Mae argraffu 3D ar raddfa fawr yn cynnwys amrywiaeth o dechnolegau a deunyddiau, ac mae wedi'i gymhwyso mewn sawl maes. Mewn gwirionedd, mae'r diffiniad o "fawr" yn gymharol, ac nid oes safon sefydlog. Yn gyffredinol, mae tai, cychod a dodrefn mawr i gyd yn eitemau mawr. Mae argraffu 3D ar raddfa fawr wedi dod yn brif ffrwd yn y farchnad yn raddol wrth i weithgynhyrchwyr, artistiaid a busnesau ddewis argraffu 3D i ddiwallu eu hanghenion cynnyrch ar raddfa fawr. Mae datblygwyr yn torri trwy faint argraffwyr 3D gam wrth gam, yn torri trwy'r ffiniau technegol, ac yn argraffu cynhyrchion mwy a mwy. Felly beth yw meysydd cais argraffu 3D ar raddfa fawr? Beth am argraffwyr 3D mawr?
Mae maint y cynnyrch yn aml yn dibynnu ar dechnoleg a deunyddiau, ac mae angen dod o hyd i gydbwysedd rhwng manwl gywirdeb a maint, sy'n gwneud dewis yr argraffydd 3D cywir yn ffactor allweddol ar gyfer llwyddiant. Mae meddalwedd hefyd yn chwarae rhan bwysig wrth greu cynhyrchion mawr, gan mai'r ffordd orau o argraffu gwrthrychau mawr yn aml yw eu hargraffu mewn darnau a'u cydosod. Mae cynhyrchion printiedig 3D ar raddfa fawr yn cynnwys yr eitemau canlynol ond heb fod yn gyfyngedig iddynt:
●Arddangosfeydd, propiau ac arwyddion
● Tai ac elfennau pensaernïol
● Rhannau diwydiannol a metel
● Dodrefn a cherbydau
△ Mae gan Ganolfan Bioamrywiaeth Naturalis yn yr Iseldiroedd ei labordy argraffu 3D ei hun a defnyddiodd ddau argraffydd Builder Extreme 1500 Pro 3D i wneud copi o'r Tyrannosaurus rex
● Yn sicr nid yw amgueddfa ddeinosoriaid heb Tyrannosaurus rex yn amgueddfa go iawn! Yn seiliedig ar sgan 3D o ffosil T. rex go iawn, argraffodd Amgueddfa Deinosoriaid Japan 3D y copi 12- metr o hyd, 5- metr o uchder, fel rhan fawr wedi'i hargraffu gan ddefnyddio dau Builder Extreme ar raddfa fawr Argraffwyr 3D yn defnyddio ffilament plastig PLA.
● Mae curaduron amgueddfa, dylunwyr setiau ffilm a phropiau, parciau difyrion, gweithgynhyrchwyr arddangos cynadledda a World Expo, ac ati hefyd yn dewis argraffwyr 3D fformat mawr i gyflymu'r cynhyrchiad. Yn ogystal â manteision cyflymder a chost, mae meddalwedd dylunio â chymorth cyfrifiadur (CAD) hefyd yn chwarae rôl Effaith wych, nid oes angen unrhyw gerflun artiffisial na chreu eilaidd mwyach. Yn ogystal, mae amrywiaeth enfawr o ddeunyddiau ar gael, o ewyn uwch-ysgafn i neilon hynod wydn llawn ffibr carbon.
△Mae'r artist yn gorchuddio plastr dros gopi 17-troedfedd o daldra 3D wedi'i argraffu o David Michelangelo wedi'i ail-greu ar gyfer Expo 2020 Dubai
● Cafodd y Michelangelo's David hwn sydd wedi'i argraffu mewn 3D troedfedd o uchder ei arddangos yn Expo 2020 Dubai i hyrwyddo twristiaeth yn Fflorens. Mae'n amhosibl i argraffydd polymer 3D digon mawr gynhyrchu copi sengl mewn manylder uwch, felly fe'i rhannwyd yn 14 rhan argraffadwy ac yna ei ymgynnull â llaw, gyda'r tu allan marmor wedi'i baentio â llaw. Y tu mewn i'r 3D printiedig mae David yn strwythur rhwyll dellt sy'n helpu i gadw ei bwysau ar ddim ond 550kg, ond eto mae ganddo'r cryfder i bacio a llongio'n iawn.
