Якщо вам цікаво, чи може Ender 3 або інші 3D-принтери 3D-друкувати метал або дерево, ви не самотні. Це питання, яке задають собі кілька людей, зацікавившись цією сферою, і на яке я вирішив відповісти в цій статті.

Ender 3 не може друкувати чисте дерево або метал, але PLA, наповнений деревом і металом, є широко використовуваним матеріалом, який можна 3D-друкувати на Ender 3. Вони не є замінниками. Існують 3D-принтери, які спеціалізуються на 3D-друку металу, але вони набагато дорожчі і можуть коштувати від $10 000 до $40 000.

У решті статті ми розглянемо деякі подробиці про 3D-друк металевими та дерев'яними нитками, а також інформацію про металеві 3D-принтери, тож залишайтеся з нами до кінця.

Чи можуть 3D-принтери, наприклад, Ender 3 3D друкувати метал і дерево?

Спеціалізовані 3D-принтери можуть друкувати метал за допомогою технології, яка називається селективне лазерне спікання (SLS), але це не стосується Ender 3. Наразі жоден 3D-принтер не може 3D-друкувати чисту деревину, хоча існують гібриди PLA, які змішуються з деревними волокнами, надаючи вигляду і навіть запаху деревини при 3D-друці.

Щоб отримати 3D-принтер для друку металом, вам доведеться витратити чималу суму грошей на SLS 3D-принтер, бюджетний варіант якого зазвичай коштує від $10 000 до $40 000.

Потім вам потрібно буде навчитися правильно експлуатувати принтер і придбати інші деталі, а також сам матеріал, який являє собою металевий порошок. Він може бути досить дорогим і, безумовно, не рекомендується для пересічних любителів в домашніх умовах.

Sinterit Lisa на 3DPrima коштує близько 12 000 доларів і має об'єм збірки всього 150 x 200 x 150 мм. Він надає користувачам можливість виготовляти дійсно функціональні деталі з високою точністю розмірів і дивовижною деталізацією.

Інша частина, яка називається піскоструминним апаратом, призначена для очищення, полірування та обробки відбитків, отриманих на 3D-принтері SLS. Він використовує абразивний матеріал і стиснене повітря для проникнення в зовнішню частину вашої моделі, щоб по-справжньому висвітлити деталі.

Згідно з цінами на 3DPrima, порошок коштує близько $165 за кг, якщо брати партії по 2 кг.

Якщо ви хочете краще зрозуміти, що таке SLS і як він працює, я дам посилання на відео нижче під заголовком "Найдешевший металевий 3D-принтер".

Переходячи до дерева, ми не можемо 3D-друкувати чисту деревину через те, як дерево реагує на високі температури, необхідні для його екструзії, оскільки воно швидше горітиме, ніж плавитиметься.

Існують спеціальні композитні нитки, які насправді містять PLA-пластик, змішаний з деревними волокнами, так званий PLA, наповнений деревиною.

Вони мають багато схожих з деревом властивостей, таких як зовнішній вигляд і навіть запах, але при уважному розгляді іноді можна сказати, що це не чиста деревина. Моделі, які я бачив, надруковані на дереві, виглядають фантастично.

Я зробив 3D-друк з дерева для нового вигляду мого контролера XBONE

У наступному розділі ми дізнаємося важливу інформацію про нитку PLA, наповнену металом і деревиною.

Що таке металонаповнена та деревинно-наповнена PLA нить?

Нитка з металевим наповнювачем - це гібрид PLA і металевого порошку, зазвичай у вигляді вуглецю, нержавіючої сталі або міді. Вуглецеве волокно PLA дуже популярне завдяки своїй довговічності і міцності. Нитка з дерев'яним наповнювачем - це гібрид PLA і деревного порошку, дуже схожий на деревину.

