3D spausdinimas yra universalus, tačiau žmonėms kyla klausimas, ar 3D spausdintuvai spausdina tik plastiką. Šiame straipsnyje apžvelgsime, kokias medžiagas gali naudoti 3D spausdintuvai.

Vartojimui skirtuose 3D spausdintuvuose dažniausiai naudojamas plastikas, pavyzdžiui, PLA, ABS arba PETG, kuris vadinamas termoplastu, nes minkštėja ir kietėja priklausomai nuo temperatūros. Yra daug kitų medžiagų, kurias galite spausdinti 3D spausdintuvais naudodami įvairias 3D spausdinimo technologijas, pavyzdžiui, SLS arba DMLS, skirtas metalams. 3D spausdintuvais galite spausdinti net betoną ir vašką.

Šiame straipsnyje pateikiau daugiau naudingos informacijos apie 3D spausdinimui naudojamas medžiagas, todėl skaitykite toliau.

Ką 3D spausdintuvai naudoja kaip rašalą?

Jei kada nors susimąstėte, ką 3D spausdintuvai naudoja rašalui, štai paprastas atsakymas į šį klausimą. 3D spausdintuvuose rašalui naudojamos trijų pagrindinių tipų medžiagos, kurios yra šios;

• Termoplastikas (gijos)
• Dervos
• Milteliai

Šioms medžiagoms spausdinti naudojami skirtingų tipų 3D spausdintuvai, todėl toliau apžvelgsime kiekvieną iš šių medžiagų.

Termoplastikas (gijos)

Termoplastikai - tai polimerų rūšis, kurie, įkaitinti iki tam tikros temperatūros, tampa lankstūs arba formuojami, o atvėsę sukietėja.

Kalbant apie 3D spausdinimą, gijos arba termoplastikas yra tai, kas 3D spausdintuvuose naudojama kaip "rašalas" arba medžiaga 3D objektams kurti. Jis naudojamas naudojant technologiją, vadinamą lydomojo nusodinimo modeliavimu arba FDM 3D spausdinimu.

Tai tikriausiai paprasčiausias 3D spausdinimo būdas, nes jam nereikia sudėtingo proceso, o tik kaitinti giją.

Populiariausia gija, kurią naudoja dauguma žmonių, yra PLA arba polilacto rūgštis. Kitos kelios populiariausios gijos yra ABS, PETG, TPU ir nailonas.

Galite įsigyti įvairių rūšių gijų, taip pat įvairių hibridų ir spalvų, todėl termoplastikų, su kuriais galite spausdinti 3D spausdintuvu, pasirinkimas išties platus.

Pavyzdžiui, "SainSmart Black ePA-CF Carbon Fiber Filled Nylon Filament" iš "Amazon".

Kai kuriuos siūlus spausdinti sunkiau nei kitus ir jie pasižymi labai skirtingomis savybėmis, kurias galite pasirinkti pagal savo projektą.

3D spausdinimas termoplastinėmis gijomis apima mechaninį medžiagos tiekimą ekstruderiu per vamzdelį, kuris vėliau patenka į kaitinimo kamerą, vadinamą karštuoju įtaisu.

Karštoji dalis įkaitinama iki temperatūros, kurioje gija suminkštėja ir ją galima išspausti pro mažą, paprastai 0,4 mm skersmens, antgalio skylutę.

Jūsų 3D spausdintuvas veikia pagal instrukcijas, vadinamas G-kodo failu, kuriame 3D spausdintuvui tiksliai nurodoma, kokioje temperatūroje turi būti spausdinimo galvutė, kur turi būti perkelta spausdinimo galvutė, kokio lygio turi būti aušinimo ventiliatoriai ir visos kitos 3D spausdintuvui reikalingos instrukcijos.

G-kodo failai kuriami apdorojant STL failą, kurį galite lengvai atsisiųsti iš tokios svetainės kaip "Thingiverse". Apdorojimo programinė įranga vadinama pjaustytuvu, o populiariausia FDM spausdinimui skirta programa yra "Cura".

