In 3D rất linh hoạt, nhưng mọi người thắc mắc liệu máy in 3D chỉ in nhựa hay không. Bài viết này sẽ xem xét loại vật liệu mà máy in 3D có thể sử dụng.

Máy in 3D tiêu dùng chủ yếu sử dụng nhựa như PLA, ABS hoặc PETG, được gọi là nhựa nhiệt dẻo vì chúng mềm và cứng tùy thuộc vào nhiệt độ. Có nhiều vật liệu khác mà bạn có thể in 3D bằng các công nghệ in 3D khác nhau như SLS hoặc DMLS cho kim loại. Bạn thậm chí có thể in 3D bê tông và sáp.

Có một số thông tin hữu ích khác mà tôi đã đưa vào bài viết này về các vật liệu được sử dụng trong in 3D, vì vậy hãy tiếp tục đọc để biết thêm.

Máy in 3D sử dụng loại mực nào?

Nếu bạn đã từng thắc mắc về loại mực mà máy in 3D sử dụng, thì đây là câu trả lời đơn giản cho vấn đề đó. Máy in 3D sử dụng ba loại vật liệu cơ bản cho mực là;

• Nhựa nhiệt dẻo (dây tóc)
• Nhựa
• Bột

Những vật liệu này sử dụng các loại máy in 3D khác nhau để in và chúng ta sẽ xem xét từng loại vật liệu này khi tiếp tục.

Nhựa nhiệt dẻo (Dây tóc)

Nhựa nhiệt dẻo là một loại polymer trở nên mềm dẻo hoặc có thể tạo khuôn khi được nung nóng đến một nhiệt độ cụ thể và cứng lại khi được làm lạnh.

Khi nói đến in 3D, sợi nhựa hoặc nhựa nhiệt dẻo là thứ mà máy in 3D sử dụng cho “mực” hoặc vật liệu để tạo vật thể 3D. Nó được sử dụng với một công nghệđược gọi là Mô hình lắng đọng hợp nhất hoặc in 3D FDM.

Đây có lẽ là loại in 3D đơn giản nhất hiện có vì nó không yêu cầu quy trình phức tạp mà chỉ cần đốt nóng dây tóc.

Dây tóc phổ biến nhất mà hầu hết mọi người sử dụng là PLA hoặc Polylactic Acid. Một số loại sợi phổ biến tiếp theo là ABS, PETG, TPU & Ni lông.

Bạn có thể nhận được tất cả các loại dây tóc cũng như các loại lai và màu sắc khác nhau, vì vậy thực sự có rất nhiều loại nhựa nhiệt dẻo mà bạn có thể sử dụng để in 3D .

Một ví dụ là Dây tóc nylon chứa đầy sợi carbon ePA-CF SainSmart màu đen này từ Amazon.

Một số dây tóc khó in hơn những dây tóc khác và có các đặc tính rất khác nhau mà bạn có thể chọn tùy theo dự án của mình.

In 3D với sợi nhựa nhiệt dẻo liên quan đến việc vật liệu được đưa qua ống một cách cơ học bằng máy đùn, sau đó ống này được đưa vào buồng gia nhiệt được gọi là lò sưởi.

Đầu đốt nóng được làm nóng đến nhiệt độ mà tại đó dây tóc mềm ra và có thể đùn ra ngoài qua một lỗ nhỏ trên vòi phun, thường có đường kính 0,4mm.

Máy in 3D của bạn hoạt động theo hướng dẫn được gọi là G- Tệp mã cho máy in 3D biết chính xác nhiệt độ đang ở, vị trí di chuyển đầu in, quạt làm mát nên ở mức nào và mọi hướng dẫn khác giúp máy in 3D hoạt động.

G-Code tập tin được tạo rathông qua việc xử lý tệp STL mà bạn có thể dễ dàng tải xuống từ một trang web như Thingiverse. Phần mềm xử lý được gọi là slicer, phần mềm phổ biến nhất để in FDM là Cura.

