Kan 3D-printere udskrive metal og træ? Ender 3 og meget mere

Roy Hill 31-05-2023
Roy Hill

Hvis du spekulerer på, om Ender 3 eller andre 3D-printere kan 3D-printe metal eller træ, er du ikke alene. Det er et spørgsmål, som flere mennesker spekulerer på, efter at de er blevet mere interesserede i området, og som jeg har besluttet at besvare i denne artikel.

Ender 3 kan ikke udskrive rent træ eller metal, men træ & metalinficeret PLA er et meget anvendt materiale, der kan 3D-printes på Ender 3. De er ikke erstatninger. Der findes 3D-printere, der er specialiseret i 3D-print af metal, men de er meget dyrere og kan koste 10.000 - 40.000 dollars.

Resten af denne artikel vil gå mere i detaljer om 3D-printning af metal & træ-infusioneret filament, samt nogle oplysninger om 3D-printere til metal, så bliv hængende til slutningen.

    Kan 3D-printere & Ender 3 3D-printe metal & træ?

    Specialiserede 3D-printere kan udskrive metal med en teknologi kaldet Selective Laser Sintering (SLS), men Ender 3 er ikke omfattet af denne teknologi. Ingen 3D-printere kan i øjeblikket 3D-printe rent træ, men der findes hybrider af PLA, der er blandet med trækorn, hvilket giver udseendet og endda lugten af træ, når de 3D-printes.

    For at få en 3D-printer til at udskrive med metal skal du bruge en god sum penge på en SLS 3D-printer, og en budgetprinter ligger normalt i prisklassen 10.000-40.000 dollars.

    Du skal derefter lære at betjene printeren korrekt og købe andre dele samt selve materialet, som er et metalpulver. Det kan blive ret dyrt og kan bestemt ikke anbefales til den almindelige hobbyist derhjemme.

    Sinterit Lisa på 3DPrima koster omkring 12.000 dollars og har en byggevolumen på kun 150 x 200 x 150 mm. Den giver brugerne mulighed for at fremstille virkelig funktionelle dele med stor dimensionel nøjagtighed og fantastiske detaljer.

    En anden del kaldet Sandblaster er designet til rengøring, polering og efterbehandling af prints fra en SLS 3D-printer. Den bruger slibemateriale og trykluft til at trænge ind i modellens ydre for virkelig at fremhæve detaljerne.

    Pulveret ser ud til at koste omkring 165 dollars pr. kg ifølge priserne på 3DPrima, og det leveres i partier på 2 kg.

    Hvis du vil have en bedre idé om, hvad SLS er, og hvordan det fungerer, linker jeg til en video længere nede under overskriften Billigste Metal 3D-printer.

    Hvis vi går videre til træ, kan vi ikke 3D-printe rent træ på grund af den måde, som træ reagerer på de høje temperaturer, der er nødvendige for at ekstrudere det, da det ville brænde i stedet for at smelte.

    Der findes dog specielle kompositfilamenter, hvor PLA-plast faktisk er blandet med trækorn, såkaldt træinfunderet PLA.

    De har mange egenskaber, der ligner træ, f.eks. udseendet og endda lugten, men ved nærmere eftersyn kan man nogle gange se, at det ikke er rent træ. De modeller, jeg har set trykt i træ, ser dog fantastiske ud.

    Jeg har 3D-printet med træ for at give min XBONE-controller et nyt udseende

    I det næste afsnit vil vi finde vigtige oplysninger om Metal-Infused & Wood-Infused PLA Filament.

    Hvad er Metal-Infused & Wood-Infused PLA Filament?

    Metal-infused filament er en hybrid af PLA og metalpulver, som regel i form af kulstof, rustfrit stål eller kobber. PLA med kulfiber er meget populært på grund af dets holdbarhed og styrke. Træ-infused filament er en hybrid af PLA og træpulver, og det ligner meget træ.

    Disse PLA-filamenter med metal- og træfusioner er normalt dyrere end almindelig PLA og koster måske 25 % eller mere i pris. Almindelig PLA koster omkring 20 $ pr. kg, mens disse hybrider koster 25 $ og derover for 1 kg.

    Disse filamenter kan blive ret slidende for dine standard messingdyser, især kulfiberfilamenter, så det er en god idé at investere i et sæt dyser i hærdet stål.