Pateikiame trumpą vaizdo įrašą, kuriame parodytas 3D spausdinimo iš gijų procesas nuo pradžios iki pabaigos.

Aš iš tikrųjų parašiau visą pranešimą, pavadintą "Ultimate 3D Printing Filament & amp; Medžiagos vadovas", kuriame apžvelgiamos kelių tipų gijos ir 3D spausdinimo medžiagos.

Dervos

Kitas 3D spausdintuvuose naudojamas "rašalas" yra medžiaga, vadinama fotopolimerine derva, t. y. termoreaktyvus skystis, jautrus šviesai ir kietėjantis veikiant tam tikro ilgio ultravioletiniams spinduliams (405 nm).

Šios dervos skiriasi nuo epoksidinių dervų, kurios paprastai naudojamos rankdarbiams ir panašiems projektams.

3D spausdinimo dervos naudojamos 3D spausdinimo technologijoje, vadinamoje SLA arba stereolitografija. Šis metodas naudotojams suteikia daug didesnį detalumo ir raiškos lygį dėl to, kaip formuojamas kiekvienas sluoksnis.

Dažniausiai pasitaikančios 3D spausdinimo dervos yra standartinė derva, greita derva, į ABS panaši derva, lanksti derva, vandeniu plaunama derva ir tvirta derva.

Parašiau išsamesnį įrašą apie tai, kokių rūšių dervos yra 3D spausdinimui? Geriausi prekių ženklai ir tipai, todėl nedvejodami peržiūrėkite šį įrašą, kad sužinotumėte daugiau informacijos.

Čia aprašytas SLA 3D spausdintuvų veikimo procesas:

• Kai 3D spausdintuvas surinktas, į dervos indą - talpyklą, kurioje derva laikoma virš LCD ekrano - supilkite dervą.
• Surinkimo plokštė nuleidžiama į dervos rezervuarą ir sujungiama su dervos rezervuare esančiu plėvelės sluoksniu.
• Į kuriamą 3D spausdinimo failą bus išsiųsti nurodymai įžiebti tam tikrą vaizdą, kuris sukurs sluoksnį.
• Šis šviesos sluoksnis sukietins dervą
• Tada statybinė plokštė pakyla aukštyn ir sukuria siurbimo slėgį, dėl kurio sukurtas sluoksnis nuplėšiamas nuo dervos indo plėvelės ir prilimpa prie statybinės plokštės.
• Toliau bus kuriamas kiekvienas sluoksnis apšviečiant šviesos vaizdą, kol bus sukurtas 3D objektas.

Iš esmės SLA 3D spaudiniai kuriami aukštyn kojomis.

SLA 3D spausdintuvais galima sukurti nuostabių detalių, nes jų skiriamoji geba siekia iki 0,01 mm arba 10 mikronų, tačiau standartinė skiriamoji geba paprastai yra 0,05 mm arba 50 mikronų.

FDM 3D spausdintuvų standartinė skiriamoji geba paprastai būna 0,2 mm, tačiau kai kurių aukštos klasės įrenginių skiriamoji geba siekia 0,05 mm.

Sauga yra svarbi, nes derva, patekusi ant odos, yra toksiška. Dirbdami su derva turėtumėte mūvėti nitrilo pirštines, kad išvengtumėte sąlyčio su oda.

3D spausdinimas iš dervos yra ilgesnis procesas dėl būtino vėlesnio apdorojimo. Reikia nuplauti nesukietėjusią dervą, išvalyti atramas, kurios reikalingos 3D modeliams iš dervos spausdinti, tada sukietinti detalę išorine UV šviesa, kad 3D atspausdintas objektas sukietėtų.

Milteliai

Mažiau paplitusi, bet vis labiau populiarėjanti 3D spausdinimo pramonė - miltelių naudojimas kaip rašalo.

3D spausdinimui naudojami milteliai gali būti polimerai ar net metalai, kurie susmulkinami iki smulkių dalelių. Nuo naudojamų metalo miltelių savybių ir spausdinimo proceso priklauso spausdinimo rezultatas.

