Jeśli zastanawiasz się czy Ender 3 lub inne drukarki 3D mogą drukować 3D z metalu lub drewna, nie jesteś sam. Jest to pytanie, nad którym zastanawia się kilka osób po bliższym zainteresowaniu się tą dziedziną, na które postanowiłem odpowiedzieć w tym artykule.

Ender 3 nie może drukować czystego drewna lub metalu, ale drewno & PLA z domieszką metalu jest szeroko stosowanym materiałem, który może być drukowany 3D na Enderze 3. Nie są to substytuty. Istnieją drukarki 3D, które specjalizują się w druku 3D z metalu, ale są one znacznie droższe i mogą kosztować 10 000 - 40 000 USD.

Reszta tego artykułu będzie przejść do niektórych więcej szczegółów na temat druku 3D metalu & filamentu z domieszką drewna, jak również niektóre informacje na temat drukarek 3D metalu, więc trzymać się do końca.

Czy Drukarki 3D & Ender 3 mogą drukować 3D Metal & Drewno?

Wyspecjalizowane drukarki 3D mogą drukować metal za pomocą technologii zwanej selektywnym spiekaniem laserowym (SLS), ale nie obejmuje to Endera 3. Żadna drukarka 3D nie może obecnie drukować 3D czystego drewna, chociaż istnieją hybrydy PLA, które są mieszane z ziarnami drewna, dając wygląd, a nawet zapach drewna podczas drukowania 3D.

Aby drukarka 3D mogła drukować z metalu, będziesz musiał wydać sporą sumę pieniędzy na drukarkę 3D SLS, przy czym budżetowa mieści się zazwyczaj w przedziale cenowym 10.000$ - 40.000$.

Następnie będziesz musiał nauczyć się, jak prawidłowo obsługiwać drukarkę i kupić inne części, a także sam materiał, który jest proszkiem metalowym. To może dostać dość drogie i zdecydowanie nie zalecane dla przeciętnych hobbystów w domu.

Sinterit Lisa na 3DPrima kosztuje około 12 000 dolarów i ma objętość konstrukcyjną zaledwie 150 x 200 x 150 mm. Zapewnia użytkownikom sposób na produkcję prawdziwie funkcjonalnych części o dużej dokładności wymiarowej i niesamowitej szczegółowości.

Kolejna część zwana Sandblasterem przeznaczona jest do czyszczenia, polerowania i wykańczania wydruków z drukarki 3D SLS. Wykorzystuje ona materiał ścierny i sprężone powietrze do penetracji zewnętrznej części modelu, aby naprawdę wydobyć szczegóły.

Proszek wygląda na to, że idzie za około 165 dolarów za kg, według cen na 3DPrima, przychodząc w partiach 2 kg.

Jeśli chcesz mieć lepsze wyobrażenie o tym czym jest SLS i jak działa, to pod nagłówkiem Cheapest Metal 3D Printer linkuję filmik dalej.

Przechodząc do drewna, nie możemy drukować 3D czystego drewna ze względu na sposób w jaki drewno reaguje na wysokie temperatury potrzebne do jego wytłaczania, ponieważ raczej by się paliło niż topiło.

Istnieją jednak specjalne włókna kompozytowe, w których tworzywo PLA jest zmieszane z ziarnami drewna, znane jako PLA nasycone drewnem.

Mają wiele właściwości podobnych do drewna, takich jak wygląd, a nawet zapach, ale przy bliższym poznaniu można czasem stwierdzić, że nie jest to czyste drewno. Modele, które widziałem wydrukowane w drewnie wyglądają jednak fantastycznie.

Wydrukowałem 3D z drewna, aby nadać nowy wygląd mojemu kontrolerowi XBONE

W następnej części odkryjemy istotne informacje o Metal-Infused & Wood-Infused PLA Filament.

Czym jest filament PLA z domieszką metalu & z domieszką drewna?

Filamenty z domieszką metalu to hybryda PLA i proszku metalowego zazwyczaj w postaci węgla, stali nierdzewnej lub miedzi. Włókno węglowe PLA jest bardzo popularne ze względu na swoją trwałość i wytrzymałość. Filamenty z domieszką drewna to hybryda PLA i proszku drzewnego, wyglądem przypominają drewno.

