Ім'я файлу: Нестандарні пристрої друку.doc
Розширення: doc
Розмір: 147кб.
Дата: 29.12.2020
скачати
Пов'язані файли:
Матеріали для ковзких контактів.pptx

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЛЬВІВСЬКЕ ВИЩЕ ПРОФЕСІЙНЕ УЧИЛИЩЕ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА БУДІВНИЦТВА

ПОГОДЖЕНО ЗАТВЕРДЖУЮ

на засіданні методичної комісії Директор ЛВПУ КТ та Б

Протокол № ________ _____________Р.А.Федчишин

”___”________________2017р. ”___”______________2017р.

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

З НАПИСАННЯ ДИПЛОМНИХ РОБІТ

для учнів спеціальностей «Електромеханік з ремонту та обслуговування

лічильно-обчислювальних машин»

Розробив:

Колесник.Р.В. _____________

Львів – 2017

ЗМІСТ

ВСТУП………..…………………………………………………………....…………3

1.ТРАФАРЕТНИЙ ДРУК...………………………………………..………………..4

1.1ПРОЦЕС ТРАФАРЕТНОГО ДРУКУ…………………………………………...5

1.2 ПЕРЕВАРИ ТРАФАРЕТНОГО ДРУКУ…………………………..……………5

1.3 СФЕРИ ЗАСТОСУВАННЯ………………...………………………………….10

2.ЛАМІНУВАННЯ…………………..………..………………………....................11

2.1ВИДИ ЛАМІНАЦІЇ………………………………………………......................12

2.2ПЛІВКИДЛЯЛАМІНУВАННЯ…………………………………………….…..13

2.3ЯК ВИМІРЮЄТЬСЯ ПЛІВКА ДЛЯ ЛАМІНУВАННЯ…………………..…..16

3. 3D ПРИНТЕР………………………………………….........................................16

3.1 КАТЕГОРІЇ3D ПРИНТЕРА……………………………………………………19

3.2ІСНУЮЧІ ТЕХНОЛОГІЇ…………………………………...………………..…21

3.3ТЕХНОЛОГІЇ 3D ДРУКУ………………………………...……………………23

3.4ПРИНЦИП 3DДРУКУ………………………………………..………………...24

3.5ЗАСТОСУВАННЯ 3DДРУКУ……………………………………… .………...24

ВИСНОВОК…………………………………………………….…………………..25

СПИСОКВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……….…………………………………..26

ВСТУП

Темою дипломної роботи є «Вибір та експлуатація пристроїв нестандартного друку», яка є актуальною, адже до недавна, люди користувалися лише найпоширенішими видами друку, а саме: лазерним, матричним та cтруменевим. Зараз ми можемо почути про такі види друку, як трафаретний, ламінований та 3D друк.

Метою дипломної роботи є ознайомлення з нестандартними видами друку та їх експлуатація на сучасних ринках.

На сьогодні, ви могли бачити безліч продуктів виробу із цих друків, але не розуміли сам процес виготовлення. Кожен з вас бачив будинки, але не знає про його попереднє виготовлення проекції та дизайну конструкції, на тому ж 3D принтері.

Деякі види документаціїогорнуто певноюглянцевою плівкою, яка наноситься завдяки Ламінованому друку, з метою захисту від впливу зовнішніх факторів та значного продовження терміну їх експлуатації. Ламінування дозволяє легко очищати продукцію від забруднень при вологому прибиранні.

Трафаретний спосіб друку використовуєтьсяпри виготовленні етикеток для парфумерно-косметичної та алкогольної промисловості, у випадках необхідності високої стійкості фарбового шару. Найпоширеніші способи використання: візитівки, друк на самоклеючих матеріалах, на тканинах з невеликою площею друкування.

Отже, на кожний продукт використаних нами на цей день речей існує свій вид незвичайно друку виробництво.

1.ТРАФАРЕТНИЙ ДРУК

Трафаретний друк– це друк через форму, яка виконана на спеціальній сітці.

Відбиток створюється в результаті продавлювання фарби крізь друкувальні елементи форми на задруковуваний матеріал у процесі руху ракеля по формі.

1.1 ПРОЦЕС ТРАФАРЕТНОГО ДРУКУ

Процес одержання зображення на відбитку способом трафаретного друку являє собою послідовне відливання під тиском фарбових елементів зображення на поверхні задруковуваного матеріалу по ходу ракеля, що складається з чотирьох стадій:

1.утворення відливної форми;

2.заповнення її фарбою;

3.видобування форми (ниток сітки) з відлитих на задруковуваному матеріалі 4.фарбових елементів зображення;

5.закріплення фарбового зображення до повного його затвердіння.

Якість елемента зображення на відбитку залежить від:

  • якості відливної форми;

  • ступеня заповнення її фарбою;

  • умов роз'єднання відливної форми, що забезпечують утримання максимальної кількості фарби на задруковуваному матеріалі зі збереженням геометричних форм елементів зображення;

  • структурно-механічних властивостей фарби.

Фарба за допомогою фарбоживильних систем наноситься спочатку на друкарську форму, де відбувається формування фарбового зображення. Далі при контакті із задруковуваним матеріалом за допомогою тиску частина фарби лише переноситься з форми на матеріал шляхом шарового поділу, що й становить основу друкарського процесу.