△ Styles yr Almaen Mae Werbetechnik yn defnyddio argraffwyr FDM ar raddfa fawr Tractus3D i gynhyrchu llythrennau arwydd wedi'u goleuo yn gyflymach na dulliau traddodiadol
● Dewisodd Styles Werbetechnik, cwmni cynhyrchu arwyddion o'r Almaen, dechnoleg argraffu 3D ar raddfa fawr i gynhyrchu arwyddion awyr agored. Nid yn unig roedd y cwmni eisiau cyflymu'r cynhyrchiad, ond roedd hefyd eisiau gwneud llythyrau yn fewnol, yn hytrach na dibynnu ar ddyluniadau llythyrau safonol gan gynhyrchwyr tramor. Dywed y cwmni fod defnyddio argraffu FDM polymer yn cynnig posibiliadau dylunio diderfyn ar gyfer cynhyrchu llythrennau cyfuchlin. Er enghraifft, mae dyfnder llythrennau ar gyfer arwyddion wedi'u goleuo wedi'i gyfyngu i leiafswm o 60mm mewn dulliau traddodiadol, ond gellir ei leihau i 30mm mewn argraffu 3D. Gallant hefyd redeg gyda'r nos ac ar benwythnosau, gan gyflymu amseroedd cynhyrchu gan nad oes angen rhoi sylw i'r argraffwyr 3D yn ystod y broses.
△Argraffodd Amgueddfa Smithsonian 3D 120 o gerfluniau maint bywyd o arweinwyr benywaidd yn y maes STEM
Yn 2022, agorodd Sefydliad Smithsonian yn Washington, DC arddangosfa yn anrhydeddu gwyddonwyr benywaidd, gan gynnwys 120 o gerfluniau maint bywyd wedi'u hargraffu 3D. O'r enw "IfThenSheCan - The Exhibit", dyma'r casgliad mwyaf erioed o gerfluniau benywaidd, ac mae pob un ohonynt wedi'i argraffu gan ddefnyddio technoleg FDM.
tai ac elfennau pensaernïol
O ran prosiectau argraffu 3D ar raddfa fawr, wrth gwrs mae prosiectau tai yn anhepgor. Er mai ychydig o adeiladau sydd wedi'u hargraffu'n 3D yn unig (yn aml yn gofyn am neu'n ymgorffori cynhalwyr strwythurol fel atgyfnerthu dur neu strwythurau pren traddodiadol), gall argraffu 3D wasanaethu oherwydd ei gyflymder, arbedion llafur a gwydnwch strwythurol. Ar gyfer cartref a gwesty. Disgwylir i'r farchnad argraffu 3D adeiladu byd-eang dyfu bron i 20 y cant dros y pum mlynedd nesaf.
● Cwblhawyd yr adeilad dwy stori yn y llun isod ar y cyd gan y cwmnïau dylunio pensaernïol a pheirianneg Hannah a Cive a Peri 3D Construction, a ddarparodd argraffwyr 3D. Mae'r cartref 4,000-troedfedd sgwâr wedi'i werthu i gynigydd dienw a bydd yn cymryd cyfanswm o ddwy flynedd i'w gwblhau. Defnyddir argraffydd gantri Peri's Cobod Bod2, yr argraffydd blaenllaw mewn pensaernïaeth argraffu 3D, i allwthio cymysgeddau concrit arbenigol i greu grisiau a strwythurau swyddogaethol eraill, ac argraffwyd cyfanswm o 330 awr ar y prosiect hwn.
