3D-utskrift är mångsidig, men många undrar om 3D-skrivare bara skriver ut plast. I den här artikeln tar vi reda på vilka material 3D-skrivare kan använda.

3D-skrivare för konsumentbruk använder huvudsakligen plast som PLA, ABS eller PETG, som kallas termoplaster eftersom de mjuknar och hårdnar beroende på temperaturen. Det finns många andra material som du kan 3D-skriva med olika 3D-skrivartekniker som SLS eller DMLS för metaller. Du kan till och med 3D-skriva betong och vax.

I den här artikeln finns det mer användbar information om de material som används vid 3D-utskrift, så läs vidare för att få mer information.

Vad använder 3D-skrivare för bläck?

Om du någonsin har undrat vad 3D-skrivare använder för bläck, så har du här ett enkelt svar på det. 3D-skrivare använder tre grundläggande typer av material för bläck, nämligen;

• Termoplaster (filament)
• Harts
• Pulver

Dessa material använder olika typer av 3D-skrivare för att skriva ut, och vi kommer att titta på vart och ett av dessa material när vi fortsätter.

Termoplaster (filament)

Termoplaster är en typ av polymerer som blir följsamma eller formbara när de värms upp till en viss temperatur och hårdnar när de svalnar.

När det gäller 3D-utskrift är filament eller termoplaster det som 3D-skrivare använder som "bläck" eller material för att skapa 3D-objekt. Det används med en teknik som kallas Fused Deposition Modeling eller FDM 3D-utskrift.

Det är förmodligen den enklaste typen av 3D-utskrift som finns eftersom det inte krävs någon komplicerad process, utan bara uppvärmning av filament.

Den mest populära filamenten som de flesta använder är PLA eller polymjölksyra. De näst mest populära filamenten är ABS, PETG, TPU och nylon.

Du kan få alla sorters filamenttyper samt olika hybrider och färger, så det finns verkligen ett brett utbud av termoplaster som du kan 3D-skriva med.

Ett exempel är denna SainSmart Black ePA-CF Carbon Fiber Filled Nylon Filament från Amazon.

Vissa filament är svårare att skriva ut än andra och har mycket olika egenskaper som du kan välja beroende på ditt projekt.

3D-utskrift med termoplastiska filament innebär att materialet matas genom ett rör mekaniskt med en extruder, som sedan matas in i en värmekammare som kallas hotend.

Hotend hettas upp till en temperatur där filamentet mjuknar och kan extruderas genom ett litet hål i ett munstycke, vanligtvis 0,4 mm i diameter.

Din 3D-skrivare arbetar med instruktioner som kallas en G-kodfil och som talar om exakt vilken temperatur 3D-skrivaren ska ha, vart skrivarhuvudet ska flyttas, vilken nivå kylfläktarna ska ha och alla andra instruktioner som får 3D-skrivaren att göra saker.

G-kodfiler skapas genom att bearbeta en STL-fil, som du enkelt kan ladda ner från en webbplats som Thingiverse. Bearbetningsprogrammet kallas för en slicer, och den mest populära för FDM-utskrift är Cura.

Här är en kort video som visar 3D-utskriftsprocessen med filament från början till slut.

Jag har faktiskt skrivit ett helt inlägg med titeln Ultimate 3D Printing Filament & Materials Guide där jag går igenom flera olika typer av filament och 3D-utskriftsmaterial.

Harts

Nästa uppsättning "bläck" som 3D-skrivare använder är ett material som kallas fotopolymerharts, som är en värmehärdad vätska som är ljuskänslig och stelnar när den utsätts för vissa våglängder UV-ljus (405 nm).

Dessa hartser skiljer sig från epoxihartser som vanligtvis används för hobbyhantverk och liknande projekt.

3D-utskriftshartser används i en 3D-utskriftsteknik som kallas SLA eller stereolitografi. Den här metoden ger användarna en mycket högre detaljnivå och upplösning på grund av hur varje lager bildas.

Vanliga 3D-utskriftshartser är standardharts, snabbharts, ABS-liknande harts, flexibelt harts, vattentvättbart harts och tåligt harts.

Jag har skrivit ett mer djupgående inlägg om Vilka typer av harts finns det för 3D-utskrift? Bästa märken och typer, så du kan gärna kolla in det för mer information.