При притискуванні ракелем друкарської форми до задруковуваного матеріалу кожен друкувальний елемент утворює особливу відливну форму, обмежену знизу задруковуваним матеріалом, з боків — боковими гранями пробільних ділянок форми. Зверху перекрита сіткою.

У процесі друкування фарба, що переміщується ракелем по формі, через чарунки-філь’єри сітки заповнює цю відливну форму елемента зображення, входить у контакт із задруковуваним матеріалом. При проходженні ракеля над друкувальним елементом залишок фарби зрізається його робочою кромкою.

Після проходження ракеля нитки сітки виймаються з фарби, що прилипла до задруковуваного матеріалу. Частина фарби підіймається разом із сіткою. На задруковуваному матеріалі лишається об'ємний фарбовий елемент зображення.

Після цього відбувається формування фарбового елемента — затікання фарби в місця, де були нитки, а також, розтікання фарбового елемента.

Трафаретний друк відомий багатьма своїми можливостями, однак деколи складається враження, що користуються цими можливостями в Україні далеко не в повну силу.

1.2. ПЕРЕВАГИ ТРАФАРЕТНОГО ДРУКУ

Висока покривна здатність. Оскільки фарба потрапляє на матеріал не з валів, а з плоских форм, а сама сітка має певну товщину, то шар фарби на матеріалі виявляється надзвичайно товстим. Це дозволяє друкувати будь-які зображення, в тому числі на прозорих плівках без появи ефекту «прозорого малюнка».

Рельєф фарби. Багато робіт із застосуванням трафаретного друку відрізняються недосяжною для решти видів друку властивістю — високим фарбовим шаром, який можна відчути буквально на дотик. Шар фарби може досягати 0,5 мм.Спеціальні види фарби. Для трафаретного друку є величезна кількістьспеціальних видів фарб:флуоресцентні, які світяться у певному спектрі, ароматизовані та термофарби.

1.3. СФЕРИ ЗАСТОСУВАННЯ

Трафаретний спосіб друку використовується, виходячи з описаних вище переваг, при виготовленні етикеток для парфумерно -косметичної промисловості та алкоголю. Найпоширеніші способи використання: візитівки, друк на самоклеючих матеріалах, на тканинах з невеликою площею задруковування.

У порівнянні з класичними і деякими новими способами друку, можливості яких обмежені вибором формату, задруковуваних матеріалів і товщиною фарбового шару, трафаретний друк наділений перевагами:

  • вибір у широких межах формату,

  • майже необмежені можливості друкувати на різноманітних матеріалах і виробах, плоских і об'ємних формах,

  • широкий інтервал регулювання товщини фарбового шару

  • відносно дешевий і простий спосіб виготовлення друкарських форм.

Завдяки можливостям цього способу друку, галузі його застосування можна розділити на дві групи: у поліграфії при друкуванні рекламної і пакувальної продукції, де він постійно зазнає конкуренції з боку інших способів друку, і в різних галузях промисловості для художнього оформлення дизайну продукції, де інші способи друку не можуть бути застосовані.

Домінантне становище трафаретний друк посідає в радіоелектронній та приладобудівній промисловості. Саме тут трафаретний спосіб друкування дав змогу раціонально виготовити першу друковану плату.

Завдяки різноманітним можливостям застосування, простоті і дешевизні виготовлення друкарських форм трафаретний друк широко використовується у цілому світі. У промислово розвинутих країнах в результаті появи нових машин, матеріалів і технологій якість трафаретного друку значно зросла. Без проблем друкуються трафаретним способом лінії завтовшки 100 мкм і менше, при оптимальній чіткості контура. Відтворення абсолютної точності розмірів трафаретних друкарських форм на відбитках дає можливість стверджувати, що якість цього способу друку рівноцінна класичним способам друку.

Однак варто зауважити, що якість трафаретного друку, яку можна отримати, використовуючи наявні нині матеріали і технолога, не досягається. Розвиток трафаретного друку гальмується традиціями у мисленні і ставленні до можливостей друкарських процесів, а також багатьма факторами, які спричиняють відсутність на ринку деяких потрібних матеріалів і слабкість професійної підготовки, які необхідні для досягнення оптимальної якості друку.

Завдання трафаретного друку на найближче майбутнє полягає у поліпшенні якості друкованої продукції. Світова промисловість, яка постачає на ринок матеріали для трафаретного друку, прагне до подальшого удосконалення їх якості і розширення асортименту для спрощення різних технологічних операцій цього способу друку. Спрощення процесу виготовлення трафаретних друкарських форм шляхом застосування кращих і технологічніших копіювальних матеріалів, недеформуючих і добре сприймаючих копіювальні шари сита-основи, ведуть не лише до покращення якості, але й до раціоналізації всіх процесів трафаретного друку.

Фірма Kalle AG (Німеччина) продає попередньо очутливлені трафаретні форми, які потребують найпростіших операцій для отримання оптимальних результатів. Фірма «Цюріхер Бойтельтух-фабрік» продає металізовані синтетичні сита-основи, наділені підвищеною стійкістю до розтягу, стирання, температури і чудовою адгезією. Крім того, ця фірма спеціалізується у натягу сита-основи на формну рамку площею до 20 кв.м. Використання великогабаритних натяжних верстатів на спеціалізованих підприємствах дає змогу отримати оптимальний натяг сітки, що має вирішальне значення для кількості і якості продукції, виготовленої трафаретним способом друку.