llun
△ Mae'r tŷ dwy stori argraffedig 3D llawn cyntaf yn yr Unol Daleithiau wedi'i leoli yn Houston
● Yn ogystal ag adeiladu adeiladau, defnyddir argraffwyr 3D yn helaeth ar gyfer elfennau pensaernïol, gan gynnwys ffasadau a nodweddion hanesyddol ar gyfer adfer, ac ar gyfer dylunio mewnol, gan gynnwys waliau, arddangosfeydd a rhanwyr ystafelloedd. Mae hyd yn oed lloriau printiedig 3D, pontydd printiedig 3D, a riffiau cwrel artiffisial printiedig 3D. Nid deunyddiau tebyg i goncrid yw'r unig opsiwn mewn adeiladu, mae polymerau hefyd yn chwarae rhan. Mae Branch Technology yn arbenigo mewn argraffu 3D ar raddfa fawr gan ddefnyddio allwthwyr polymer robotig, gan greu popeth o gerfluniau i gynefinoedd gofod. Mae ei system paneli adeiladu arloesol o'r enw BranchClad yn agor cyfleoedd newydd ar gyfer ffasadau adeiladu. Edrychwch ar yr wyneb lleuad a osodwyd ar ochr weithredol Gwersyll Gofod newydd Canolfan Gofod a Roced yr Unol Daleithiau (isod). Wedi'u creu gan ddefnyddio sganiau digidol o'r lleuad, mae'r ffasadau yn arddangos ffyddlondeb rhyfeddol i wyneb y lleuad. Roedd mowld positif y patrwm lleuad wedi'i argraffu 3D ac yna wedi'i baentio â deunydd stwco.
llun
△Mae wal lleuad argraffedig 3D newydd Branch Technology wedi'i gosod ar ochr gweithrediad gwersyll gofod newydd Canolfan Gofod a Roced yr UD
Rhannau Diwydiannol a Metel
llun
△Argraffydd metel 3D Stargate Relativity Space
● Mae'r gwneuthurwr rocedi Relativity Space yn honni mai ei roced argraffedig 3D Terran 1 yw'r strwythur printiedig 3D unigol mwyaf erioed, mae'n 35.2 metr o uchder a 2.3 metr mewn diamedr. Mae roced cenhedlaeth nesaf y cwmni, y Terran R, yr un mor fawr. Mae'r ddau wedi'u hargraffu'n 3D ar fetel perchnogol gan ddefnyddio argraffydd Stargate 3D y cwmni, gan ddefnyddio technoleg dyddodi ynni robotig. Dywedodd Relativity Space fod gallu'r roced i wrthsefyll straen lansio yn fuddugoliaeth enfawr, gan ddangos cywirdeb strwythurol ei dull argraffu 3D metel.
llun
△ Agorodd y Frenhines Maxima o'r Iseldiroedd bont argraffu 3D metel MX3D yn swyddogol.
● Argraffwyd y bont fetel ar draws camlas Amsterdam a ddyluniwyd gan labordy Joris Laarman gan MX3D gan ddefnyddio technoleg gweithgynhyrchu ychwanegion arc robotig. Mae'r "bont smart" dur gwrthstaen 12-metr o hyd yn cynnwys rhwydwaith synhwyrydd wedi'i fewnosod i helpu ymchwilwyr Amsterdam i astudio rôl systemau IoT yn yr amgylchedd adeiledig. Wedi'i ddatblygu gan ddefnyddio dylunio cynhyrchiol a thechnegau optimeiddio topoleg, mae'r strwythur yn ysgafn iawn. Mae'r bont MX3D hefyd yn arddangos y defnydd o argraffu metel 3D mewn celf a cherflunio.
