Jos mietit, voiko Ender 3 tai muut 3D-tulostimet 3D-tulostaa metallia tai puuta, et ole yksin. Useat ihmiset ihmettelevät tätä kysymystä kiinnostuttuaan alasta enemmän, ja päätin vastata siihen tässä artikkelissa.

Ender 3:lla ei voi tulostaa puhdasta puuta tai metallia, mutta puu & metallilla täytetty PLA on laajalti käytetty materiaali, jota voidaan 3D-tulostaa Ender 3:lla. Ne eivät ole korvikkeita. On olemassa 3D-tulostimia, jotka ovat erikoistuneet metallin 3D-tulostamiseen, mutta ne ovat paljon kalliimpia ja voivat maksaa 10 000 - 40 000 dollaria.

Loppuosa tästä artikkelista käsittelee tarkemmin 3D-tulostuksen metallia & puun sulattamaa filamenttia sekä tietoa metallisista 3D-tulostimista, joten pysy mukana loppuun asti.

Voivatko 3D-tulostimet ja Ender 3 3D-tulostaa metallia ja puuta?

Erikoistuneilla 3D-tulostimilla voidaan tulostaa metallia SLS-tekniikalla (Selective Laser Sintering), mutta Ender 3 ei kuulu tähän. Tällä hetkellä millään 3D-tulostimella ei voi 3D-tulostaa puhdasta puuta, vaikka on olemassa PLA:n hybridejä, joihin on sekoitettu puunjyviä, mikä antaa 3D-tulostettaessa puun ulkonäön ja jopa tuoksun.

Jotta saat 3D-tulostimen tulostamaan metallia, sinun on käytettävä paljon rahaa SLS-3D-tulostimeen, sillä edullinen tulostin on yleensä 10 000-40 000 dollarin hintainen.

Sitten sinun on opittava käyttämään tulostinta oikein ja ostettava muita osia sekä itse materiaali, joka on metallijauhetta. Se voi tulla melko kalliiksi, eikä sitä todellakaan suositella keskivertoharrastajille kotona.

3DPrima-sivustolla oleva Sinterit Lisa maksaa noin 12 000 dollaria, ja sen rakennustilavuus on vain 150 x 200 x 150 mm. Se tarjoaa käyttäjille mahdollisuuden valmistaa todella toimivia osia, joissa on suuri mittatarkkuus ja hämmästyttävät yksityiskohdat.

Toinen osa nimeltä Sandblaster on suunniteltu SLS-3D-tulostimen tulosteiden puhdistamiseen, kiillottamiseen ja viimeistelyyn. Se käyttää hioma-aineita ja paineilmaa mallin ulkopinnan läpäisemiseen, jotta yksityiskohdat tulevat todella esiin.

3DPrima-sivuston hintojen mukaan jauhe näyttää maksavan noin 165 dollaria kilolta, ja se toimitetaan 2 kilon erissä.

Jos haluat paremman käsityksen siitä, mikä SLS on ja miten se toimii, linkitän videon alempana kohdassa Halvin metalli 3D-tulostin.

Siirrymme puuhun: emme voi 3D-tulostaa puhdasta puuta, koska puu reagoi korkeisiin kuumuuksiin, joita tarvitaan sen pursottamiseen, koska se pikemminkin palaisi kuin sulaisi.

On kuitenkin olemassa erityisiä komposiittikuitufilamentteja, joissa on PLA-muovia sekoitettuna puunjyviin, eli niin sanottua puupitoista PLA:ta.

Niillä on monia ominaisuuksia, jotka muistuttavat puuta, kuten ulkonäkö ja jopa tuoksu, mutta tarkalla tarkastelulla voi joskus todeta, että kyseessä ei ole puhdas puu. Puusta painetut mallit, joita olen nähnyt, näyttävät kuitenkin upeilta.

3D-tulostin puulla XBONE-ohjaimeni uuden ulkoasun 3D-tulostin puulla

Seuraavassa osiossa löydämme olennaisia tietoja Metal-Infused & Wood-Infused PLA Filament.

Mikä on metalli- ja puupohjainen PLA-filamentti?

Metallia sisältävä filamentti on PLA:n ja metallijauheen, yleensä hiilen, ruostumattoman teräksen tai kuparin, hybridi. Hiilikuitu-PLA on erittäin suosittua kestävyytensä ja lujuutensa vuoksi. Puuta sisältävä filamentti on PLA:n ja puujauheen hybridi, ja se näyttää paljon puulta.