Однак поруч із перевагами трафаретного друку існують і недоліки його. Стосовно економічності трафаретний друк донедавна не міг конкурувати з іншими способами друку. Цей недолік був пов'язаний зі складною проблемою трафаретного друку сушінням відбитків. Використання донедавна трафаретних фарб, які висихали у результаті випаровування розчинників, окислювання, термічних і хімічних реакцій, обмежувало продуктивність трафаретного друку. При аркушевому напівавтоматичному друці і сушінні відбитків продуктивність була 1500 прим./ год, автоматичному 4000 прим. /год.

Якщо порівняти продуктивність трафаретного друку з іншими способами друку (наприклад, із сухим офсетом, продуктивність якого на пластмасовій тарі може становити до 15000 прим./ год), то економічні показники цього друку невигідні.

Технічні й економічні можливості трафаретного друку визначають його переваги і недоліки. Через низьку продуктивність трафаретний друк можна рентабельне використовувати у тих випадках, коли виявляються його переваги, коли інший спосіб друку не відповідає вимогам і є не економічним.

У наш час проблему швидкого сушіння відбитків розв'язано з впровадженням фарб для технології УФ-сушіння. Враховуючи те, що заходи з охорони навколишнього середовища стають жорсткішими, трафаретний друк через використання фарб на розчинниках опиняється у конфлікті з законом. Використання фарб УФ-сушіння розв'язує цю проблему. Фарби, які висихають під дією УФ-променів, нині успішно впроваджуються в офсетному, високому, глибокому і флексографічному друці. У трафаретному друці фарби УФ-сушіння почали застосовувати ще у 70-х роках для виготовлення друкованих плат (фірма Toshiba). Сучасні трафаретні фарби УФ-сушіння висихають у залежності від товщини фарбового шару (наприклад, при товщині шару 10—25 мкм. площа 0,5 кв.м) сушиться З—6 с. Найбільшим постачальником на сучасному світовому ринку фарб УФ-сушіння є фірма Koasts-Drukfarben.

Переваги використання трафаретних друкарських фарб УФ-сушіння такі:

  • скорочення часу сушіння і зменшення виробничих площ;

  • завдяки «холодному» сушінню задруковувана поверхня не нагрівається;

  • фарби не засихають на друкарській формі навіть протягом кількох днів;

  • фарби стійкі до стирання, дряпання, різних розчинників;

  • фарби не забруднюють навколишнє середовище.

Використання фарб УФ-сушіння дозволило значно поліпшити продуктивність трафаретного друку і потребує впровадження нових типів машин і нових друкарських форм. Такі машини будуть працювати за ротаційним принципом.

На автоматизованих підприємствах рентабельність трафаретного друку досягається не лише за рахунок спеціалізації, а й підвищенням тиражу. Завдяки порівняно низькому капіталовкладенню і короткому часу підготовки виробництва напівавтоматичний і ручний трафаретний друк має вищу рентабельність при виготовленні малих і середніх тиражів, при частих змінах форматів і задруковуваних матеріалів.

У трафаретному друці автоматизація означає: автоматичну подачу задруковуваних матеріалів і виробів у друкарську машину, автоматичний друк і автоматичний вивід задрукованої продукції на транспортер сушильного пристрою.

Під терміном «напівавтоматичний трафаретний друк» розуміється процес механічного або автоматичного руху ракеля чи друкарської форми при ручному накладі відбитків на сушильний транспортер.

При усіх способах друку якість друкарської форми має вирішальне значення для кількості і якості продукції. З друкарських форм усіх способів друку лише трафаретна друкарська форма придатна для друку на матеріалах з різною геометрією і структурою поверхні з широкими межами регулювання фарбового шару. Для вибору відповідного типу друкарської форми і режиму друку при виконанні кожного даного замовлення необхідні широкі знання властивостей матеріалів, з яких виготовлена форма, і їх технологічних можливостей.

З усіх компонентів трафаретної друкарської форми — рами, сита-основи і копіювального шару — сито-основа суттєво впливає на можливість відтворення тонких штрихів і растрових крапок. У наш час межі відтворення тонких штрихів при позитивному трафаретному друці — 80 мкм., негативному — 50 мкм.

На основі аналізу сучасного стану трафаретного друку можна зробити висновки:

  • галузі застосування трафаретного способу друку дуже широкі;

  • ефективність трафаретного друку визначається не взагалі, а стосовно кожного окремого випадку;

  • переваги трафаретного друку не в продуктивності, а в можливості друкувати великі формати, майже на всіх матеріалах з різною конфігурацією і структурою поверхні, в широких межах регулювати товщину фарбового шару;

  • ефективність трафаретного друку виявляється там, де використовують його переваги:

  • при спеціалізації і застосуванні сучасних машин і матеріалів продуктивність плоского трафаретного друку — 7000 відбитків/годину.