● Isod mae gwaith argraffu MX3D arall a osodwyd gan yr artistiaid Mariagrazia Abbaldo a Paolo Albertelli yn Turin, Gardd Frenhinol yr Eidal. Mae'r cerflun 880kg, a alwyd yn "The Whale Passage", yn dangos esgyll morfil yn mynd heibio o'r ddaear. Cafodd yr holl fodelau a wnaed yn ystod y prosiect hwn eu hargraffu 3D.
llun
△ Dyluniwyd "Whale Pass" gan Mariagrazia Abbaldo a Paolo Albertelli, ac argraffwyd 3D gan MX3D
● Gellir defnyddio argraffu metel 3D mawr mewn llawer o ddiwydiannau, gyda chwmnïau yn y diwydiannau morol, olew a nwy, ac offer adeiladu trwm yn gallu cynhyrchu rhannau mawr yn gyflymach, yn aml ar y safle. Er enghraifft, cafodd y llafn gwthio morol isod ei argraffu 3D gan ddefnyddio technoleg WAAM i gynhyrchu siâp bron-rhwyd, a oedd wedyn yn cael ei beiriannu i oddefiannau tynnach. Yn yr achos hwn, mae WAAM yn disodli gofannu a gellir ei wneud yn nes at y man lle mae ei angen, gan ddefnyddio llai o ddeunydd crai.
llun
△ Mae'r llafn gwthio morol hwn yn un o'r enghreifftiau cyntaf o gymhwyso technoleg WAAM yn ddiwydiannol
● Gall metel argraffu 3D hefyd leihau pwysau rhannau, oherwydd gall argraffu 3D gynhyrchu siapiau na ellir eu cyflawni trwy ffugio neu gastio. Rhan gêr glanio awyrennau (isod), sy'n mesur 455 x 295 x 805 mm, yw rhan argraffedig 3D ymasiad gwely powdr laser cyntaf y byd, yn ôl gwneuthurwr argraffydd SLM Solutions. Nid yn unig y mae'r rhan 15 y cant yn ysgafnach na rhannau ffug traddodiadol, ond mae'r dechnoleg hefyd yn lleihau amser troi. Gan fod y gydran yn rhan o system sy'n trosglwyddo llwythi o'r olwynion i strwythur yr awyren, mae wedi'i gwneud o ditaniwm ar gyfer cryfder. Mae'r dewis o ddeunyddiau yn rhoi priodweddau mecanyddol cryf i'r rhan tra'n gallu gwrthsefyll cyrydiad heb fod angen cotio, wedi'i argraffu gan ddefnyddio argraffydd laser cwad SLM 800 3D. "Mae gweithgynhyrchu ychwanegion yn helpu i arbed amser yn y cyfnod cymhwyso ac ardystio trwy gyflwyno rhannau i'w profi'n gyflym. Rydym yn gallu cynhyrchu cydrannau mawr o fewn ychydig ddyddiau, Mae defnyddio'r broses ffugio yn cymryd sawl mis."
llun
△ Rhannau gêr glanio blaen printiedig 3D ar gyfer jet preifat
Mae argraffu mowldiau mawr 3D ar gyfer castio rhannau metel yn gymhwysiad pwysig o argraffu 3D ar raddfa fawr. Ar gyfer rhannau diwydiannol metel y mae'n rhaid eu castio, mae'r cam gwneud mowld yn llafurus ac yn cymryd llawer o amser. Gydag argraffwyr tywod 3D, gall gweithgynhyrchwyr argraffu castiau tywod a mowldiau 3D yn uniongyrchol heb fod angen modelau ar raddfa lawn. Voxlejet's VX4000 yw'r argraffydd 3D castio tywod mwyaf yn y byd, ac mae'n defnyddio technoleg jetio rhwymwr i gynhyrchu nid yn unig mowldiau enfawr, ond miloedd ohonynt mewn un broses argraffu.
llun
△ Argraffydd VX4000 Voxlejet (Ffynhonnell: Voxeljet)
dodrefn a cherbydau
llun
△ Cadair a weithgynhyrchwyd mewn un darn gan ddefnyddio argraffydd WASP 3D.
