3D-utskrift er allsidig, men folk lurer på om 3D-skrivere bare skriver ut plast. Denne artikkelen vil se nærmere på hva slags materialer 3D-skrivere kan bruke.

Forbruker-3D-skrivere bruker hovedsakelig plast som PLA, ABS eller PETG som er kjent som termoplast siden de mykner og herder avhengig av temperaturen. Det er mange andre materialer du kan 3D-printe med forskjellige 3D-utskriftsteknologier som SLS eller DMLS for metaller. Du kan til og med 3D-printe betong og voks.

Det er litt mer nyttig informasjon jeg har lagt inn i denne artikkelen om materialene som brukes i 3D-utskrift, så fortsett å lese for mer.

Hva bruker 3D-skrivere til blekk?

Hvis du noen gang har lurt på hva 3D-skrivere bruker for blekk, her er det enkle svaret på det. 3D-skrivere bruker tre grunnleggende typer materialer for blekk som er:

• Termoplast (filament)
• Harpiks
• Pudder

Disse materialene bruker forskjellige typer 3D-printere for å skrive ut, og vi skal ta en titt på hvert av disse materialene mens vi fortsetter.

Termoplast (Filament)

Termoplast er en type av polymer som blir bøyelig eller formbar når den varmes opp til en bestemt temperatur og stivner når den avkjøles.

Når det kommer til 3D-utskrift, er filamenter eller termoplast det 3D-skrivere bruker som "blekk" eller materiale for å lage 3D-objekter. Den brukes med en teknologikalt Fused Deposition Modeling eller FDM 3D-utskrift.

Det er sannsynligvis den enkleste typen 3D-utskrift der ute siden det ikke krever en kompleks prosess, snarere bare en oppvarming av filament.

Det mest populære filamentet som de fleste bruker er PLA eller polymelkesyre. De neste få mest populære filamentene er ABS, PETG, TPU & Nylon.

Du kan få alle slags filamenttyper så vel som forskjellige hybrider og farger, så det er virkelig et bredt utvalg av termoplast du kan 3D-printe med .

Et eksempel kan være dette SainSmart Black ePA-CF karbonfiberfylte nylonfilamentet fra Amazon.

Noen filamenter er vanskeligere å skrive ut enn andre, og har svært forskjellige egenskaper som du kan velge i henhold til prosjektet ditt.

3D-utskrift med termoplastiske filamenter innebærer at materialet mates gjennom et rør mekanisk med en ekstruder, som deretter mates inn i et varmekammer kalt hotend.

Hotenden varmes opp til en temperatur der filamentet mykner og kan ekstruderes gjennom et lite hull i en dyse, vanligvis 0,4 mm i diameter.

3D-skriveren din fungerer etter instruksjoner som kalles en G- Kodefil som forteller 3D-skriveren nøyaktig hvilken temperatur den skal være på, hvor skrivehodet skal flyttes, hvilket nivå kjøleviftene skal være på og annenhver instruksjon som får 3D-printeren til å gjøre ting.

G-Code filer opprettesgjennom å behandle en STL-fil, som du enkelt kan laste ned fra et nettsted som Thingiverse. Behandlingsprogramvaren kalles en slicer, den mest populære for FDM-utskrift er Cura.

Her er en kort video som viser filament-3D-utskriftsprosessen fra start til slutt.

Jeg skrev faktisk en hele innlegget kalt Ultimate 3D Printing Filament & Materialeguide som tar deg gjennom flere typer filamenter og 3D-utskriftsmaterialer.

Harpiks

Det neste settet med "blekk" som 3D-skrivere bruker, er et materiale som kalles fotopolymerharpiks, som er en termohærdende væske som er lysfølsom og stivner når den utsettes for visse UV-lysbølgelengder (405nm).

Disse harpiksene er forskjellige fra epoksyharpikser som vanligvis brukes til hobbyhåndverk og lignende prosjekter.

3D utskriftsharpikser brukes i en 3D-utskriftsteknologi kalt SLA eller Stereolithography. Denne metoden gir brukerne et mye høyere detaljnivå og oppløsning på grunn av hvordan hvert lag er dannet.

Vanlige 3D-utskriftsharpikser er standardharpiks, rask harpiks, ABS-lignende harpiks, fleksibel harpiks, vann Vaskbar harpiks og tøff harpiks.