2.ЛАМІНУВАННЯ

Ламінування - цепроцес нанесення на поліграфічну продукцію прозорої плівки. Основним завданням та метою ламінування є захист готової друкованої продукції від впливу зовнішніх факторів та значне продовження терміну її експлуатації. Ламінування захищає як від вологи та пилу, так і механічного впливу. Ламінування дозволяє легко очищати продукцію від забруднень при вологому прибиранні. Із 2000-х років ламінують також вікна.

Кілька десятків років тому ламінування документів було доступно лише великим поліграфічним підприємствам. Захисний матеріал включав в себе сольвентний клей містить розчинники. Такий спосіб ламінації називався "сольвентний". Потрібно було кілька діб, перш ніж відбувалося хімічне закріплення клеївши і матеріалбув готовий до подальшого використання. Це сильно підвищувало вартість ламінації, а також терміни виготовлення замовлення.

Ситуація змінилася тільки в середині останньої чверті 20 століття, після винаходу та впровадження у виробництво "бессольвентного" клею, тобто клею не містить розчинників. Перевагою бессольвентного способу ламінування була відсутність необхідності встановлювати спеціальні системи сушки і, отже, з'являлася значна економія часу в порівнянні з сольвентному способом.

Сучасні ж технології дозволяють швидко і якісно провести ламінацію будь-якої поліграфічної продукції, за найкоротші терміни. Ламінування ушляхетнює продукцію, оберігає від грязі, вологи, механічних пошкоджень, захищає від підробки, а також підсилює кольори і яскравість заламінованих документів.

Ламінувати можна найрізноманітніші види поліграфії: рекламні проспекти, сертифікати, прайс-листи, грамоти, інструкції, пам'ятки, страхові поліси, нотаріальні документи, креслення, методичний матеріал, карти, меню, титульні листи, посвідчення особи, представницькі картки, перепустки, проїзні документи , всілякі лейбли, календарі, картки для багажу і т.д.

2.1. ВИДИ ЛАМІНАЦІЇ

Розрізняють два основних види ламінації — «холодне» та «гаряче». Основною різницей між цими видами — процес нанесення плівки на зображення. У випадку з холодним ламінуванням температура матеріалу — кімнатна, а при гарячому ламінуванні — температура вала до 160 градусів. Товщина плівки від 17 до 250 мікрон. Найпопулярніші до використання — 20, 24, 27 і 30 мікрон.

Як правило, основне призначення гарячого ламінування - захист зображення від різних зовнішніх дій, до яких можуть відноситися пролита кава, всілякі спроби пом'яти, зіскоблити, подряпати зображення, вологе прибирання приміщень, дощ, сніг. Але досвідчені користувачі знають і про іншу цінну властивість ламінування: воно може значно поліпшити якість зображення. При використанні глянсових плівок зображення "виявляється" фарби стають більш контрастними і соковитими. Завдяки ефекту "прояву" недорогий папір з покриттям набуває вигляду розкішного фотопаперу.

Холодне ламінування - це накочення, яка застосовується для всіх інших видів матеріалів: самоклеючих плівок, фотопаперів, синтетичних матеріалів. Температура при холодному ламінуванні не перевищує 30 °. При цьому використовується спеціальна плівка, причому повністю усувається ризик її тепловогоушкодження.Холодна плівка дозволяє отримувати вироби привабливого зовнішнього вигляду, що досягається за рахунок елегантною поверхневої текстури. При такому способі можна істотно поліпшити якість ламінування постерів, документів, фотографій, кольорів, пластиків та інших виробів.

2.2. ПЛІВКИ ДЛЯ ЛАМІНУВАННЯ

Плівки для ламінування бувають:

Глянцеві — добре передають колір зображення, насиченість та яскравість, але відблиски світла на глянцевій поверхні заважають сприймати інформацію написану дрібним шрифтом, наприклад, інформаційний текст.

Матові — Використовуючи спеціальну матову плівку, можна надати блискучим документів (наприклад, фотографій) матовий блиск. При використанні кольорової фольги текст або малюнок на документі можна відтінити іншим кольором. Для цього потрібно покрити спеціальною кольоровою фольгою ту область на документі, яку бажано змінити. Під дією температури і тиском валів колір фольги буде перенесений на документ і закріпиться в тих місцях, де є тонер.

Текстуровані — наприклад: «Пісок», «Холст», «Льон», «Бризки шампанського», «Тканина» використовують для декорування поверхні зображення.

Сучасні плівки для ламінування виробляють на основі трьох видів полімерів:

  • Поліестеру (поліетилентерефталат — РЕТ);

  • Поліпропілену (РР, BOPP);

  • Полівінілхлориду(ПВХ або PVC).

Примітно те, що плівки на основі ПВХ придатні для ламінування лакофарбового покриття автомобілів, що вперше було випробувано в 2005 році російськими стилістами з Re-styling.

Будь-яка плівка на основі поліестеру — багатошарова і містить, як правило, три шари:

  • шар поліестеру (PET), який є основою і що додає плівці жорсткість і пружність;

  • шар поліетилену (РЕ), який є сполучною ланкою і своєрідною «подушкою» при ламінуванні;

  • шар полімерного «клею» (EVA — етиленвінілацетат) — низькоплавкого (95–120 °C) полімеру із властивостями адгезії.