3D spausdinimui galima naudoti kelių rūšių miltelius, pavyzdžiui, nailono, nerūdijančiojo plieno, aliuminio, geležies, titano, kobalto chromo ir daugelį kitų.

Svetainėje "Inoxia" parduodama daugybė metalo miltelių rūšių.

3D spausdinimui su milteliais taip pat gali būti naudojami įvairūs būdai, pavyzdžiui, SLS (selektyvus sukepinimas lazeriu), EBM (lydymas elektronų pluoštu), rišamosios medžiagos purškimas ir BPE (surištų miltelių išspaudimas).

Populiariausias yra sukepinimo metodas, vadinamas selektyviuoju lazeriniu sukepinimu (SLS).

Selektyvinio sukepinimo lazeriu procesas vyksta taip:

• Miltelių talpykla pripildoma termoplastinių miltelių, paprastai nailono (apvalios ir lygios dalelės).
• Miltelių barstytuvas (peilis arba volelis) paskleidžia miltelius, kad ant statybinės platformos susidarytų plonas ir vienodas sluoksnis.
• Lazeris pasirinktinai įkaitina tam tikras statybinės zonos dalis, kad nustatyta tvarka išlydytų miltelius.
• Su kiekvienu sluoksniu statybinė plokštė juda žemyn, kur milteliai vėl pasiskirsto ir vėl sukepinami lazeriu.
• Šis procesas kartojamas tol, kol jūsų dalis bus baigta.
• Galutinis atspaudas bus padengtas nailono milteliniu apvalkalu, kurį galima pašalinti šepetėliu.
• Tada likusią dalį galite išvalyti naudodami specialią sistemą, kuri naudoja pvz., didelio galingumo orą.

Pateikiame trumpą vaizdo įrašą apie tai, kaip atrodo SLS procesas.

Procesas vyksta sukepinant miltelius, kad susidarytų kietos dalys, kurios yra poringesnės už lydymosi temperatūrą. Tai reiškia, kad miltelių dalelės įkaitinamos taip, kad paviršiai suvirinami. Vienas iš šio proceso privalumų yra tas, kad galima sujungti medžiagas su plastiku ir gaminti 3D atspaudus.

Galite 3D spausdinti metalo milteliais naudodami tokias technologijas kaip DMLS, SLM ir EBM.

Ar 3D spausdintuvai gali spausdinti tik plastiką?

Nors plastikas yra dažniausiai 3D spausdinimui naudojama medžiaga, 3D spausdintuvais galima spausdinti ne tik iš plastiko, bet ir iš kitų medžiagų.

Kitos medžiagos, kurios gali būti naudojamos 3D spausdinimui, yra šios:

• Dervos
• Milteliai (polimerai ir amp; metalai)
• Grafitas
• Anglies pluoštas
• Titano
• Aliuminis
• Sidabras ir auksas
• Šokoladas
• Kamieninės ląstelės
• Geležis
• Mediena
• Vaškas
• Betonas

FDM spausdintuvuose tik kai kurias iš šių medžiagų galima kaitinti ir minkštinti, o ne deginti, kad jas būtų galima išstumti iš kaitinimo įtaiso. Yra daug 3D spausdinimo technologijų, kurios išplečia medžiagų, iš kurių žmonės gali kurti, galimybes.

Pagrindinis iš jų - SLS 3D spausdintuvai, kuriuose 3D atspaudams gaminti naudojami milteliai ir lazerinio sukepinimo technika.

Dervų 3D spausdintuvai taip pat dažnai naudojami namų ir komerciniais tikslais. Tai apima fotopolimerizacijos procesą, kai skysta derva sukietinama UV šviesa, kuri po to pereina tolesnį apdorojimą, kad būtų išgauta aukštos kokybės apdaila.

3D spausdintuvais galima spausdinti ne tik plastiką, bet ir kitas medžiagas, priklausomai nuo konkretaus 3D spausdintuvo tipo. Jei norite spausdinti bet kurią kitą iš pirmiau išvardytų medžiagų, turėtumėte įsigyti atitinkamą 3D spausdinimo technologiją spausdinimui.