Jeg skrev et mer dyptgående innlegg om Hvilke typer harpiks finnes for 3D-utskrift? Beste merker & Typer, så sjekk gjerne det for mer informasjon.

Her er prosessen for hvordan SLA 3D-skrivere fungerer:

• Når 3D-skriveren er satt sammen, kan duhell harpiksen i harpikskaret – en beholder som holder harpiksen over LCD-skjermen.
• Byggeplaten senkes ned i harpikskaret og skaper en forbindelse med laget av film i harpikskaret
• 3D-utskriftsfilen du lager vil sende instruksjoner for å lyse opp et spesifikt bilde som vil lage laget
• Dette laget av lys vil herde harpiksen
• Byggeplaten heves deretter og skaper et sugetrykk som trekker av det opprettede laget av harpikskarfilmen og fester seg til byggeplaten.
• Den vil fortsette å lage hvert lag ved å eksponere et lysbilde til 3D-objektet er opprettet.

I hovedsak lages SLA 3D-utskrifter opp ned.

SLA 3D-skrivere kan skape fantastiske detaljer på grunn av at de kan ha oppløsninger på opptil 0,01 mm eller 10 mikron, men standardoppløsningen er vanligvis 0,05 mm eller 50 mikron.

FDM 3D-skrivere har vanligvis en standardoppløsning på 0,2 mm, men noen høykvalitetsmaskiner kan nå 0,05 mm.

Sikkerhet er viktig når det kommer til harpiks fordi det har en giftighet når det kommer i kontakt med hud. Du bør bruke nitrilhansker når du håndterer harpiks for å unngå hudkontakt.

Resin 3D-utskrift har en lengre prosess på grunn av nødvendig etterbehandling. Du må vaske den uherdede harpiksen av, rydde opp støttene som kreves for å 3D-printe harpiksmodeller, og deretter herde delen med en ekstern UVlys for å herde det 3D-trykte objektet.

Pulvere

En mindre vanlig, men voksende industri innen 3D-utskrift er å bruke pulver som "blekk".

Pulvere som brukes i 3D-utskrift kan være polymerer eller til og med metaller som er redusert til fine partikler. Kvalitetene til metallpulveret som brukes, og utskriftsprosessen bestemmer resultatet av utskriften.

Det finnes flere typer pulver som kan brukes i 3D-printing som nylon, rustfritt stål, aluminium, jern, titan, koboltkrom, blant mange andre.

Et nettsted kalt Inoxia selger mange typer metallpulver.

Det finnes også forskjellige teknikker som kan brukes i 3D-printing med pulver som SLS (Selective Laser Sintering), EBM (Electron Beam Melting), Binder Jetting & BPE (Bound Powder Extrusion).

Den mest populære er sintringsteknikken kjent som selektiv lasersintring (SLS).

Prosessen med selektiv lasersintring gjøres på følgende måte:

• Pulverreservoaret er fylt med et termoplastisk pulver typisk nylon (runde og glatte partikler)
• En pulverspreder (et blad eller en rulle) sprer ut pulveret for å lage et tynt og jevnt lag på byggeplattformen
• Laseren varmer selektivt opp deler av byggeområdet for å smelte pulveret på en definert måte
• Byggeplaten beveger seg ned med hvert lag, hvor pulveret blir spredt ut igjen for en ny sintringfra laseren
• Denne prosessen gjentas til delen din er fullført
• Din endelige utskriften vil være innkapslet i et nylonpulverformet skall som kan fjernes med en børste
• Du kan deretter bruke et spesielt system som bruker noe sånt som kraftig luft for å rense resten av det

Her er en rask video om hvordan SLS-prosessen ser ut.

prosessen gjøres ved å sintre pulveret for å danne faste deler som er mer porøse enn smeltepunktet. Det betyr at pulverpartiklene varmes opp slik at overflatene sveiser sammen. En fordel med dette er at den kan kombinere materialer med plast for å produsere 3D-utskrifter.

Du kan 3D-printe med metallpulver ved hjelp av teknologier som DMLS, SLM & EBM.

Kan 3D-skrivere bare skrive ut plast?

Selv om plast er det vanligste materialet som brukes i 3D-utskrift, kan 3D-skrivere skrive ut andre materialer enn plast.