2.3 ЯК ВИМІРЮЄТЬСЯ ПЛІВКА ДЛЯ ЛАМІНУВАННЯ


Плівка для ламінування вимірюється в мікронах. Її щільність коливається від 24 мкм для рулонної і від 60 до 250 мкм - для конвертної. Якщо ви плануєте використовувати двосторонню ламінацію, варто враховувати, що товщина друкованого виробу збільшиться на дві товщини плівки, а при односторонній - тільки на одну.

В основному, чим більш щільну друковану продукцію ви хочете отримати в результаті, тим товща повинна бути плівка для ламінування. Однак, якщо готова продукція планується згинатися, вибирайте більш гнучку і тонку плівку, так як згинання досить ускладнене при товстій плівці для ламінування.

Нижче наведено список типових товщини плівки для ламінування, яку пропонує VPM Поліграф, а також деякі приклади популярних застосувань для кожного розміру.

Рулонна плівка для ламінування 24 мкм. Це відносно тонкий ламінат, тому він не додає великої жорсткості до друкованої продукції. Однак така товщина є економічним вибором при нанесенні ламінату на друковані матеріали, виготовлені з цупкого паперу або картону, такі як візитні картки, папки для презентацій і книжкові обкладинки. Крім того, оскільки така плівка - найменш дорогий вибір ламінату, вона також відмінно підходить для ламінованих друкованих проектів, призначених для тимчасового використання, таких як карта маршрутів для прогулянок або святкове меню з обмеженим часом служби для ресторану. Гнучка плівка 24 мкм також ідеально підходить для ламінування етикеток і наклейок.

Конвертна плівка 60 мкм - ця товщина плівки забезпечує достатній захист, але вона все ще тонка і досить гнучка, щоб можна було згорнути друкований аркуш. З цієї причини такий ламінат часто використовується для меню ресторану, яке вимагає складання, наприклад, популярне меню в два або три складання. Таке ламінування також є хорошим вибором для настінних плакатів, карт або сторінок керівництва, брошур.

Конвертна плівка 80 - 125 мкм - цей розмір ламінату додає помірну міцність до друкованих матеріалів і витримує часте використання. У деяких випадках його можна складати, але товщина цього ламінату може викликати «ефект пружини» на деяких складених частинах. Однак ця товщина плівки для ламінування є ідеальним вибором для друкованих виробів, які часто використовуються. Сюди входять навчальні матеріали, діаграми, закладки, титульні сторінки, а також деякі меню ресторанів або барів.

Конвертна плівка 175 - 250 мкм - це серйозний ламінат. Він пропонує величезну жорсткість і захист. Поліграфічну продукцію, ламіновану такою плівкою, не можна легко гнути або м'яти. Таким чином, така ламінація часто використовується на пластикових картах, табличках, багаторазових бірках і довідкових аркушах, а також в ресторанах на відкритому повітрі і в меню барів, які не складаються. Крім того, через її чудову міцність, така ламінація рекомендується для будь-яких друкованих виробів, які будуть використовуватися в брудному, вологому, жирному середовищі.

Оскільки ви вибираєте розмір ламінату, майте на увазі, що поєднання важкої підкладки і більш товстих ламинатів може привести до того, що друкована продукція стане надзвичайно жорсткою, що призведе до гострих кутів. У цих випадках ми рекомендуємо, заокруглення кутів, щоб запобігти будь-яку травму під час використання такої продукції. Як правило, кути можуть залишатися квадратними (НЕ округленими), якщо готова поліграфічна продукція досить тонка і гнучка на краях. Однак, якщо ламінована друкована продукція буде використовуватися дітьми, рекомендується округляти кути незалежно від товщини.

3. 3D-ПРИНТЕР

3D-Принтер— це пристрій, що використовує метод пошарового створення фізичного об'єкта за цифровою 3D-моделлю.

3.1 КАТЕГОРІЇ3DПРИНТЕРА

Харчові 3D-принтери

Більшість моделей харчових принтерів роблять строго певні різновиди їжі, наприклад, різні піци або тільки торти. Для прикладу подивимося на принтер, який робить улюблену мексиканцями їжу - буріто.

Йтиметься про технологічно простому проекті - Burritob0t 3D printer.

В якості основи він використовує свіжі млинці, які потім автоматично наповнюються різною начинкою в різних поєднаннях і пропорціях, що в сумі дає можливість проводити різні буріто. Принтер зібраний із стандартних компонентів і вийшов, за словами творця, «навіть простіше, ніж він збирався його зробити» - справа в тому, що від співпраці з Marko Manriquez відмовилися всі місцеві мексиканські кулінари, до яких він звернувся, - нікому з них ідея створення автономного 3D-принтера чомусь не сподобалася. Даний принтер використовує їстівні (харчові) чорнило і електронну систему пошаровим друку під назвою FabApps (всі разом називається «Стохастична технологія друку»). Крім кондитерських виробів, на такому принтері були успішно роздруковані більш щільні продукти, наприклад, класичний гамбургер, наповнений кетчупом і гірчицею. Крім 10 кондитерських виробів, на такому принтері були успішно

роздруковані більш щільні продукти, наприклад, класичний гамбургер, наповнений кетчупом і гірчицею. Що стримує широке поширення подібних принтерів на ринку?

