Ak vás zaujíma, či Ender 3 alebo iné 3D tlačiarne dokážu 3D tlačiť kov alebo drevo, nie ste sami. Túto otázku si kladie viacero ľudí po tom, čo sa o túto oblasť začali viac zaujímať, a ja som sa rozhodol na ňu odpovedať v tomto článku.

Zariadenie Ender 3 nedokáže tlačiť čisté drevo ani kov, ale drevo & PLA s prímesou kovu je široko používaný materiál, ktorý možno tlačiť na zariadení Ender 3. Nie sú to náhrady. Existujú 3D tlačiarne, ktoré sa špecializujú na 3D tlač kovu, ale tie sú oveľa drahšie a môžu stáť 10 000 - 40 000 USD.

Zvyšok tohto článku sa bude venovať podrobnejším informáciám o 3D tlači z kovu & vlákno s prímesou dreva, ako aj niektorým informáciám o kovových 3D tlačiarňach, takže sa zdržte až do konca.

Môžu 3D tlačiarne & Ender 3 3D tlačiť kov & drevo?

Špecializované 3D tlačiarne dokážu tlačiť kov pomocou technológie nazývanej selektívne laserové spekanie (SLS), ale to sa netýka tlačiarne Ender 3. Žiadna 3D tlačiareň v súčasnosti nedokáže 3D tlačiť čisté drevo, hoci existujú hybridy PLA, ktoré sú zmiešané so zrnami dreva, čo pri 3D tlači vytvára vzhľad a dokonca aj vôňu dreva.

Ak chcete, aby 3D tlačiareň tlačila s kovom, budete musieť minúť nemalé peniaze na 3D tlačiareň SLS, pričom cenovo výhodná tlačiareň sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 10 000 - 40 000 USD.

Potom sa budete musieť naučiť tlačiareň správne ovládať a nakúpiť ďalšie súčiastky, ako aj samotný materiál, ktorým je kovový prášok. Môže to byť dosť drahé a rozhodne sa to neodporúča pre priemerných domácich hobbystov.

Sinterit Lisa na 3DPrima stojí približne 12 000 USD a má stavebný objem len 150 x 200 x 150 mm. Používateľom poskytuje spôsob výroby skutočne funkčných dielov s veľkou rozmerovou presnosťou a úžasnými detailmi.

Ďalšia časť nazvaná Sandblaster je určená na čistenie, leštenie a dokončovanie výtlačkov z 3D tlačiarne SLS. Využíva abrazívny materiál a stlačený vzduch na preniknutie do vonkajšej časti modelu, aby sa skutočne zvýraznili detaily.

Podľa cien na stránke 3DPrima sa zdá, že prášok sa predáva za približne 165 USD za kg, pričom sa dodáva v dávkach po 2 kg.

Ak chcete získať lepšiu predstavu o tom, čo je SLS a ako funguje, uvediem odkaz na video nižšie v časti Najlacnejšie kovové 3D tlačiarne.

Ak prejdeme k drevu, nemôžeme tlačiť 3D tlačou z čistého dreva kvôli spôsobu, akým drevo reaguje na vysoké teploty potrebné na jeho vytláčanie, pretože by sa skôr spálilo ako roztavilo.

Existujú však špeciálne kompozitné vlákna, v ktorých je plast PLA zmiešaný so zrnami dreva, známe ako PLA s prímesou dreva.

Majú veľa vlastností podobných drevu, ako je vzhľad, a dokonca aj vôňa, ale pri pozornom skúmaní môžete niekedy povedať, že to nie je čisté drevo. Modely, ktoré som videl vytlačené z dreva, však vyzerajú fantasticky.

3D tlač s drevom pre nový vzhľad môjho ovládača XBONE

V ďalšej časti sa dozvieme základné informácie o PLA vlákne s prímesou kovu a dreva.

Čo je PLA vlákno s prímesou kovu a dreva?

Kovové vlákno je hybrid PLA a kovového prášku zvyčajne vo forme uhlíka, nehrdzavejúcej ocele alebo medi. PLA s uhlíkovými vláknami je veľmi obľúbený vďaka svojej odolnosti a pevnosti. Filament s prímesou dreva je hybrid PLA a dreveného prášku a vyzerá veľmi podobne ako drevo.