    Jeg har skrevet en artikel, som du kan læse, der hedder 3D Printer Nozzle - Brass Vs Stainless Steel Vs Hardened Steel, som giver et godt indblik i forskellene mellem de tre hovedtyper af dyser.

    MGChemicals Wood 3D Printer Filament er et godt valg for at få et træfilament af høj kvalitet, som kan købes fra Amazon til en rimelig pris.

    Det er en blanding af polymælkesyre (PLA) og træpartikler med en blanding på 80 % PLA og 20 % træ ifølge sikkerhedsdatabladet.

    Træfilamenter har blandinger fra 10 % træ op til 40 % træ, selv om de højere procentdele sandsynligvis vil give flere problemer som f.eks. tilstopning og snoning, så 20 % er et godt punkt at være på.

    Nogle træfilamenter har faktisk en let lugt af træbrænding under udskrivning! Efterbehandling af dine træudskrifter er en god idé, hvor du kan bejdse det ligesom rent træ, så det virkelig ser ud som det skal.

    Lad os nu se på nogle kulfiberfilamenter, der er populære i 3D-printing-fællesskabet.

    En god kulfiberfilament er PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate Filament, som er en blanding af polycarbonatfilament (meget stærkt) og kulfiber.

    Selv om dette filament er dyrere end normalt, er dette et fantastisk valg, hvis du nogensinde har ønsket et virkelig stærkt 3D-print, der kan holde til mange stød og skader. Det har efter sigende en anslået 5-10% kulfiberstrenge i hele filamentet, ikke pulver som andre hybrider.

    Se også: Er 3D-trykkerfilament opvaskemaskine og mikrobølgeovn sikkert? PLA, ABS

    Dette filament har mange fordele, f.eks:

    • Stor dimensionel nøjagtighed og udskrivning uden vridning
    • Fremragende laghæftning
    • Nem fjernelse af støtte
    • Meget høj varmetolerance, fantastisk til funktionelle udendørs prints
    • Meget højt styrke/vægt-forhold.

    Kan du 3D-printe metal hjemmefra?

    Du kan helt sikkert 3D-printe metal hjemmefra, men du skal bruge mange penge, ikke kun på SLS 3D-printeren, men også på det tilbehør, som den kræver, samt på de dyre 3D-metallpulver til 3D-printning. 3D-printning af metal kræver normalt udskrivning, vask og sintring, hvilket betyder flere maskiner.

    Der findes faktisk mange typer 3D-metalprintteknologier, som hver især har deres egne unikke krav, egenskaber og funktioner.

    PBF eller Powder Bed Fusion er en teknologi til 3D-printning af metal, hvor metalpulveret lægges ud lag for lag og derefter smeltes sammen med en ekstremt varm varm kilde.

    Hovedtypen af 3D-printning af metal er en kompliceret proces, der kræver et gasforsyningssystem, som har integreret nitrogen eller argon i printkammeret for at slippe af med atmosfærisk luft.

    Et iltfrit miljø giver dig mulighed for at bruge mange af de SLS-pulvere, der findes på markedet, såsom Onyx PA 11-polyamid, et bedre alternativ til standard PA 12-pulveret.

    One Click Metal er et firma, der arbejder på prisbillige 3D-printere til metal, som ikke kræver tre maskiner, men kan fungere med kun én.

    Du kan bruge 3D-udskrifterne direkte fra 3D-printeren uden behov for sintring eller afbinding efter processen. Det er en meget stor maskine, som du kan se, så den vil ikke ligefrem kunne passe ind på et almindeligt kontor, men det er bestemt muligt.

    Den måde, som teknologien har udviklet sig på i den seneste tid, betyder, at vi kommer tættere og tættere på en 3D-printløsning af metal, selv om mange patenter og andre forhindringer har stået i vejen for dette.

    Efterhånden som efterspørgslen efter 3D-printning af metal stiger, vil vi begynde at se flere producenter komme ind på markedet, hvilket vil resultere i billigere metalprintere, som vi kan gøre brug af.

    Hvad er den billigste 3D-printer i metal?

    En af de billigste 3D-printere til metal på markedet er iRo3d, som koster omkring 7.000 dollars for Model C, og som anvender en Selective Powder Deposition-teknologi (SPD). Den kan producere flere typer metalprint med en laghøjde på kun 0,1 mm og har et byggevolumen på 280 x 275 x 110 mm.