Đây là một đoạn video ngắn cho thấy quy trình in 3D dây tóc từ đầu đến cuối.

Tôi thực sự đã viết một bài đăng đầy đủ có tên là Dây tóc in 3D tối ưu & Hướng dẫn về vật liệu sẽ đưa bạn qua một số loại sợi và vật liệu in 3D.

Nhựa

Bộ "mực" tiếp theo mà máy in 3D sử dụng là vật liệu được gọi là nhựa photopolyme, là một loại nhựa nhiệt rắn chất lỏng nhạy cảm với ánh sáng và đông đặc lại khi tiếp xúc với một số bước sóng ánh sáng UV nhất định (405nm).

Những loại nhựa này khác với nhựa epoxy thường được sử dụng cho đồ thủ công theo sở thích và các dự án tương tự.

3D nhựa in được sử dụng trong công nghệ in 3D có tên là SLA hoặc Stereolithography. Phương pháp này cung cấp cho người dùng mức độ chi tiết và độ phân giải cao hơn nhiều do cách mỗi lớp được hình thành.

Các loại nhựa in 3D phổ biến là Nhựa tiêu chuẩn, Nhựa nhanh, Nhựa giống ABS, Nhựa dẻo, Nước Nhựa có thể giặt được và nhựa dẻo dai.

Tôi đã viết một bài đăng chuyên sâu hơn về Có những loại nhựa nào dành cho in 3D? Thương hiệu tốt nhất & Các loại, vì vậy vui lòng kiểm tra để biết thêm chi tiết.

Dưới đây là quy trình về cách thức hoạt động của máy in 3D SLA:

• Sau khi máy in 3D được lắp ráp, bạnđổ nhựa vào thùng nhựa – một thùng chứa nhựa của bạn phía trên màn hình LCD.
• Tấm bản dựng hạ thấp thùng nhựa và tạo kết nối với lớp phim trong thùng nhựa
• Tệp in 3D mà bạn đang tạo sẽ gửi hướng dẫn để thắp sáng một hình ảnh cụ thể để tạo lớp này
• Lớp ánh sáng này sẽ làm cứng nhựa
• Sau đó, tấm bản dựng sẽ nâng lên và tạo ra áp suất hút làm bong lớp đã tạo ra khỏi màng thùng nhựa và dính vào tấm bản dựng.
• Nó sẽ tiếp tục tạo từng lớp bằng cách phơi sáng hình ảnh cho đến khi tạo đối tượng 3D.

Về cơ bản, bản in 3D SLA được tạo lộn ngược.

Máy in 3D SLA có thể tạo ra những chi tiết đáng kinh ngạc do có thể có độ phân giải lên tới 0,01 mm hoặc 10 micron, nhưng độ phân giải tiêu chuẩn là thường là 0,05mm hoặc 50 micron.

Máy in 3D FDM thường có độ phân giải tiêu chuẩn là 0,2mm, nhưng một số máy cao cấp có thể đạt tới 0,05mm.

An toàn là điều quan trọng khi nói đến nhựa bởi vì nó có độc tính khi tiếp xúc với da. Bạn nên sử dụng găng tay nitrile khi xử lý nhựa để tránh tiếp xúc với da.

In 3D nhựa có quy trình lâu hơn do cần xử lý hậu kỳ. Bạn cần rửa sạch nhựa chưa xử lý, làm sạch các giá đỡ cần thiết để in 3D mô hình nhựa, sau đó xử lý bộ phận bằng tia cực tím bên ngoàiánh sáng để làm cứng đối tượng in 3D.

Bột

Một ngành công nghiệp in 3D ít phổ biến hơn nhưng đang phát triển là sử dụng bột làm “mực”.

Bột được sử dụng trong in 3D có thể là polyme hoặc thậm chí là kim loại được khử thành các hạt mịn. Chất lượng của bột kim loại được sử dụng và quy trình in quyết định kết quả của bản in.