Te filamenty PLA z domieszką metalu i drewna są zazwyczaj droższe niż zwykły PLA, dochodząc do 25% lub więcej w cenie. Zwykły PLA kosztuje około 20 dolarów za kilogram, podczas gdy te hybrydowe kosztują 25 dolarów i więcej za 1 kg.

Te włókna mogą być dość ścierne dla standardowych mosiężnych dysz, zwłaszcza włókna węglowego, więc warto zainwestować w zestaw dysz z hartowanej stali.

Napisałem artykuł, który możesz sprawdzić pod tytułem Dysze do drukarek 3D - Mosiądz Vs Stal nierdzewna Vs Stal hartowana, który daje dobry wgląd w różnice pomiędzy trzema głównymi typami dysz.

MGChemicals Wood 3D Printer Filament to świetny wybór, aby uzyskać trochę wysokiej jakości filamentu do drewna, który można kupić w Amazon w szanowanej cenie.

Jest to mieszanka kwasu polimlekowego (PLA) i cząstek drewna, mająca według MSDS 80% PLA i 20% drewna.

Wood filament ma mieszanki w dowolnym miejscu od 10% drewna do 40% drewna, choć wyższe procenty są prawdopodobnie dać więcej problemów, takich jak zatykanie i strun, więc że 20% znak jest wielki punkt być na.

Niektóre filamenty drewniane rzeczywiście ma lekki zapach spalania drewna podczas drukowania! Post-processing swoje wydruki drewna jest świetny pomysł, gdzie można zabarwić go tak jak czyste drewno, dzięki czemu naprawdę wyglądają części.

Przyjrzyjmy się teraz jakiemuś filamentowi z włókna węglowego, który jest popularny w społeczności druku 3D.

Świetnym włóknem węglowym jest PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate Filament, który jest mieszanką włókna poliwęglanowego (bardzo mocnego) i włókna węglowego.

Chociaż ten filament jest droższy niż zwykle, jeśli kiedykolwiek chciałeś naprawdę silny druk 3D, który może wytrzymać wiele uderzeń i uszkodzeń, to jest to niesamowity wybór. Podobno ma szacunkowo 5-10% włókien węglowych w całym, a nie proszek jak inne hybrydy.

Żarnik ten ma wiele zalet takich jak:

• Duża dokładność wymiarowa i druk bez odkształceń
• Doskonałe przyleganie warstw
• Łatwy demontaż podpory
• Naprawdę wysoka tolerancja na ciepło, świetna dla funkcjonalnych wydruków zewnętrznych
• Bardzo wysoki stosunek wytrzymałości do wagi.

Czy można drukować 3D z metalu z domu?

Zdecydowanie możesz drukować 3D z metalu z domu, ale będziesz musiał wydać dużo pieniędzy, nie tylko na drukarkę 3D SLS, ale akcesoria, których wymaga, a także drogie proszki metalowe do druku 3D. Druk 3D z metalu zwykle wymaga drukowania, mycia, a następnie spiekania, co oznacza więcej maszyn.

Istnieje wiele rodzajów technologii druku 3D z metalu, a każda z nich ma swoje unikalne wymagania, cechy i funkcjonalności.

PBF czyli Powder Bed Fusion to technologia druku 3D z metalu, w której proszek metalowy układany jest warstwa po warstwie, a następnie stapiany ze sobą za pomocą niezwykle gorącego źródła ciepła.

Główny rodzaj druku 3D z metalu jest skomplikowanym procesem, który wymaga systemu zasilania gazem, który ma zintegrowany azot lub argon w komorze druku, aby pozbyć się powietrza atmosferycznego.

Środowisko beztlenowe pozwala na stosowanie wielu proszków SLS dostępnych na rynku, takich jak poliamid Onyx PA 11, który jest lepszą alternatywą dla standardowego PA 12.

One Click Metal to firma pracująca nad niedrogimi drukarkami 3D do metalu, które nie wymagają trzech maszyn, a mogą pracować tylko z jedną.

Można używać wydruków 3D prosto z drukarki 3D, bez potrzeby spiekania czy debindowania po procesie. Jak widać jest to bardzo duża maszyna, więc nie do końca zmieści się w zwykłym biurze, ale na pewno jest to możliwe.