Här är processen för hur SLA 3D-skrivare fungerar:

• När 3D-skrivaren är monterad häller du harts i hartsbehållaren - en behållare som innehåller harts ovanför LCD-skärmen.
• Byggplattan sänks ner i hartsbehållaren och skapar en förbindelse med filmskiktet i hartsbehållaren.
• Den 3D-utskriftsfil som du skapar kommer att skicka instruktioner för att lysa upp en specifik bild som kommer att skapa lagret.
• Detta lager av ljus kommer att härda harts.
• Byggplattan höjs sedan upp och skapar ett sugtryck som drar av det skapade lagret från hartsfilmen och fastnar på byggplattan.
• Den fortsätter att skapa varje lager genom att exponera en ljusbild tills 3D-objektet är skapat.

SLA 3D-utskrifter skapas i princip upp och ner.

SLA 3D-skrivare kan skapa fantastiska detaljer tack vare att de kan ha en upplösning på upp till 0,01 mm eller 10 mikroner, men standardupplösningen är vanligtvis 0,05 mm eller 50 mikroner.

FDM 3D-skrivare har vanligtvis en standardupplösning på 0,2 mm, men vissa högkvalitativa maskiner kan nå 0,05 mm.

Säkerhet är viktigt när det gäller harts eftersom det är giftigt när det kommer i kontakt med huden. Du bör använda nitrilhandskar när du hanterar harts för att undvika hudkontakt.

3D-utskrift av harts har en längre process på grund av den nödvändiga efterbehandlingen. Du måste tvätta bort det ohärdade hartset, rengöra de stöd som krävs för 3D-utskrift av harts-modeller och sedan härda delen med ett externt UV-ljus för att härda det 3D-utskrivna objektet.

Pulver

En mindre vanlig men växande bransch inom 3D-utskrift är att använda pulver som "bläck".

Pulver som används vid 3D-utskrift kan vara polymerer eller till och med metaller som reduceras till fina partiklar. Metallpulverets kvalitet och utskriftsprocessen avgör hur utskriften blir.

Det finns flera typer av pulver som kan användas vid 3D-utskrift, till exempel nylon, rostfritt stål, aluminium, järn, titan, koboltkrom och många andra.

På en webbplats som heter Inoxia säljs många olika typer av metallpulver.

Det finns också olika tekniker som kan användas vid 3D-utskrift med pulver, t.ex. SLS (Selective Laser Sintering), EBM (Electron Beam Melting), Binder Jetting & BPE (Bound Powder Extrusion).

Den mest populära är den sintringsteknik som kallas Selective Laser Sintering (SLS).

Processen för selektiv lasersintring sker på följande sätt:

• Pulverbehållaren fylls med ett termoplastiskt pulver, vanligtvis nylon (runda och släta partiklar).
• En pulverspridare (ett blad eller en rulle) sprider ut pulvret för att skapa ett tunt och jämnt lager på byggplattformen.
• Lasern värmer selektivt upp delar av byggområdet för att smälta pulvret på ett definierat sätt.
• Byggplattan flyttas nedåt med varje lager, där pulvret sprids ut igen för ytterligare en sintring från lasern.
• Denna process upprepas tills din del är färdig.
• Det slutliga trycket kommer att vara omslutet av ett nylonpulverskal som kan avlägsnas med en borste.
• Du kan sedan använda ett speciellt system som använder något som högtrycksluft för att rengöra resten av den.

Här är en snabb video om hur SLS-processen ser ut.

Processen sker genom att pulvret sintras för att bilda fasta delar som är mer porösa än smältpunkten. Det innebär att pulverpartiklarna värms upp så att ytorna svetsas samman. En fördel med detta är att man kan kombinera material med plast för att producera 3D-utskrifter.

Du kan 3D-skriva med metallpulver med hjälp av tekniker som DMLS, SLM & EBM.

Kan 3D-skrivare bara skriva ut plast?

Även om plast är det vanligaste materialet som används vid 3D-utskrift kan 3D-skrivare skriva ut andra material än plast.