Nämä metallia ja puuta sisältävät PLA-filamentit ovat yleensä kalliimpia kuin tavallinen PLA, ja niiden hinta nousee vähintään 25 %. Tavallinen PLA maksaa noin 20 dollaria kilolta, kun taas nämä hybridit maksavat 25 dollaria ja siitä ylöspäin 1 kilosta.

Nämä filamentit voivat olla melko hankaavia tavallisille messinkisuuttimille, erityisesti hiilikuitufilamentille, joten on hyvä idea investoida karkaistujen terässuuttimien sarjaan.

Kirjoitin artikkelin, jonka voit tarkistaa nimellä 3D-tulostimen suutin - messinki vs. ruostumaton teräs vs. karkaistu teräs, joka antaa hyvän käsityksen kolmen tärkeimmän suutintyypin eroista.

MGChemicals Wood 3D-tulostinfilamentti on hyvä valinta, kun haluat hankkia laadukasta puufilamenttia, jota voi ostaa Amazonista kunnioitettavaan hintaan.

Se on polymaitohapon (PLA) ja puuhiukkasten seos, jonka seos on käyttöturvallisuustiedotteen mukaan 80 % PLA:ta ja 20 % puuta.

Puufilamenttia on sekoitettu missä tahansa 10 prosentista 40 prosenttiin, vaikka korkeammat prosenttiosuudet aiheuttavat todennäköisesti enemmän ongelmia, kuten tukkeutumista ja säikeistymistä, joten 20 prosentin raja on hyvä saavuttaa.

Joissakin puufilamenteissa on itse asiassa lievä puun palamisen tuoksu tulostuksen aikana! Puutulosteiden jälkikäsittely on loistava idea, jolloin voit värjätä ne aivan kuin puhtaan puun, jolloin ne näyttävät todella oikealta.

Katsotaanpa nyt hiilikuitufilamenttia, joka on suosittu 3D-tulostusyhteisössä.

Erinomainen hiilikuitufilamentti on PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate Filament, joka on sekoitus polykarbonaattifilamenttia (erittäin vahva) ja hiilikuitua.

Vaikka tämä filamentti on tavallista kalliimpaa, jos haluat todella vahvan 3D-tulosteen, joka kestää paljon iskuja ja vaurioita, tämä on loistava valinta. Siinä on tiettävästi arviolta 5-10 % hiilikuitusäikeitä, ei jauhetta kuten muissa hybrideissä.

Tällä filamentilla on monia etuja, kuten:

• Suuri mittatarkkuus ja vääntymätön tulostus
• Erinomainen kerroksen tarttuvuus
• Helppo tuen poisto
• Todella korkea lämmönkestävyys, sopii erinomaisesti toiminnallisiin ulkotulosteisiin.
• Erittäin korkea lujuus-painosuhde.

Voitko 3D-tulostaa metallia kotoa käsin?

Voit varmasti 3D-tulostaa metallia kotoa käsin, mutta joudut käyttämään paljon rahaa, ei vain SLS-3D-tulostimeen, vaan myös sen tarvitsemiin lisävarusteisiin sekä kalliisiin 3D-tulostuksen metallijauheisiin. Metallien 3D-tulostaminen edellyttää yleensä tulostusta, pesua ja sintrausta, mikä tarkoittaa useampia koneita.

Metallien 3D-tulostustekniikoita on itse asiassa monenlaisia, ja kullakin niistä on omat ainutlaatuiset vaatimuksensa, ominaisuutensa ja toiminnallisuutensa.

PBF eli Powder Bed Fusion on metallinen 3D-tulostustekniikka, jossa metallijauhe levitetään kerros kerrokselta ja sulatetaan sitten yhteen erittäin kuumalla lämmönlähteellä.

Metallin 3D-tulostuksen päätyyppi on monimutkainen prosessi, joka edellyttää kaasunsyöttöjärjestelmää, johon on integroitu typpeä tai argonia tulostuskammioon ilmakehän ilman poistamiseksi.

Hapettomassa ympäristössä voit käyttää monia markkinoilla olevia SLS-jauheita, kuten Onyx PA 11 Polyamidia, joka on parempi vaihtoehto tavalliselle PA 12:lle.

One Click Metal on yritys, joka kehittää kohtuuhintaisia metallisia 3D-tulostimia, jotka eivät vaadi kolmea konetta, vaan voivat toimia vain yhdellä.

Voit käyttää 3D-tulosteita suoraan 3D-tulostimesta ilman sintrausta tai irrotusta prosessin jälkeen. Kuten näet, kone on erittäin suuri, joten se ei aivan mahdu tavalliseen toimistoon, mutta se on ehdottomasti mahdollista.