Tieto PLA vlákna s prímesou kovu a dreva sú zvyčajne drahšie ako bežné PLA, ich cena sa zvyšuje o 25 % alebo viac. Bežný PLA sa predáva za približne 20 USD za 1 kg, zatiaľ čo tieto hybridy sa predávajú za 25 USD a viac za 1 kg.

Tieto vlákna môžu byť pre štandardné mosadzné trysky dosť abrazívne, najmä vlákna z uhlíkových vlákien, preto je dobré investovať do sady trysok z tvrdenej ocele.

Napísal som článok s názvom Trysky pre 3D tlačiarne - mosadz vs nehrdzavejúca oceľ vs tvrdená oceľ, ktorý poskytuje dobrý prehľad o rozdieloch medzi tromi hlavnými typmi trysiek.

Filament pre 3D tlačiarne MGChemicals Wood je skvelou voľbou na získanie vysokokvalitného dreveného filamentu, ktorý si môžete kúpiť od spoločnosti Amazon za slušnú cenu.

Je to zmes kyseliny polymliečnej (PLA) a drevených častíc, pričom podľa karty bezpečnostných údajov obsahuje 80 % PLA a 20 % dreva.

Drevené vlákna sa miešajú od 10 % do 40 % dreva, hoci pri vyšších percentách je pravdepodobné, že sa vyskytnú väčšie problémy, ako je upchávanie a navliekanie, takže 20 % je skvelá hranica.

Niektoré drevené vlákna majú pri tlači skutočne mierny zápach horiaceho dreva! Následné spracovanie výtlačkov z dreva je skvelý nápad, pri ktorom ho môžete zafarbiť ako čisté drevo, aby vyzeralo naozaj ako z dreva.

Teraz sa pozrime na niektoré vlákna z uhlíkových vlákien, ktoré sú populárne v komunite 3D tlačiarov.

Skvelým vláknom z uhlíkových vlákien je polykarbonátové vlákno PRILINE Carbon Fiber, ktoré je zmesou polykarbonátového vlákna (veľmi pevného) a uhlíkových vlákien.

Hoci je tento filament drahší ako zvyčajne, ak ste niekedy túžili po naozaj silnej 3D tlači, ktorá vydrží veľa nárazov a poškodení, je to úžasná voľba. Údajne má v sebe približne 5 - 10 % vlákien uhlíkových vlákien, nie prášok ako iné hybridy.

Toto vlákno má mnoho výhod, ako napríklad:

• Veľká rozmerová presnosť a tlač bez deformácií
• Vynikajúca priľnavosť vrstiev
• Jednoduché odstránenie podpery
• Skutočne vysoká tepelná odolnosť, skvelá pre funkčné vonkajšie výtlačky
• Veľmi vysoký pomer pevnosti k hmotnosti.

Môžete 3D tlačiť kov z domu?

Určite môžete 3D tlačiť kovy z domu, ale budete musieť minúť veľa peňazí, a to nielen na 3D tlačiareň SLS, ale aj na príslušenstvo, ktoré si vyžaduje, ako aj na drahé kovové prášky na 3D tlač. 3D tlač kovov si zvyčajne vyžaduje tlač, umývanie a potom spekanie, čo znamená viac strojov.

V skutočnosti existuje mnoho typov technológií 3D tlače z kovu, pričom každá z nich má svoje vlastné jedinečné požiadavky, vlastnosti a funkcie.

PBF alebo Powder Bed Fusion je technológia 3D tlače kovov, pri ktorej sa kovový prášok ukladá vrstvu po vrstve a potom sa spája pomocou extrémne horúceho zdroja tepla.

Hlavný typ 3D tlače kovov je zložitý proces, ktorý si vyžaduje systém prívodu plynu, ktorý má v tlačovej komore integrovaný dusík alebo argón, aby sa zbavil atmosférického vzduchu.

Prostredie bez kyslíka umožňuje používať mnohé prášky SLS, ktoré sú na trhu, ako napríklad polyamid Onyx PA 11, ktorý je lepšou alternatívou k štandardnému PA 12.

One Click Metal je spoločnosť, ktorá pracuje na cenovo dostupných 3D tlačiarňach na kov, ktoré nepotrebujú tri stroje a môžu pracovať len s jedným.

3D výtlačky môžete používať priamo z 3D tlačiarne bez potreby spekania alebo oddebnenia po procese. Ako vidíte, je to veľmi veľký stroj, takže sa do bežnej kancelárie zrovna nezmestí, ale určite je to možné.