Andra material som kan användas vid 3D-utskrift är bland annat:

• Harts
• Pulver (polymerer & metaller)
• Grafit
• Kolfiber
• Titanium
• Aluminium
• Silver och guld
• Choklad
• Stamceller
• Järn
• Trä
• Vax
• Betong

För FDM-skrivare är det bara vissa av dessa material som kan värmas och mjukas upp snarare än brännas så att de kan tryckas ut ur en hotend. Det finns många 3D-utskriftstekniker som utökar materialmöjligheterna för vad människor kan skapa.

Den viktigaste är SLS 3D-skrivare som använder pulver med lasersintringsteknik för att göra 3D-utskrifter.

3D-skrivare av harts används också ofta för hemmet och kommersiella ändamål. Detta innebär att man använder fotopolymeriseringsprocessen för att stelna flytande harts med UV-ljus som sedan genomgår efterbehandling för att få en högkvalitativ finish.

3D-skrivare kan inte bara skriva ut plast utan även andra material beroende på vilken typ av 3D-skrivare det rör sig om. Om du vill skriva ut något av de andra material som anges ovan bör du skaffa relevant 3D-skrivarteknik för att skriva ut.

Kan 3D-skrivare skriva ut vilket material som helst?

Material som kan mjukas upp och extruderas genom ett munstycke eller pulveriserade metaller kan bindas samman till ett objekt. Så länge materialet kan läggas i lager eller staplas ovanpå varandra kan det 3D-utskrivas, men många objekt uppfyller inte dessa krav. Betong kan 3D-utskrivas eftersom den börjar mjuk.

3D-utskrivna hus tillverkas av betong som blandas och sprutas ut genom ett mycket stort munstycke och härdar efter en tid.

Med tiden har 3D-utskrift introducerat många nya material som betong, vax, choklad och till och med biologiska material som stamceller.

Så här ser ett 3D-utskrivet hus ut.

Kan man skriva ut pengar i 3D?

Nej, det går inte att 3D-skriva pengar på grund av tillverkningsprocessen för 3D-utskrift och de inbäddade markeringarna på pengar som gör dem förfalskningsfria. 3D-skrivare skapar huvudsakligen plastföremål med material som PLA eller ABS, och kan definitivt inte 3D-skriva papper. Det är möjligt att 3D-skriva mynt av metall.

Pengar tillverkas med många markeringar och inbäddade trådar som en 3D-skrivare kanske inte kan återge exakt. Även om en 3D-skrivare kan producera något som ser ut som pengar kan utskrifterna inte användas som pengar eftersom de inte har de unika egenskaper som utgör en sedel.

Pengar skrivs ut på papper och de flesta 3D-utskrifter skrivs ut i plast, eller stelnar, och dessa material kan inte fungera på samma sätt som papper och kan inte hanteras på samma sätt som pengar.

Forskning visar att de flesta länders moderna valuta har minst sex olika tekniker inbyggda i sig. Ingen 3D-skrivare kommer att kunna stödja mer än en eller två av dessa metoder som krävs för att skriva ut sedeln på ett korrekt sätt.

De flesta länder, särskilt USA, tillverkar sedlar som innehåller de senaste avancerade teknikfunktionerna mot förfalskningar, vilket gör det svårt för en 3D-skrivare att skriva ut dem. Detta kan bara vara möjligt om 3D-skrivaren har den teknik som krävs för att skriva ut sedeln i fråga.

En 3D-skrivare kan bara försöka skriva ut en kopia av pengar och har inte rätt teknik eller material för att skriva ut pengar.

Många skapar rekvisita med hjälp av ett plastmaterial som PLA och sprayar det sedan med metallfärg.

Andra nämner en teknik där man kan skapa en 3D-form och använda ädelmetalllera. Man pressar leran till en form och bränner den sedan till metall.

Här är en YouTuber som har skapat ett D&D-mynt med "Ja" och "Nej" i vardera änden. Han gjorde en enkel design i en CAD-programvara och skapade sedan ett skript där det 3D-utskrivna myntet pausar så att han kan sätta in en bricka inuti för att göra det tyngre, och sedan färdigställer han resten av myntet.

Här är ett exempel på en 3D-utskriven Bitcoin-fil från Thingiverse som du kan ladda ner och 3D-skriva själv.