Andre materialer som kan brukes i 3D-utskrift inkluderer:

• Harpiks
• Pulver (polymerer og metaller)
• Grafitt
• Karbonfiber
• Titan
• Aluminium
• Sølv og gull
• Sjokolade
• Stamceller
• Jern
• Tre
• Voks
• Betong

For FDM-skrivere kan bare noen av disse materialene varmes opp og mykgjøres i stedet for å brennes, slik at de kan skyves ut av en hotend. Det er mange 3D-utskriftsteknologier der ute som utvider materielle evner til hva folkkan lage.

Den viktigste er SLS 3D-skrivere som bruker pulver med lasersintringsteknikken for å lage 3D-utskrifter.

Harpiks 3D-skrivere brukes også ofte til hjemme- og kommersielle formål . Dette innebærer bruk av fotopolymeriseringsprosessen for å størkne flytende harpiks med UV-lys som deretter går gjennom etterbehandling for en finish av høy kvalitet.

3D-skrivere kan ikke bare skrive ut plast, men kan skrive ut andre materialer avhengig av typen 3D den aktuelle skriveren. Hvis du ønsker å skrive ut noen av de andre oppførte materialene ovenfor, bør du få den relevante 3D-utskriftsteknologien for å skrive ut.

Kan 3D-skrivere skrive ut noe materiale?

Material som kan myknet og ekstrudert gjennom en dyse, eller pulveriserte metaller kan bindes sammen for å danne en gjenstand. Så lenge materialet kan legges i lag eller stables oppå hverandre, kan det 3D-printes, men mange objekter passer ikke til disse egenskapene. Betong kan 3D-printes siden den begynner myk.

3D-trykte hus er laget av betong som blir blandet sammen og ekstrudert gjennom en veldig stor dyse, og herder etter en tid.

Over tid har 3D-utskrift introdusert mange nye materialer som betong, voks, sjokolade og til og med biologisk materiale som stamceller.

Slik ser et 3D-trykt hus ut.

Kan Du 3D-printe penger?

Nei, du kan ikke 3D-printe penger på grunn avproduksjonsprosess for 3D-utskrift, samt de innebygde merkingene på penger som gjør dem mot forfalskning. 3D-skrivere lager hovedsakelig plastobjekter ved hjelp av materialer som PLA eller ABS, og kan definitivt ikke 3D-skrive ut med papir. Det er mulig å 3D-printe metallmynter.

Penger tjenes med mange markeringer og innebygde tråder som en 3D-skriver kanskje ikke kan reprodusere nøyaktig. Selv om en 3D-printer kan være i stand til å produsere det som ser ut som penger, kan ikke utskriftene brukes som penger da de ikke har de unike egenskapene som utgjør en regning.

Penger skrives ut på papir og de fleste 3D-utskrifter er trykt i plast eller størknet harpiks. Disse materialene kan ikke fungere slik et papir vil og kan ikke håndteres på samme måte som man ville kunne håndtere penger.

Forskning viser at den moderne valutaen i de fleste land i verden har minst 6 forskjellige teknologier innebygd i dem. Ingen 3D-skriver vil kunne støtte mer enn én eller to av disse metodene som kreves for å skrive ut regningen nøyaktig.

De fleste land, spesielt USA, bygger regninger som inneholder den nyeste avanserte teknologien mot forfalskning. funksjoner som vil gjøre det vanskelig for en 3D-skriver å skrive dem ut. Dette kan bare være mulig hvis 3D-skriveren har den nødvendige teknologien for å skrive ut den aktuelle regningen.

En 3D-skriver kan bare prøve å skrive ut penger og gjør det ikkeha den rette teknologien eller materialene for å trykke penger.

Mange lager rekvisittmynter ved å bruke et plastmateriale som PLA, og spraymaler det deretter med en metallisk maling.

Andre nevner en teknikk der du kan lage en 3D-form og bruke edelt metallleire. Du ville presse leiren i form og deretter fyre den inn i metall.

Her er en YouTuber som laget en D&D-mynt som har «Ja» & "Nei" i hver ende. Han laget et enkelt design i en CAD-programvare og laget deretter et skript der den 3D-trykte mynten stopper slik at han kunne sette inn en skive inni for å gjøre den tyngre, og deretter fullføre resten av mynten.

Her er et eksempel på en 3D-printet Bitcoin-fil fra Thingiverse som du kan laste ned og 3D-printe selv.