாவது, பாரம்பரிய உற்பத்தி செயல்முறைகளில் பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யப்படும் பகுதிகளின் விரைவான உற்பத்தி. ஆயினும்கூட, வணிக 3 டி அச்சுப்பொறிகள் தொடர்ந்து தங்கள் செயல்முறைகளை மேம்படுத்தி இறுதி தயாரிப்புகளுக்கான சந்தைகளில் ஊடுருவுகின்றன, மேலும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் 3 டி பிரிண்டிங்கில் தொடர்ந்து சோதனை செய்கிறார்கள், ஆட்டோமொபைல் உடல்கள், கான்கிரீட் தொகுதிகள் மற்றும் உண்ணக்கூடிய உணவுப் பொருட்கள் போன்ற வேறுபட்ட பொருட்களை உற்பத்தி செய்கிறார்கள்.

திசுக்கள் மற்றும் உறுப்புகள் போன்ற உயிரியல் நிறுவனங்களின் உற்பத்திக்கு 3 டி அச்சிடும் கருத்துகளின் பயன்பாட்டை விவரிக்க 3D பயோபிரிண்டிங் என்ற சொல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பயோபிரிண்டிங் பெரும்பாலும் மை-ஜெட் அல்லது லேசர் அச்சிடுதல் போன்ற இருக்கும் அச்சிடும் தொழில்நுட்பங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது, ஆனால் “பயோஇங்க்” (உயிருள்ள செல்கள் மற்றும் உயிரணு வளர்ச்சி ஊடகம் இடைநீக்கம்) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகிறது, அவை மைக்ரோபிபட்டுகள் அல்லது அச்சுப்பொறி தோட்டாக்களாகச் செயல்படும் ஒத்த கருவிகளில் தயாரிக்கப்படலாம்.. அச்சிடுதல் பின்னர் கணினி வழியாக கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, கலங்கள் குறிப்பிட்ட வடிவங்களில் கலாச்சார தட்டுகள் அல்லது ஒத்த மலட்டு மேற்பரப்புகளில் வைக்கப்படுகின்றன. வால்வு அடிப்படையிலான அச்சிடுதல், உயிரணு படிவு மீது சிறந்த கட்டுப்பாடு மற்றும் உயிரணு நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துதல் ஆகியவற்றை செயல்படுத்துகிறது, இது மனித கரு ஸ்டெம் செல்களை முன்கூட்டியே திட்டமிடப்பட்ட வடிவங்களில் அச்சிட பயன்படுகிறது, இது செல்கள் கோள கட்டமைப்புகளில் ஒருங்கிணைக்க உதவுகிறது. 3 டி பயோபிரிண்டிங் மூலம் உருவாக்கப்படும் இத்தகைய மனித திசு மாதிரிகள் மீளுருவாக்கம் செய்யும் மருத்துவ துறையில் குறிப்பாக பயன்படுகின்றன.