● Mae dylunwyr mewnol hefyd yn dewis argraffu 3D fformat mawr yn raddol i wireddu dyluniadau cymhleth a defnyddio deunyddiau unigryw. Polymerau, yn enwedig plastigau wedi'u hailgylchu, yw'r deunyddiau a ddefnyddir amlaf ar gyfer dodrefn printiedig 3D, ond gellir defnyddio concrit a metel hefyd. Mae'r ddesg ysgol maint plentyn hon yn Y Gambia (isod) yn enghraifft o argraffu 3D sy'n mynd i'r afael ag angen ymarferol. Yn ysgafn ac yn wydn, gellir cynhyrchu'r dyluniad hwn o blastig wedi'i ailgylchu, hefyd yn datrys problem gwastraff plastig. Argraffwyd y model ar argraffydd Magnum 3D yn The Industry Sweden mewn plastig PETG, a ddefnyddir yn gyffredin mewn poteli diod.
llun
△ Desgiau prototeip i brofi cysyniad dodrefn ysgol printiedig 3D yn Gambia, gan ddefnyddio plastig wedi'i ailgylchu o bosibl
● Mae enghreifftiau di-ri o gadeiriau a byrddau printiedig 3D hardd, gan gynnwys casgliad hyfryd NYXO Visionary Design (isod) o fyrddau coffi wedi'u gwneud o PLA ysgafn ag ewyn wedi'i argraffu ar argraffydd 3D Colossus XS.
llun
△ Dyluniwyd cyfres bwrdd cerfluniau Primavera gan gwmni pensaernïaeth a dylunio cynnyrch o Dubai NYXO Visionary Design a'i hargraffu gan ddefnyddio ColorFabb PLA ar argraffydd Colossus XS (Ffynhonnell: Colossus)
Yn mynd i mewn i'r Guinness Book of World Records fel y cwch printiedig 3D mwyaf a'r gwrthrych printiedig 3D corfforol mwyaf hyd yma yw'r cwch printiedig 3D yn y llun isod, sy'n 7.72 metr o hyd. Argraffwyd y cwch yn 2019 gan y Ganolfan Strwythurau a Chyfansoddion Uwch ym Mhrifysgol Maine. Mae wedi'i wneud o seliwlos plastig a phren. Dim ond 72 awr a gymerodd i argraffu 3D ac mae'n pwyso 2.2 tunnell.
llun
△Cwch maint bywyd printiedig 3D llawn a gynhyrchwyd gan Brifysgol Maine
● Mae gwneuthurwyr beiciau hefyd wedi dewis technoleg argraffu 3D i ddatrys problemau weldio yn eu cadwyn gweithgynhyrchu. Mae ffrâm argraffedig 3D un darn nid yn unig yn arbed amser, mae'n galluogi graddau newydd o ryddid dylunio heb fod yn gyfyngedig gan uniadau strwythurol. Mae'r gwneuthurwr beiciau wedi cynhyrchu modelau mewn cyfansoddion titaniwm, dur a ffibr carbon. Cafodd yr e-feic ffrâm ddur isod o Urwahn ei fasgynhyrchu gan ddefnyddio argraffu metel 3D i sicrhau cydbwysedd o ran ffurf, swyddogaeth, adeiladwaith ysgafn a deunyddiau. Mae elastigau pen cefn arbennig yn atal yr olwynion cefn ac yn cynhyrchu math newydd o gysur reidio, tra bod y ffrâm ddur yn integreiddio'r modur a'r batri, meddai'r cwmni.
llun
△ Beic trydan ffrâm ddur argraffedig 3D Urwahn
Cynghorion Dylunio a Meddalwedd ar gyfer Printiau Mawr
llun
△Mae'r cerflun printiedig 3D 30-troedfedd o daldra wedi'i ymgynnull o 365 o rannau printiedig 3D unigol, ac mae pob rhan yn cymryd 28 awr i argraffu ar 55 3D argraffwyr
Mae argraffu 3D un darn yn aml yn ddelfrydol oherwydd ei fod yn dileu llafur cydosod, yn cyflymu'r cynhyrchiad, ac yn gwella cywirdeb strwythurol oherwydd nad oes unrhyw wythiennau nac arwynebau. Fodd bynnag, os yw'r gwrthrych argraffedig mor fawr fel bod angen i chi ei rannu'n sawl rhan, sut ydych chi'n rhannu'r model yn brintiau 3D?