Teknologian viimeaikainen kehitys on merkinnyt sitä, että olemme yhä lähempänä metallin 3D-tulostusratkaisua, vaikka monet patentit ja muut esteet ovatkin olleet tämän tiellä.

Kun metallin 3D-tulostuksen kysyntä kasvaa, yhä useammat valmistajat tulevat markkinoille, mikä johtaa halvempiin metallitulostimiin, joita voimme hyödyntää.

Mikä on halvin metalli 3D-tulostin?

Yksi halvimmista markkinoilla olevista metallisista 3D-tulostimista on iRo3d, jonka C-malli maksaa noin 7000 dollaria ja joka käyttää valikoivaa jauhepinnoitustekniikkaa (SPD). Se voi tuottaa useita erilaisia metallitulosteita vain 0,1 mm:n kerroskorkeudella, ja sen rakennustilavuus on 280 x 275 x 110 mm.

Alla olevalla videolla näet, miltä se näyttää ja miten se toimii, todella vaikuttava luomus.

Voit ostaa tämän 3D-tulostimen menemällä heidän verkkosivustolleen ja lähettämällä sähköpostia iro3d:lle suoraa tilausta varten, vaikka he ovatkin etsineet valmistajaa tämän mallin valmistamiseksi ja jakelemiseksi.

Tämä tekniikka on hämmästyttävä siinä mielessä, että se ei vähennä metallin lujuutta millään tavalla, se ei kutistu lainkaan ja se voi tuottaa tulosteita noin 24 tunnissa.

Tarvittava jälkikäsittely voi tarkoittaa, että tarvitset uunin tai uunin 3D-tulosteen paistamiseen.

Uusi keramiikkauuni voi maksaa noin 1 000 dollaria, tai jopa käytetty uuni voi maksaa muutamia satoja dollareita. Meidän pitäisi päästä yli 1 000 °C:n lämpötilaan, joten kyseessä ei todellakaan ole yksinkertainen projekti.

Mitä metallityyppejä voidaan 3D-tulostaa?

3D-tulostettavia metallityyppejä ovat:

• Rauta
• Kupari
• Nikkeli
• Tina
• Johto
• Vismutti
• Molybdeeni
• Koboltti
• Hopea
• Kulta
• Platina
• Volframi
• Palladium
• Volframikarbidi
• Maraging-teräs
• Boorikarbidi
• Piikarbidi
• Kromi
• Vanadiini
• Alumiini
• Magnesium
• Titaani
• Ruostumaton teräs
• Koboltti kromi

Ruostumattomalla teräksellä on korroosionkestävyys ja korkea lujuus. Monet teollisuudenalat ja valmistajat käyttävät ruostumatonta terästä 3D-tulostukseen.

Ruostumatonta terästä käytetään laajalti lääketieteellisissä, ilmailu- ja avaruustekniikan sovelluksissa, mukaan lukien prototyypit, sen tarjoaman kovuuden ja lujuuden vuoksi. Ne soveltuvat myös piensarjatuotteisiin ja varaosiin.

Kobolttikromi on lämpötilankestävä ja korroosionkestävä metalli, jota käytetään pääasiassa teknisissä sovelluksissa, kuten turbiineissa ja lääketieteellisissä implantteissa.

Maraging-teräs on helposti työstettävä metalli, jolla on hyvä lämmönjohtavuus. Maraging-teräksen tehokas käyttö on ruiskuvalusarjassa ja alumiinin painevalussa.

Alumiini on tyypillinen valuseos, joka on kevyt ja jolla on hyvät lämpöominaisuudet. Voit käyttää alumiinia autoteollisuudessa.

Nikkeliseos on lämpöä ja korroosiota kestävä metalli, jota käytetään laajalti turbiineissa, raketeissa ja ilmailu- ja avaruusalalla.

Onko 3D-tulostettu metalli vahvaa?

3D-tulostetut metalliosat eivät yleensä menetä lujuuttaan, varsinkaan valikoivan jauhepinnoitustekniikan avulla. 3D-tulostettujen metalliosien lujuutta voidaan itse asiassa lisätä käyttämällä ainutlaatuisia sisäisiä soluseinärakenteita mikrometrin mittakaavaan asti.

Se toimii tietokoneohjatun prosessin avulla, ja sen avulla voidaan ehkäistä yleisiä ongelmia, kuten murtumia. 3D-metallitulostuksen tutkimus- ja kehitystyön parannusten ansiosta olen varma, että 3D-tulostettu metalli vain vahvistuu entisestään.

Voit jopa rakentaa vahvoja metalliosia käyttämällä strategiana kemiaa ja käyttämällä oikeaa määrää happea titaanissa, jotta esineen lujuus ja iskunkestävyys paranevat.