Дві основні причини: не скрізь доступні компоненти-напівфабрикати, крім того, не вистачає програмістів і спеціалізованого ПЗ, яке зробило б виробництво такого роду легким і доступним для будь якого новачка. Насправді зараз існує величезна безліч харчових принтерів. Не будемо навіть намагатися перераховувати їх, виділимо лише дві великі і принципово різні групи. По-перше, це відносно звичайні принтери, які використовують кондитерські наповнювачі та напівфабрикати, різний поєднання і режими приготування яких і призводить до того, що на виході ми отримаємо різні продукти певної категорії. І друга, найбільш цікава різновид - це високотехнологічні хімічні принтери, які будуть фактично синтезувати потрібні речовини прямо «на льоту» (Упаковуючи їх практично в будь-яку зовнішню форму). Поряд з їх більшою складністю і універсальністю, у багатьох випробувачів відразу виникають побоювання, чи не будуть вони шкідливі для людського здоров'я, адже такий процес синтезу повністю протилежний тому, що відбувається вже в нашому шлунку при перетравленні їжі.
З іншого боку в якості плюса цього підходу можна констатувати: в такий штучної їжі можна відразу регулювати кількість білків, жирів і вуглеводів, а, при необхідності, - збагачувати її вітамінами і мікроелементами. Але не будемо заглиблюватися в суперечливі дебати з цього питання, за якими поки звучить повна різноголосся думок
3D-принтери військового застосування

Сучасні 3D-принтери здатні виробляти не тільки їжу.

Наприклад, виявилося, що економічно доцільно проводити таким

способом цілі ракетні двигуни. Більш того, таких проектів зараз ведеться

вже кілька, в тому числі є подібний принтер і у NASA

(Виробництво складових частин подібних двигунів)

Успішно зроблені кілька спроб виробництва повністю

функціонального зброї. Наприклад, група розробників під

керівництвом Коді Вілсона (Cody Wilson) демонстративно вибрала для клонування найпопулярніше в США зброю (М-4), щоб

продемонструвати перспективність технології 3D-друку і їх доступність практично для будь-яких цілей. На даний момент кілька колективів в США продемонстрували концепт

виробництво самого різного зброї на підручних 3D-принтерах, деякі

проекти навіть дають можливість вільно скачати вже готові 3D-моделі для всіх бажаючих (найвідоміший з них, мабуть, це Wiki Weapon Project).

Будівельні 3D-принтери

Група вчених під керівництвом доктора Сунгву Ліма (Sungwoo Lim) з

британського Університету Лафборо (Loughborough University) розробляє нові підходи до застосування 3D-друку в будівництві. Проект фінансується з коштів Дослідницької ради інженерних і фізичних наук (EPSRC) при Розміщені Інновацій в промисловості і будівництві Університету Лафборо. Будівельний 3D-принтер в своїйроботі використовує технологіюекструдування, при якій кожен новий шар будівельного матеріалу видавлюється з принтера поверх попереднього шару. Про високому дозволі друку в даному випадку говорити не доводиться, та це й не критично для будівництва, так як бетон легко піддається подальшій обробці і обробці. Зате 3D-друк дозволяє отримати унікальні бетонні форми без опалубки, істотно скоротивши при цьому витрати живого праці та час здачі об'єкта. Застосування 3D-принтерів в будівництві дозволить відійти відтрадиційних форм будівель і створювати будинки неправильної форми, з вигнутими контурами і лініями. За допомогою 3D-друку можна зводити розкішні креативні будинки з унікальними елементами конструкцій. Уявіть собі щось естетично досконале і при цьому вибудуване за все за кілька годин без потенційної небезпеки для будівельників. 3D-друк бетоном буде також корисна для будівництва будинків вмісцевостях, які постраждали від стихійних лих, в бідних країнах, що розвиваються країнах і у всіх інших випадках, коли потрібно за короткий час забезпечити житлом велику кількість людей. В даний час концепція будівництва будівель за допомогою 3D- принтерів вже зацікавила кілька великих будівельних компаній, які готові використовувати цю технологію на практиці. Нема ніяких сумнівів, що в найближчому майбутньому використання 3D-принтерів в будівництві стане реальністю. за самим сміливим задумам 3D-принтери можна буде використовувати не тільки для будівництва невеликих котеджів, але і для зведення хмарочосів.

Медичні 3D-принтери

Компанія Oxford Performance Materials, штат Коннектикут, США повідомила про успішно проведеної операції, в результаті якої пацієнт отримав імплантант шматка черепа, після того, як була створена точна модель його черепа з допомогою 3D сканера. Ця модель враховує всі індивідуальні особливості будови черепа пацієнта і характеру травми і дозволяє виготовити ідеально відповідний імплант. Причому надрукований череп не є монолітним шматком пластмаси, він створений з 23 кісток з яких складається наш череп. на його поверхні вигравірувані всі дрібні деталі. На виготовлення подібного черепа пішло 2 тижні після сканування. Це вже зараз допомагає багатьом людям в США з черепно-мозковими травмами. За допомогою 3D-принтерів вже друкують багато протези, причому з урахуванням

індивідуальних особливостей людини. Так на виставці «Inside 3d printing» було представлено багато різних протезів, причому

навіть особливо складних, які в реальному житті відчувають сильні

навантаження.