● I gwblhau argraffu 3D mawr, gallwch rannu'r model yn uniongyrchol mewn meddalwedd CAD (fel Fusion360 neu Solid Works), sydd â'r fantais o ganiatáu i chi ddylunio rhai cymhorthion cydosod ac alinio, megis ewinedd, bumps a rhigolau, gwefusau, neu dyllau a slotiau;
●Os ydych chi'n mynd i ludo gwrthrychau mawr at ei gilydd neu ddefnyddio sgriwiau (dim ond ar gyfer deunyddiau cryfach fel neilon llawn ffibr carbon), gallwch chi adael y gweithrediad hollti i declyn sleisiwr fel Cura. Mae segmentu yn gyflym ac yn awtomataidd gan ddefnyddio offer rhwyll Cura;
● Wrth segmentu'r model digidol â llaw, ceisiwch osgoi mynd yn uniongyrchol trwy feysydd manwl neu feysydd cymorth. osgoi hollti ar y pwynt gwannaf yn y dyluniad,
Sef yr ardaloedd hynny sy'n deneuach o lawer na gweddill y model.
Argraffydd 3D Maint Mawr Uchaf
llun
△ GEFERTEC Arc60x WAAM Metal 3D Argraffydd (Ffynhonnell: Gefertec)
Os ydych chi am ddefnyddio argraffydd 3D i greu rhannau fel rhannau plastig mawr, propiau ac arwyddion, gallwch ddefnyddio argraffwyr ffilament 3D fformat mawr, sydd yn eu hanfod yr un peth ag argraffwyr ffilament bwrdd gwaith. Gall rhai argraffwyr argraffu gyda deunyddiau gwydn gradd peirianneg.
Os ydych chi eisiau mynd yn fwy na'r argraffwyr FDM mwyaf (ynghyd â 1,600 x 1,200 x 1,300), bydd angen argraffydd braich robotig 3D arnoch chi, braich robotig gyda phen allwthiwr ynghlwm wrth y diwedd. Gellir eu gosod ar reiliau neu gantri uwchben, felly mewn theori, mae'n bosibl argraffu i faint y rheiliau sydd ar gael. Mae Record Byd Guinness ar gyfer yr argraffydd 3D mwyaf yn gynulliad pen allwthio gantri ym Mhrifysgol Maine, a all gyrraedd 30,000 x 6,700 x 3,000 mm. Fodd bynnag, nid yw'r argraffydd hwn ar werth. Mantais arall o argraffwyr braich robotig yw eu bod yn aml yn argraffu gan ddefnyddio polymerau ar ffurf pelenni mwy darbodus
Yn gyffredinol ni all printiau resin 3D fod yn fwy nag 1,000mm, gydag ychydig eithriadau fel y Kings 1700 Pro a 3D Systems ProX 950 oherwydd yr amseroedd argraffu hynod o hir. Mae resin fel arfer yn cymryd mwy o amser na FDM.
llun
△ Mae argraffydd 3D concrit canolig ei faint yn rhagori mewn cymwysiadau celf fformat mawr
Mae argraffwyr concrit 3D yn farchnad sy'n ffynnu, nid yn unig ar gyfer adeiladu cartrefi, ond ar gyfer unrhyw fath o estyllod concrit, dodrefn, adeiladu, a hyd yn oed potiau planhigion a cherfluniau. Yn aml, cyflawnir argraffu rhannau metel mawr iawn 3D gyda thechneg argraffu 3D dyddodiad ynni cyfeiriedig fel gweithgynhyrchu ychwanegion arc trydan (WAAM). Mae'r dulliau hyn yn defnyddio pen argraffu 3D wedi'i osod ar fraich robotig, sydd â chyrhaeddiad eang ac sy'n cael ei gyfyngu gan faint y fraich yn unig.
