In 3D là một công nghệ tuyệt vời có ý nghĩa to lớn trong nhiều ngành công nghiệp, chủ yếu là do khả năng in các vật liệu bền, có hình dạng không chính thống. Một số công nghệ thậm chí không thể tạo ra một số hình dạng mà in 3D có thể thực hiện mà không gặp vấn đề gì.

Vì vậy, câu hỏi đặt ra là vật liệu nào không thể in 3D?

Các vật liệu như gỗ , vải, giấy và đá không thể được in 3D vì chúng sẽ cháy trước khi có thể tan chảy và ép đùn qua vòi phun.

Bài viết này sẽ đi sâu vào giải đáp một số câu hỏi phổ biến về khả năng và hạn chế của in 3D, về vật liệu mà bạn có thể và không thể in, cũng như hình dạng.

Những vật liệu nào không thể in 3D?

Câu trả lời chính ở đây là bạn không thể in bằng vật liệu không thể nấu chảy, thành trạng thái bán lỏng có thể ép đùn. Nếu bạn xem cách thức hoạt động của máy in 3D FDM, thì chúng sẽ làm tan chảy vật liệu nhựa nhiệt dẻo từ một ống cuộn, với dung sai chặt chẽ từ ±0,05 trở xuống.

Các vật liệu cháy thay vì tan chảy ở nhiệt độ cao sẽ khó tồn tại ép đùn qua một vòi phun.

Miễn là bạn có thể đáp ứng dung sai và trạng thái bán lỏng, bạn sẽ có thể in 3D vật liệu đó. Nhiều vật liệu không đáp ứng các đặc tính này.

Mặt khác, chúng ta cũng có thể sử dụng bột cho kim loại trong một quy trình có tên là Thiêu kết Laser chọn lọc (SLS), trong đósử dụng tia laze để thiêu kết vật liệu dạng bột và liên kết với nhau để tạo ra một mô hình vững chắc.

Những vật liệu không thể in 3D là:

• Gỗ thật, mặc dù chúng tôi có thể tạo ra vật liệu lai PLA và hạt gỗ
• Vải/Vải
• Giấy
• Đá – mặc dù bạn có thể làm tan chảy vật liệu núi lửa như absalt hoặc rhyolite

Tôi thực sự không thể' Nếu bạn không nghĩ ra nhiều vật liệu không thể in 3D, bạn thực sự có thể làm cho hầu hết các vật liệu hoạt động theo cách này hay cách khác!

Có thể dễ dàng hơn một chút khi nhìn sang phía bên kia của câu hỏi này để có được thêm kiến ​​thức về các vật liệu trong không gian in 3D.

Những vật liệu nào có thể in 3D?

Được rồi, vậy bạn đã biết những vật liệu nào không thể in 3D, nhưng còn những vật liệu có thể in 3D thì sao? In 3D?

• PLA
• ABS
• Kim loại (titan, thép không gỉ, crom coban, hợp kim niken, v.v.)
• Polycarbonate (rất dây tóc chắc chắn)
• Thực phẩm
• Bê tông (nhà in 3D)
• TPU (vật liệu dẻo)
• Than chì
• Vật liệu sinh học ( tế bào sống)
• Acrylic
• Điện tử (bảng mạch)
• PETG
• Gốm sứ
• Vàng (có thể, nhưng phương pháp này sẽ là khá kém hiệu quả)
• Bạc
• Nylon
• Kính
• PEEK
• Sợi cacbon
• PLA lấp đầy gỗ ( có thể chứa khoảng 30% hạt gỗ, 70% PLA)
• PLA pha đồng ('hàm lượng đồng 80%')
• HIPS và nhiều hơn nữa

Bạn Tôi sẽ ngạc nhiên về mức độ phát triển của in 3Dđược phát triển trong những năm gần đây, với tất cả các loại trường đại học và kỹ sư tạo ra các phương pháp mới để in 3D các loại vật thể khác nhau.

Ngay cả thiết bị điện tử cũng có thể được in 3D, đây là điều mà hầu hết mọi người sẽ không bao giờ nghĩ là có thể thực hiện được.

Có, cũng có những máy in 3D sinh học thực tế mà mọi người sử dụng để in các tế bào sống. Chúng có thể có giá từ 10.000 - 200.000 USD và về cơ bản sử dụng quá trình sản xuất phụ gia của các tế bào và vật liệu tương thích sinh học để tạo thành một cấu trúc sống có thể mô phỏng các hệ thống sống tự nhiên.

Những thứ như vàng và bạc có thể được tạo thành các vật thể 3D bằng công cụ trợ giúp của in 3D, nhưng không thực sự được in 3D. Nó được tạo ra thông qua quy trình in mô hình sáp, đúc, nấu chảy vàng hoặc bạc, sau đó đổ vàng hoặc bạc nóng chảy đó vào vật đúc.

Dưới đây là một video thú vị cho thấy cách tạo ra một chiếc nhẫn hổ bạc , đi từ thiết kế đến chiếc nhẫn cuối cùng.

Quá trình này thực sự chuyên biệt và yêu cầu các công cụ và thiết bị thích hợp để làm cho nó hoạt động, nhưng điều tuyệt vời nhất của nó là mức độ chi tiết của mô hình và cách nó được tạo ra với sự trợ giúp đáng kể của in 3D.