3.2 ІСНУЮЧІТЕХНОЛОГІЇ3D ПРИНТЕРА.
Стереолітографія (англ. Laser stereolithography, SLA) - об'єкт формується зі спеціального рідкого фотополімеру, затвердевающего під дією лазерного випромінювання (або випромінювання ртутних ламп). При цьому лазерне випромінювання формує на поверхні поточний шар розробляється об'єкта, після чого об'єкт занурюється в фотополімер на товщину одного шару, щоб лазер міг приступити до формування наступного шару Також існує варіант даної технології - SLA-DLP, в якій замість лазера використовується DLP-проектор (в це випадку шар формується відразу цілком, що дозволяє прискорити процес друку). Зауваження: Для принтерів з високою роздільною здатністю, використовують наступну схему: джерело випромінювання розміщують внизу (під прозорим резервуаром з фотополімером), який формує в зазорі між дном резервуара і попереднім шаром (або якщо це перший шар - між дном резервуара і платформою) поточний шар розробляється об'єкта, після чого платформа з об'єктом піднімається на товщину одного шару.
Селективне лазерне спікання (також англ. Direct metal laser sintering - DMLS) - об'єкт формується з плавкого порошкового матеріалу (пластик, метал) шляхом його плавлення під дією лазерного випромінювання Порошкоподібний матеріал наноситься на платформу тонким рівномірним шаром (зазвичай спеціальним вирівнює валиком), після чого лазерне випромінювання формує на поверхні поточний шар розробляється об'єкта. Потім платформа опускається на товщину одного шару і на неї знову наноситься порошкоподібний матеріал . Дана технологія не потребує підтримують структурах «висять в повітрі» елементів розробляється об'єкта за рахунок заповнення пустот порошком. Для зменшення необхідної для спікання енергії температура робочої камери зазвичай підтримується на рівні трохи нижче точки плавлення робочого матеріалу, а для запобігання окислення процес проходить в безкисневому середовищі.

Електронно-променева плавка (Electron Beam Melting, EBM) - аналогічна технологіям SLS / DMLS, тільки тут об'єкт формується шляхом плавлення металевого порошку електронним променем у вакуумі Великогабаритного 3D-друк деталей з тугоплавких металів за технологією EBAM компанії Sciaky
Моделювання методом наплавлення (англ. Fused deposition modeling, FDM) - об'єкт формується шляхом пошарової укладання розплавленої нитки з плавкого робочого матеріалу (пластик, метал, віск). Робочий матеріал подається в екструзійну головку, яка видавлює на охлаждаемую платформу тонку нитку розплавленого матеріалу, формуючи таким чином поточний шар розробляється об'єкта. Далі платформа опускається на товщину одного шару, щоб можна було нанести наступний шар. Часто в цій технології беруть участь дві робочі головки - одна видавлює на платформу робочий матеріал, інша - матеріал підтримки
3D Printing (3DP) - об'єкт формується з порошкового матеріалу шляхом склеювання, з використанням струменевого друку для нанесення рідкого клею. Дана технологія дозволяє виробляти кольорове моделювання за рахунок додавання в клей барвників (безпосередньо під час друку), або за рахунок використання декількох друкуючих головок з кольоровим клеєм.
Виготовлення об'єктів з використанням ламінування (англ. Laminated object manufacturing, LOM) - об'єкт формується пошаровим склеюванням (нагріванням, тиском) тонких плівок робочого матеріалу з вирізанням (за допомогою лазерного променя або ріжучого інструменту) відповідних контурів на кожному шарі.
3.3ТЕХНОЛОГІЇ3D ДРУКУ

На сучасному ринку доступна велика кількість конкуруючих технологій, що дозволяють надрукувати 3D модель. Їхні основні відмінності стосуються етапу нашарування при створенні деталі. Деякі технології використовують плавлення або розм'якшення робочого матеріалу для виробництва шарів, інші — рідкі матеріали, які твердіють за різними технологіями. Двома основними технологіями є: лазерна та струменева.

Лазерна

Лазерний друк — ультрафіолетовий лазер попіксельно засвічує рідкі фотополімери, при цьому вони тверднуть і перетворюються на досить міцний пластик.

Лазерне спікання — у цьому випадку лазер пошарово випалює в порошку з легкосплавного пластику контур майбутньої деталі.

Ламінування— деталь створюється з великої кількості шарів матеріалу, які поступово накладаються один на одного, склеюючись при цьому.

Струменева

Застигання матеріалу при охолодженні— роздавальна голівка апарату видавлює на охолоджувальну платформу краплі розігрітого термопластика або іншого робочого матеріалу. Краплі моментально застигають, формуючи при цьому шари майбутнього об'єкту.

Полімеризаціяфотополімерного пластику під дією ультрафіолетового випромінювання — спосіб схожий на попередній, але у даному випадку пластик твердне під дією ультрафіолетової лампи.

Склеюванняабоспіканняпорошкоподібногоматеріалу — те ж саме, що і лазерне спікання, але порошок склеюється клеєм, якиий надходить зі спеціальної струменевої голівки. У цьому випадку можна відтворити забарвлення деталі, використовуючи сполучні речовини різних кольорів

3.4 ПРИНЦИП3D ДРУКУ

Загальновідомо, як виходять об’ємні об’єкти методом лиття або механічної обробки заготовки, форма якої найбільш близька до кінцевого результату. Останній принцип, сформульований Мікеланджело як відсікання від каменя всього зайвого, використовується при створенні скульптур. Спосіб формування фігури в тривимірного друку називають адитивним (від англійського add – “додавати”), і він кардинально відрізняється від згаданих вище. Тут здійснюється пошарове формування об’єкта шляхом поступового нанесення порцій матеріалу, тобто створюване тіло вирощується крок за кроком до тих пір, поки не набуде необхідну конфігурацію. Схема, дуже спрощено пояснює принцип тривимірного друку, показана на картинці.