    Videoen nedenfor viser, hvordan den ser ud og fungerer, en virkelig imponerende konstruktion.

    Du kan købe denne 3D-printer ved at gå til deres websted og sende en e-mail til iro3d for at bestille den direkte, selv om de har søgt efter en producent til at producere og distribuere denne model.

    Denne teknologi er fantastisk, fordi den ikke reducerer metallets styrke på nogen måde, ikke har nogen form for krympning og kan producere prints på omkring 24 timer.

    Den nødvendige efterbehandling kan betyde, at du har brug for en ovn til at bage 3D-printet.

    Se også: 8 måder at 3D-printe på uden at få laglinjer

    En ny keramikovn kan koste omkring 1.000 dollars, og selv en brugt ovn kan koste et par hundrede dollars. Vi skal op på temperaturer på over 1.000 °C, så det er bestemt ikke et simpelt projekt.

    Hvilke typer metal kan 3D-printes?

    De typer metal, der kan 3D-printes, er følgende:

    • Jern
    • Kobber
    • Nikkel
    • Tin
    • Lead
    • Bismut
    • Molybdæn
    • Kobolt
    • Sølv
    • Guld
    • Platinum
    • Wolfram
    • Palladium
    • Wolframcarbid
    • Martensitisk stål
    • Borcarbid
    • Siliciumcarbid
    • Chrom
    • Vanadium
    • Aluminium
    • Magnesium
    • Titanium
    • Rustfrit stål
    • Koboltkrom

    Rustfrit stål har egenskaberne korrosionsbestandighed og høj styrke. Mange industrier og producenter bruger rustfrit stål til 3D-printning.

    Rustfrit stål anvendes i vid udstrækning inden for medicin, luft- og rumfart og teknik, herunder prototyper, på grund af dets hårdhed og styrke. De er også velegnede til små serieprodukter og reservedele.

    Koboltkrom er et temperaturbestandigt og korrosionsbestandigt metal, der hovedsagelig anvendes til tekniske anvendelser som turbiner og medicinske implantater.

    Maraging stål er et let bearbejdeligt metal med god varmeledningsevne. Maraging stål anvendes effektivt til serier af sprøjtestøbning og aluminiumsstøbning.

    Aluminium er en typisk støbelegering, der har en lav vægt og gode termiske egenskaber. Du kan bruge aluminium til bilindustrien.

    Nikkellegering er et varme- og korrosionsbestandigt metal og anvendes i vid udstrækning til turbiner, raketter og luft- og rumfart.

    Er 3D-printet metal stærkt?

    Metaldele, der 3D-printes, mister normalt ikke deres styrke, især ikke med Selective Powder Deposition-teknologien. Du kan faktisk øge styrken af 3D-printede metaldele ved at bruge unikke indre cellevægstrukturer helt ned til mikronskalaen.

    Det fungerer via en computerstyret proces og kan forhindre almindelige problemer som brud. Med forbedringerne i forskning og udvikling inden for 3D-printning af metal er jeg sikker på, at 3D-printet metal kun vil fortsætte med at blive stærkere.

    Du kan endda bygge stærke metaldele ved at bruge kemi som strategi og bruge den rette mængde ilt i Titanium til at forbedre objektet med styrke og slagfasthed.

    Roy Hill

    Roy Hill er en passioneret 3D-printentusiast og teknologiguru med et væld af viden om alt relateret til 3D-print. Med over 10 års erfaring på området har Roy mestret kunsten at 3D-designe og printe, og er blevet ekspert i de nyeste 3D-printtrends og -teknologier.Roy har en grad i maskinteknik fra University of California, Los Angeles (UCLA), og har arbejdet for flere velrenommerede virksomheder inden for 3D-print, herunder MakerBot og Formlabs. Han har også samarbejdet med forskellige virksomheder og enkeltpersoner for at skabe brugerdefinerede 3D-printede produkter, der har revolutioneret deres industrier.Bortset fra sin passion for 3D-print, er Roy en ivrig rejsende og en udendørsentusiast. Han nyder at tilbringe tid i naturen, vandreture og camping med sin familie. I sin fritid vejleder han også unge ingeniører og deler sin rigdom af viden om 3D-print gennem forskellige platforme, herunder hans populære blog, 3D Printerly 3D Printing.