Ці нитки PLA, наповнені металом і деревиною, зазвичай дорожчі за звичайний PLA, ціна на них збільшується на 25% або більше. Звичайний PLA коштує близько $20 за кг, тоді як ці гібриди коштують від $25 і вище за 1 кг.

Ці нитки можуть бути досить абразивними для ваших стандартних латунних насадок, особливо нитки з вуглецевого волокна, тому варто інвестувати в набір насадок із загартованої сталі.

Я написав статтю під назвою "Сопло для 3D-принтера: латунне проти нержавіючої сталі та загартованої сталі", яка дає гарне уявлення про відмінності між трьома основними типами сопел.

Дерев'яна нитка для 3D-принтерів MGChemicals Wood 3D Printer Filament - чудовий вибір для отримання високоякісної дерев'яної нитки, яку можна придбати на Amazon за прийнятною ціною.

Це суміш полімолочної кислоти (PLA) і деревних частинок, яка, згідно з даними MSDS, складається з 80% PLA і 20% деревини.

Дерев'яна нитка має вміст деревини від 10% до 40%, хоча вищий відсоток може спричинити більше проблем, таких як засмічення та розтягування, тому 20% - це оптимальний показник.

Деякі дерев'яні нитки під час друку мають легкий запах горілої деревини! Постобробка відбитків на дереві - чудова ідея: ви можете пофарбувати їх так само, як чисту деревину, щоб вони дійсно виглядали як справжнісінькі.

Тепер давайте розглянемо деякі нитки з вуглецевого волокна, популярні у спільноті 3D-друку.

Чудовою ниткою з вуглецевого волокна є полікарбонатна нитка PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate, яка являє собою суміш полікарбонатної нитки (дуже міцної) і вуглецевого волокна.

Хоча ця нитка дорожча за звичайну, якщо ви коли-небудь хотіли отримати дійсно міцний 3D-друк, який витримає багато ударів і пошкоджень, це чудовий вибір. За оцінками, вона містить 5-10% ниток вуглецевого волокна, а не порошку, як інші гібриди.

Ця нитка має багато переваг, таких як:

• Висока точність розмірів і друк без деформацій
• Відмінна адгезія шарів
• Легке зняття опори
• Дійсно висока термостійкість, чудово підходить для функціонального друку на відкритому повітрі
• Дуже високе співвідношення міцності до ваги.

Чи можете ви 3D-друкувати метал вдома?

Ви, безумовно, можете 3D-друкувати метал вдома, але вам доведеться витратити багато грошей, не лише на 3D-принтер SLS, але й на аксесуари, які для нього потрібні, а також на дорогі металеві порошки для 3D-друку. 3D-друк металом зазвичай вимагає друку, промивання, а потім спікання, а це означає, що потрібно більше машин.

Насправді існує багато типів технологій 3D-друку на металі, кожна з яких має свої унікальні вимоги, характеристики та функціональні можливості.

PBF або Powder Bed Fusion - це технологія металевого 3D-друку, яка полягає в тому, що металевий порошок викладається шар за шаром, а потім сплавляється за допомогою надзвичайно гарячого джерела тепла.

Основний вид металевого 3D-друку - це складний процес, який вимагає системи газопостачання, що має інтегровану систему подачі азоту або аргону в камеру друку, щоб позбутися атмосферного повітря.

Безкисневе середовище дозволяє використовувати багато порошків SLS, доступних на ринку, наприклад, поліамід Onyx PA 11, що є кращою альтернативою стандартному поліаміду PA 12.

One Click Metal - компанія, що працює над доступними металевими 3D-принтерами, які не потребують трьох машин, а можуть працювати лише з однією.

Ви можете використовувати 3D-відбитки прямо з 3D-принтера без необхідності додруковувати або розклеювати їх після процесу. Як бачите, це дуже велика машина, тому вона не зовсім поміститься у звичайному офісі, але це цілком можливо.