Шляхом позиціонування друкуючої головки в системі двох координат X і Y виконується нанесення матеріалу відповідно до заданої конфігурацією шару. При переміщенні робочої платформи на крок уздовж осі Z починається вирощування наступного рівня об’єкта.

Першим етапом підготовки до друку є створення комп’ютерної моделі майбутнього компонента. Це можна зробити двома способами: використовуючи тривимірний графічний редактор або CAD-системи (3D Studio Max, SolidWorks, AutoCAD та інші) або шляхом 3d-сканування об’єкта, який потрібно скопіювати. Потім за допомогою програмного забезпечення принтера відбувається розбивка моделі на шари і генерація набору команд, що визначають послідовність нанесення матеріалу при друку.

Обладнання, що реалізує адитивний метод створення тіл, за аналогією з двовимірними периферійними пристроями, характеризується дозволом по трьох осях в просторі. Ці параметри визначають висоту шару і точність позиціонування друкувального елемента. Іншою важливою технічною характеристикою 3d-принтера є область друку, від величини якої залежать максимально можливі розміри вирощуваного тіла.

Як матеріали для тривимірних об’єктів в аддитивном виробництві можуть використовуватися різні види пластиків, металеві сплави, мінеральні суміші, папір, фотополімери. Деякі 3d-принтери дозволяють працювати відразу з декількома матеріалами, відмінними за властивостями або кольором. Існує також метод отримання об’єктів, що характеризуються різноманітністю відтінків, шляхом підмішування в процесі друку барвника до прозорого полімеру.

3.5ЗАСТОСУВАННЯ 3DДРУКУ

3d-принтери використовуються для швидкого прототипування та виробництва штучних деталей, нових компонентів, макетів в промисловому виробництві, проектуванні предметно-просторових комплексів, архітектурі, автомобілебудуванні, індустрії моди, харчової промисловості, медицині і багатьох інших сферах.

Оскільки тривимірна друк дає практично невичерпні можливості для отримання об’ємних структур будь-якої складності, цей метод полюбився не тільки інженерам, але й дизайнерам, що створює з використанням 3d-принтерів одяг і взуття, ювелірні прикраси, дрібні предмети побуту, елементи меблів, іграшки.

Технології адитивного виробництва також використовуються при виготовленні медичних виробів, наприклад, на Стереолітографіческая принтерах друкують імплантати для стоматологічного протезування. Крім того, на 3d-принтерах отримують штучні фрагменти скелета, кісток, черепа і хрящів людини. Перспективний напрямок – використання в якості матеріалу різних типів клітин людського організму, завдяки чому з’являється можливість друку тканин і органів для трансплантації.

Сьогодні 3d-принтери не набули широкого застосування в побуті, оскільки ці пристрої ще досить дорогі, та й без виготовляються на них предметів цілком можна обійтися. Але хто знає, можливо, у відносно недалекому майбутньому надрукувати будинку розбиту чашку, зламану улюблену іграшку дитини, авторське колечко в подарунок дівчині або шоколадний десерт до свята стане таким же звичайною справою, як сьогодні випрати білизну або помити посуд, не замочивши рук.

ВИСНОВОК

У дипломній роботі було розглянуто, які пристрої нестандартного друку використовують у світі, та що вони собою представляють на сьогоднішній день. Трафаретний друк, 3D та ламінація, все це у нас перед очима. Розглянемо наприклад 3D-принтери. Так як технологія відносно нова, то має багато тонкощів і нюансів. Вони розбираються і вирішуються практично «методом тику», аж до налаштувань 3D-принтера. Але зацікавленість багатьох сфер до швидкого та якісного друку готових виробів є, тому технологія буде розвиватися все більше.

У сучасних реаліях ЗD-друк може застосовуватися для наступних завдань: створення зразків або макетів продукції (наприклад, щоб оцінити складну деталь до її промислового виготовлення, інженери можуть роздрукувати прототип на 3D-принтері і вивчити його), дрібносерійне виробництво різних деталей, друк фрагментів людського скелета, які застосовуються при протезуванні та імплантуванні, створення компонентів зброї, будівництво, харчове виробництво тощо. Трафаретний друк, ламінування. Картинки на посуді футболках тощо, це можна виконати під себе завдяки трафарету. Захистити своїважливі документивід уникання забруднювання, допоможе ламінування. Все це наші потреби. Існує безліч видів друку які нам не відомі та вони с кожним роком прогресують та продемонструють себе у майбутньому з кращої сторони.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.ru.wikipedia.org

2. 3д-друк.укр

3. vpm.rv.ua

4. uk.wikipedia.org

5. docent.rv.ua

6. ukr.tehnika-print.kiev.ua

7. stud.com.ua

8. uamodna.com

.



скачати

© Усі права захищені
написати до нас