Có một số loại bột có thể được sử dụng trong in 3D như nylon, thép không gỉ, nhôm, sắt, titan, coban crom, trong số nhiều loại khác.

Trang web tên là Inoxia bán nhiều loại bột kim loại.

Cũng có nhiều loại khác nhau các kỹ thuật có thể được sử dụng trong in 3D bằng bột như SLS (Thiêu kết bằng tia laze có chọn lọc), EBM (Làm nóng chảy chùm tia điện tử), Binder Jetting & BPE (Bound Powder Extrusion).

Phổ biến nhất là kỹ thuật thiêu kết được gọi là Thiêu kết Laser Chọn lọc (SLS).

Quá trình thiêu kết Laser Chọn lọc được thực hiện như sau:

• Khay chứa bột chứa đầy bột nhiệt dẻo thường là nylon (các hạt tròn và mịn)
• Máy rải bột (cánh quạt hoặc con lăn) trải bột ra để tạo thành một lớp mỏng và đồng nhất trên bệ bản dựng
• Tia laser làm nóng có chọn lọc các phần của khu vực bản dựng để làm tan chảy bột theo cách xác định
• Tấm bản dựng di chuyển xuống theo từng lớp, tại đây bột lại được trải ra cho quá trình thiêu kết kháctừ tia laser
• Quá trình này được lặp lại cho đến khi phần của bạn hoàn thành
• Bản in cuối cùng của bạn sẽ được bọc trong một lớp vỏ bột nylon có thể được loại bỏ bằng bàn chải
• Bạn sau đó có thể sử dụng một hệ thống đặc biệt sử dụng thứ gì đó như không khí công suất cao để làm sạch phần còn lại của nó

Dưới đây là video nhanh về quy trình SLS trông như thế nào.

Quy trình quá trình được thực hiện bằng cách thiêu kết bột để tạo thành các phần rắn xốp hơn điểm nóng chảy. Điều này có nghĩa là các hạt bột được làm nóng để các bề mặt hàn lại với nhau. Một ưu điểm của tính năng này là nó có thể kết hợp vật liệu với nhựa để tạo ra bản in 3D.

Bạn có thể in 3D bằng bột kim loại bằng các công nghệ như DMLS, SLM & EBM.

Máy in 3D chỉ có thể in nhựa?

Mặc dù nhựa là vật liệu phổ biến nhất được sử dụng trong in 3D nhưng máy in 3D có thể in các vật liệu khác ngoài nhựa.

Các vật liệu khác có thể được sử dụng trong in 3D bao gồm:

• Nhựa
• Bột (polyme & kim loại)
• Than chì
• Sợi carbon
• Titan
• Nhôm
• Bạc và vàng
• Sôcôla
• Tế bào gốc
• Sắt
• Gỗ
• Sáp
• Bê tông

Đối với máy in FDM, chỉ một số vật liệu này có thể được làm nóng và làm mềm thay vì đốt cháy để có thể đẩy ra khỏi bộ cấp nhiệt. Có rất nhiều công nghệ in 3D giúp mở rộng khả năng vật chất của những gì con ngườicó thể tạo.

Cái chính là máy in 3D SLS sử dụng bột với kỹ thuật thiêu kết laze để tạo bản in 3D.

Máy in 3D nhựa cũng thường được sử dụng cho mục đích thương mại và gia đình . Điều này liên quan đến việc sử dụng quy trình quang trùng hợp để hóa rắn nhựa lỏng bằng tia UV, sau đó đi qua quá trình xử lý hậu kỳ để có chất lượng hoàn thiện cao.

Máy in 3D không chỉ có thể in nhựa mà còn có thể in các vật liệu khác tùy thuộc vào loại 3D máy in trong câu hỏi. Nếu bạn muốn in bất kỳ tài liệu nào khác được liệt kê ở trên, bạn nên sử dụng công nghệ in 3D có liên quan để in.