Sposób w jaki technologia rozwija się w ostatnim czasie oznacza, że jesteśmy coraz bliżej rozwiązania w zakresie druku 3D z metalu, choć wiele patentów i innych przeszkód stawało na drodze do tego celu.

Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na druk 3D z metalu, zaczniemy obserwować, jak kolejni producenci wchodzą na rynek, co zaowocuje tańszymi drukarkami do metalu, z których będziemy mogli skorzystać.

Jaka jest najtańsza metalowa drukarka 3D?

Jedną z najtańszych drukarek 3D do metalu na rynku jest iRo3d, która kosztuje około 7000 dolarów za Model C, wykorzystujący technologię selektywnego osadzania proszków (SPD). Może on produkować kilka rodzajów metalowych wydruków o wysokości warstwy zaledwie 0,1 mm i ma objętość 280 x 275 x 110 mm.

Na filmiku poniżej widać jak to wygląda i działa, naprawdę imponujące dzieło.

Tę drukarkę 3D można nabyć wchodząc na ich stronę internetową i wysyłając maila do iro3d w celu złożenia bezpośredniego zamówienia, aczkolwiek od dłuższego czasu poszukują oni producenta do produkcji i dystrybucji tego modelu.

Technologia ta jest niesamowita w tym, że w żaden sposób nie zmniejsza wytrzymałości metalu, nie ma żadnego skurczu, a wydruki można wykonać w około 24 godziny.

Wymagany post-processing może oznaczać, że potrzebujesz pieca do wypalania wydruków 3D.

Nowy piec do wypalania ceramiki może kosztować około 1000 dolarów, a nawet używany może kosztować kilkaset dolarów. Musielibyśmy dojść do temperatury ponad 1000°C, więc na pewno nie jest to prosty projekt.

Jakie rodzaje metalu mogą być drukowane 3D?

Rodzaje metali, które mogą być drukowane 3D to:

• Iron
• Miedź
• Nikiel
• Tin
• Lead
• Bizmut
• Molibden
• Kobalt
• Srebrny
• Złoto
• Platinum
• Wolfram
• Palladium
• Węglik wolframu
• Stal maraging
• Węglik boru
• Węglik krzemu
• Chrom
• Wanad
• Aluminium
• Magnez
• Tytan
• Stal nierdzewna
• Kobaltowy chrom

Stal nierdzewna ma właściwości odporności na korozję i wysoką wytrzymałość. Wiele branż i producentów wykorzystuje stal nierdzewną do druku 3D.

Stal nierdzewna jest szeroko stosowana w medycynie, lotnictwie i inżynierii, w tym prototypów, ze względu na twardość i wytrzymałość, którą zapewnia. Są one również odpowiednie dla małych produktów seryjnych i części zamiennych.

Chrom kobaltowy jest metalem odpornym na temperaturę i korozję. Jest głównie używany do zastosowań inżynieryjnych, takich jak turbiny, implanty medyczne.

Stal maraging jest łatwo obrabialnym metalem o dobrej przewodności cieplnej. Efektywne wykorzystanie stali maraging jest dla serii form wtryskowych i aluminiowych odlewów ciśnieniowych.

Aluminium jest typowym stopem odlewniczym, który ma niską wagę i dobre właściwości termiczne w nim. Możesz użyć aluminium do celów motoryzacyjnych.

Stop niklu jest odpornym na ciepło i korozję metalem i jest szeroko stosowany w turbinach, rakietach i przemyśle lotniczym.

Czy drukowany w 3D metal jest wytrzymały?

Metalowe części, które są drukowane 3D, zazwyczaj nie tracą swojej wytrzymałości, zwłaszcza w przypadku technologii selektywnego osadzania proszków. Możesz faktycznie zwiększyć wytrzymałość metalowych części drukowanych 3D poprzez zastosowanie unikalnych wewnętrznych struktur ścian komórkowych w skali do mikrona.

Działa poprzez sterowany komputerowo proces i może skutkować zapobieganiem powszechnym problemom, takim jak złamania. Z ulepszeniami w badaniach i rozwoju w zakresie druku 3D z metalu, jestem pewien, że drukowany w 3D metal będzie tylko coraz mocniejszy.

Możesz nawet zbudować silne części metalowe, wykorzystując chemię jako swoją strategię, używając odpowiedniej ilości tlenu w Tytanie, aby poprawić obiekt o wytrzymałości i odporności na uderzenia.