Розвиток технологій останнім часом означає, що ми все ближче і ближче підходимо до рішення для 3D-друку металом, хоча на шляху до цього стоїть безліч патентів та інших перешкод.

Оскільки попит на 3D-друк металом зростає, ми побачимо, що на ринок виходить все більше виробників, що призведе до здешевлення металевих принтерів, які ми зможемо використовувати.

Який найдешевший металевий 3D-принтер?

Один з найдешевших металевих 3D-принтерів на ринку - iRo3d, який коштує близько $7 000 за модель C. Він використовує технологію селективного порошкового напилення (SPD). Він може створювати кілька типів металевих відбитків з висотою шару всього 0,1 мм і має об'єм 280 x 275 x 110 мм.

На відео нижче показано, як він виглядає і працює, дійсно вражаюче творіння.

Ви можете придбати цей 3D-принтер, зайшовши на їхній сайт і надіславши електронного листа на адресу iro3d для прямого замовлення, хоча вони шукають виробника, який би виготовив і розповсюдив цю модель.

Ця технологія дивовижна тим, що вона жодним чином не зменшує міцність металу, не має жодної усадки і може створювати відбитки приблизно за 24 години.

Необхідна подальша обробка може означати, що вам знадобиться піч або піч для запікання 3D-друку.

Нова гончарна піч може коштувати близько $1,000, або навіть вживана - кілька сотень доларів. Нам потрібно буде досягти температури понад $1,000°C, тож це, безумовно, не простий проект.

Які види металу можна друкувати на 3D-принтері?

Типи металів, які можуть бути надруковані на 3D-принтері, такі:

• Залізо
• Мідь
• Нікель.
• Бляха.
• Свинцевий.
• Вісмут
• Молібден
• Кобальт
• Срібло
• Золото
• Платина
• Вольфрам
• Паладій
• Карбід вольфраму
• Старіюча сталь
• Карбід бору
• Карбід кремнію
• Хром
• Ванадій
• Алюміній
• Магній
• Титан
• Нержавіюча сталь
• Кобальт Хром

Нержавіюча сталь має властивості корозійної стійкості та високої міцності. Багато галузей промисловості та виробників використовують нержавіючу сталь для 3D-друку.

Нержавіюча сталь широко використовується в медичній, аерокосмічній та машинобудівній галузях, включаючи прототипи, завдяки твердості та міцності, які вона забезпечує. Вона також підходить для виготовлення дрібносерійних виробів і запасних частин.

Кобальт-хром - термостійкий і стійкий до корозії метал, який в основному використовується в машинобудуванні, наприклад, у турбінах, медичних імплантатах.

Мартенситностаріюча сталь - це метал, що легко піддається механічній обробці та має хорошу теплопровідність. Ефективне використання мартенситностаріючої сталі для лиття під тиском та алюмінієвого лиття під тиском.

Алюміній - це типовий ливарний сплав, який має невелику вагу і хороші термічні властивості. Ви можете використовувати алюміній для автомобільних цілей.

Нікелевий сплав - це жаростійкий і корозійно-стійкий метал, який широко використовується в турбінах, ракетах та аерокосмічній галузі.

Чи міцний метал, надрукований на 3D-принтері?

Металеві деталі, надруковані методом 3D-друку, зазвичай не втрачають своєї міцності, особливо при використанні технології селективного порошкового напилення. Ви можете збільшити міцність металевих деталей, надрукованих методом 3D-друку, використовуючи унікальні внутрішні структури клітинних стінок аж до мікронного масштабу.

Він працює за допомогою комп'ютерного контролю і може запобігти поширеним проблемам, таким як переломи. Я впевнений, що з удосконаленням досліджень і розробок у галузі 3D-друку металів, 3D-друк на металі буде тільки міцнішати.

Ви навіть можете створювати міцні металеві деталі, використовуючи хімію як стратегію, застосовуючи потрібну кількість кисню в титані, щоб покращити міцність та ударостійкість об'єкта.