Máy in 3D có thể in bất kỳ tài liệu nào không?

Các tài liệu có thể in được làm mềm và ép đùn qua một vòi phun, hoặc các kim loại dạng bột có thể liên kết với nhau để tạo thành một vật thể. Miễn là vật liệu có thể được xếp lớp hoặc xếp chồng lên nhau thì vật liệu đó có thể được in 3D, nhưng nhiều đối tượng không phù hợp với những đặc điểm này. Bê tông có thể được in 3D kể từ khi nó bắt đầu mềm.

Nhà in 3D được làm từ bê tông được trộn và đùn qua một vòi phun rất lớn và cứng lại sau một thời gian.

Theo thời gian, công nghệ in 3D đã giới thiệu nhiều vật liệu mới như bê tông, sáp, sô cô la và thậm chí cả vật chất sinh học như tế bào gốc.

Đây là hình dáng của một ngôi nhà in 3D.

Có thể Bạn có tiền in 3D không?

Không, bạn không thể in tiền 3D doquy trình sản xuất in 3D, cũng như các dấu hiệu nhúng trên tiền giúp chống tiền giả. Máy in 3D chủ yếu tạo ra các vật thể nhựa bằng các vật liệu như PLA hoặc ABS và chắc chắn không thể in 3D bằng giấy. Có thể in 3D đồng xu kim loại chống đỡ.

Tiền được tạo ra với rất nhiều dấu và chỉ nhúng mà máy in 3D có thể không sao chép chính xác được. Ngay cả khi máy in 3D có thể tạo ra thứ trông giống như tiền, thì các bản in không thể được sử dụng làm tiền vì chúng không có những phẩm chất độc đáo để tạo nên một tờ tiền.

Tiền được in trên giấy và hầu hết các bản in 3D được in bằng nhựa hoặc nhựa rắn. Những vật liệu này không thể hoạt động theo cách của một tờ giấy và không thể được xử lý giống như cách một người có thể xử lý tiền.

Nghiên cứu cho thấy rằng đồng tiền hiện đại của hầu hết các quốc gia trên thế giới có ít nhất 6 công nghệ khác nhau được tích hợp vào họ. Sẽ không có máy in 3D nào có thể hỗ trợ nhiều hơn một hoặc hai trong số các phương pháp được yêu cầu này để in chính xác tờ tiền.

Hầu hết các quốc gia, đặc biệt là Hoa Kỳ, đang xây dựng các tờ tiền kết hợp công nghệ chống làm giả công nghệ cao mới nhất các tính năng sẽ gây khó khăn cho máy in 3D khi in chúng. Điều này chỉ có thể thực hiện được nếu máy in 3D có công nghệ cần thiết để in tờ tiền có liên quan.

Máy in 3D chỉ có thể cố gắng in một tờ tiền giống và không thểcó công nghệ hoặc vật liệu phù hợp để in tiền.

Nhiều người tạo tiền xu chống đỡ bằng vật liệu nhựa như PLA, sau đó phun sơn lên nó bằng sơn kim loại.

Những người khác đề cập đến một kỹ thuật mà bạn có thể tạo khuôn 3D và sử dụng đất sét kim loại quý. Bạn sẽ ép đất sét thành hình rồi nung nó thành kim loại.

Đây là một YouTuber đã tạo ra đồng xu D&D có chữ “Có” & “Không” ở mỗi đầu. Anh ấy đã tạo một thiết kế đơn giản trong phần mềm CAD, sau đó tạo một tập lệnh trong đó đồng xu in 3D tạm dừng để anh ấy có thể chèn một vòng đệm vào bên trong để làm cho nó nặng hơn, sau đó hoàn thiện phần còn lại của đồng xu.

Đây là một ví dụ về tệp Bitcoin in 3D từ Thingiverse mà bạn có thể tải xuống và tự in 3D.