Vývoj technológií v poslednom čase znamená, že sa čoraz viac približujeme k riešeniu 3D tlače z kovu, hoci tomu bráni mnoho patentov a iných prekážok.

Keďže dopyt po 3D tlači z kovu rastie, na trh sa dostane viac výrobcov, čo povedie k lacnejším tlačiarňam na kov, ktoré budeme môcť využívať.

Aká je najlacnejšia kovová 3D tlačiareň?

Jednou z najlacnejších kovových 3D tlačiarní na trhu je iRo3d, ktorá sa predáva za približne 7 000 USD za model C, pričom využíva technológiu selektívneho nanášania prášku (SPD). Dokáže vytvárať niekoľko typov kovových výtlačkov s výškou vrstvy len 0,1 mm a má stavebný objem 280 x 275 x 110 mm.

Na videu nižšie je vidieť, ako vyzerá a funguje, naozaj pôsobivý výtvor.

Túto 3D tlačiareň si môžete zakúpiť na ich webovej stránke a zaslaním e-mailu spoločnosti iro3d na priamu objednávku, hoci hľadali výrobcu na výrobu a distribúciu tohto modelu.

Táto technológia je úžasná v tom, že nijako neznižuje pevnosť kovu, nezmršťuje sa a výtlačky dokáže vyrobiť približne za 24 hodín.

Následné spracovanie môže znamenať, že na vypálenie 3D tlače budete potrebovať pec alebo pece.

Nová hrnčiarska pec vás môže stáť okolo 1 000 dolárov alebo aj použitá vás môže vyjsť na niekoľko stoviek dolárov. Potrebovali by sme sa dostať na teplotu viac ako 1 000 °C, takže to rozhodne nie je jednoduchý projekt.

Aké druhy kovov možno vytlačiť 3D tlačou?

Typy kovov, ktoré možno vytlačiť 3D tlačou, sú:

• Iron
• Meď
• Nikel
• Cín
• Vedenie
• Bizmut
• Molibdén
• Kobalt
• Silver
• Zlato
• Platinum
• Volfrám
• Paládium
• Karbid volfrámu
• Maraging Steel
• Karbid bóru
• Karbid kremíka
• Chróm
• Vanád
• Hliník
• Horčík
• Titán
• Nerezová oceľ
• Kobaltový chróm

Nerezová oceľ má vlastnosti odolnosti proti korózii a vysokej pevnosti. Mnoho priemyselných odvetví a výrobcov používa nerezovú oceľ na 3D tlač.

Nerezová oceľ sa vďaka svojej tvrdosti a pevnosti široko používa v lekárstve, letectve a strojárstve vrátane prototypov. Sú vhodné aj na malé série výrobkov a náhradné diely.

Kobalt-chróm je kov odolný voči teplotám a korózii. Používa sa najmä na strojárske aplikácie, ako sú turbíny, lekárske implantáty.

Maraging Steel je ľahko opracovateľný kov s dobrou tepelnou vodivosťou. Efektívne použitie Maraging Steel je pre sériu vstrekovacích foriem a hliníkové tlakové liatie.

Hliník je typická zliatina na odlievanie, ktorá má nízku hmotnosť a dobré tepelné vlastnosti. Hliník môžete použiť na automobilové účely.

Niklová zliatina je kov odolný voči teplu a korózii a je široko používaný pre turbíny, rakety a letectvo.

Je 3D vytlačený kov pevný?

Kovové diely vytlačené 3D tlačou zvyčajne nestrácajú svoju pevnosť, najmä pri technológii selektívneho nanášania prášku. Pevnosť kovových 3D vytlačených dielov môžete v skutočnosti zvýšiť použitím jedinečných štruktúr vnútorných bunkových stien až na úrovni mikrónov.

Funguje prostredníctvom počítačom riadeného procesu a môže viesť k predchádzaniu bežným problémom, ako sú zlomeniny. Som si istý, že so zlepšeniami vo výskume a vývoji v oblasti 3D tlače kovov bude 3D tlač kovov naďalej len silnejšia.

Pomocou chémie môžete dokonca vytvoriť silné kovové súčiastky, pričom ako stratégiu použijete správne množstvo kyslíka v titule, aby ste zlepšili pevnosť a odolnosť objektu voči nárazom.