Ar 3D spausdintuvais galima spausdinti bet kokią medžiagą?

Medžiagas, kurias galima suminkštinti ir išspausti per antgalį, arba metalų miltelius galima sujungti ir suformuoti objektą. Jei medžiagą galima sluoksniuoti arba sudėti vieną ant kitos, ją galima spausdinti 3D spausdintuvu, tačiau daugelis objektų neatitinka šių savybių. Betoną galima spausdinti 3D spausdintuvu, nes jis iš pradžių būna minkštas.

3D spausdintuvu atspausdinti namai gaminami iš betono, kuris sumaišomas ir išspaudžiamas per labai didelį antgalį, o po kurio laiko sukietėja.

Laikui bėgant, 3D spausdinimo srityje atsirado daug naujų medžiagų, pavyzdžiui, betono, vaško, šokolado ir net biologinių medžiagų, tokių kaip kamieninės ląstelės.

Štai kaip atrodo 3D spausdintuvu atspausdintas namas.

Ar galite 3D spausdintuvu spausdinti pinigus?

Ne, pinigų 3D spausdintuvais spausdinti negalima dėl 3D spausdinimo gamybos proceso, taip pat dėl ant pinigų įterptų žymenų, dėl kurių jie tampa apsaugomi nuo padirbinėjimo. 3D spausdintuvais daugiausia kuriami plastikiniai objektai, naudojant tokias medžiagas kaip PLA arba ABS, ir tikrai negalima 3D spausdinti naudojant popierių. Galima 3D spausdinti rekvizitines metalines monetas.

Pinigai gaminami su daugybe ženklų ir įterptų siūlų, kurių 3D spausdintuvu gali nepavykti tiksliai atkurti. Net jei 3D spausdintuvu pavyktų pagaminti tai, kas atrodo kaip pinigai, atspaudų negalima naudoti kaip pinigų, nes jie neturi unikalių savybių, kurios sudaro banknotą.

Pinigai spausdinami ant popieriaus, o dauguma 3D spaudinių spausdinami iš plastiko arba sukietėjusios dervos. Šios medžiagos negali funkcionuoti taip, kaip popierius, ir jų negalima tvarkyti taip, kaip būtų galima tvarkyti pinigus.

Tyrimai rodo, kad daugumos pasaulio šalių šiuolaikinėje valiutoje įdiegtos bent 6 skirtingos technologijos. Joks 3D spausdintuvas negalės palaikyti daugiau nei vieno ar dviejų iš šių metodų, kurie reikalingi norint tiksliai atspausdinti banknotą.

Dauguma šalių, ypač JAV, kuria banknotus, kuriuose įdiegtos naujausios aukščiausios klasės technologijų apsaugos nuo padirbinėjimo funkcijos, dėl kurių 3D spausdintuvui bus sunku juos atspausdinti. Tai įmanoma tik tuo atveju, jei 3D spausdintuvas turi reikiamą technologiją atitinkamam banknotui atspausdinti.

3D spausdintuvu galima tik bandyti atspausdinti pinigų atvaizdą, tačiau jis neturi tinkamos technologijos ar medžiagų pinigams spausdinti.

Daugelis žmonių rekvizitines monetas kuria naudodami plastikinę medžiagą, pavyzdžiui, PLA, ir purškia ją metaliniais dažais.

Kiti mini techniką, kai galima sukurti 3D formą ir naudoti brangiųjų metalų molį. Molis būtų spaudžiamas į formą, o tada degamas į metalą.

Štai YouTuber, kuris sukūrė D&D monetą, kurios abiejuose galuose yra "Taip" & amp; "Ne". CAD programine įranga jis sukūrė paprastą dizainą, tada sukūrė scenarijų, kuriame 3D spausdinta moneta sustabdoma, kad jis galėtų į vidų įdėti poveržlę, kad būtų sunkesnė, tada užbaigia likusią monetos dalį.

Čia pateikiamas iš "Thingiverse" atspausdinto "Bitcoin" 3D failo pavyzdys, kurį galite atsisiųsti ir atsispausdinti patys.