Tùy chỉnh với in 3D là phần tốt nhất của công nghệ, có thể cá nhân hóa các đối tượng của riêng bạn một cách dễ dàng.

Những hình dạng nào không thể in được bằng 3D?

Thực tế mà nói, bạn sẽ gặp khó khăn trong việc tìm ra những hình dạngkhông thể in 3D vì có nhiều kỹ thuật in 3D có thể khắc phục các hạn chế.

Tôi nghĩ bạn sẽ tìm thấy một số hình dạng và mô hình phức tạp đáng kinh ngạc bằng cách xem Thẻ toán học trên Thingiverse.

Cách thực hiện về Puzzle Knots, được tạo bởi SteedMaker trên Thingiverse.

Hoặc là Trefoil Knot, được tạo bởi Shockwave3d trên Thingiverse.

Các hình mà FDM gặp sự cố khi in, thường có thể được thực hiện bằng cách in SLA (xử lý nhựa bằng tia laze) và ngược lại.

Máy in 3D thông thường có thể gặp sự cố khi in:

• Các hình dạng ít tiếp xúc với giường, chẳng hạn như hình cầu
• Các mô hình có các cạnh rất mịn, giống như lông vũ
• Bản in 3D có phần nhô ra lớn hoặc bản in ở giữa không trung
• Các vật thể rất lớn
• Các hình dạng có thành mỏng

Có thể khắc phục rất nhiều rắc rối này bằng các phương pháp in được hỗ trợ khác nhau như sử dụng cấu trúc hỗ trợ cho phần nhô ra, thay đổi hướng sao cho các phần mỏng không phải là nền tảng của bản in, sử dụng bè và vành làm nền tảng vững chắc, và thậm chí chia mô hình thành từng mảnh.

Hình dạng ít tiếp xúc với giường

Những hình dạng đó sẽ có một đế nhỏ và ít tiếp xúc với giường không thể được in 3D trực tiếp như các hình dạng khác được in 3D. Lý do đơn giản là đối tượng sẽ bật ra khỏi giường ngay cả trước khi in xong.

Đây là lý do tại sao bạn không thể tạomột vật thể hình cầu dễ dàng vì tiếp xúc với bề mặt quá ít và vật thể quá lớn nên nó sẽ tự loại bỏ trong quá trình này.

Tuy nhiên, bạn có thể thực hiện việc in như vậy bằng cách sử dụng một chiếc bè. Chiếc bè là một mạng lưới gồm các sợi được đặt trên nền bản dựng, trên đó lớp đầu tiên của mô hình được in

Các cạnh mịn, như lông vũ

In 3D có các tính năng rất mỏng giống như một chiếc lông vũ hoặc cạnh dao hầu như không thể thực hiện được với in 3D do hướng, độ chính xác XYZ và phương pháp ép đùn chung.

Điều này chỉ có thể thực hiện được trên các máy cực kỳ chính xác có kích thước vài micron và thậm chí sau đó sẽ không có thể thực sự có được các cạnh mỏng như bạn muốn. Trước tiên, công nghệ này phải tăng độ phân giải vượt qua độ mỏng mong muốn mà bạn muốn in.

Bản in có phần nhô ra lớn hoặc in giữa không trung

Những vật thể có phần nhô ra lớn rất khó in, và đôi khi là không thể.

Vấn đề này rất đơn giản: nếu các hình đang được in treo quá xa so với lớp trước và kích thước của chúng lớn, chúng sẽ bị vỡ ra trước khi lớp có thể hình thành đúng cách tại chỗ.

Hầu hết mọi người sẽ nghĩ rằng bạn không thể in từ trên không, bởi vì cần phải có một loại nền tảng nào đó, nhưng khi bạn thực sự quay số trong máy in 3D của mình cùng với các cài đặt,  một hiện tượng được gọi là bắc cầu thực sự có thể có íchtại đây.

Cura có một số hỗ trợ để cải thiện phần nhô ra của chúng tôi với tùy chọn 'Bật cài đặt cầu nối'.

Bắc cầu có thể được cải thiện đáng kể với các cài đặt phù hợp, cùng với một Petsfang Duct, như bạn có thể thấy trong video bên dưới.

Anh ấy đã in 3D tương đối thành công một phần nhô ra dài 300mm. đó là rất ấn tượng! Anh ấy đã thay đổi tốc độ in thành 100 mm/giây và 70 mm/giây để đổ mực, nhưng chỉ vì quá trình in sẽ mất nhiều thời gian nên rất có thể đạt được kết quả tốt hơn.

May mắn thay, chúng tôi cũng có thể sản xuất các tháp đỡ bên dưới những phần nhô ra lớn này, để giữ chúng và cho phép chúng giữ nguyên hình dạng.

Bản in 3D rất lớn

Hầu hết các máy in 3D FDM có kích thước từ khoảng 100 x 100 x 100mm đến 400 x 400 x 400mm, vì vậy việc tìm kiếm một máy in 3D có thể in các vật thể lớn trong một lần sẽ rất khó khăn.

Máy in 3D FDM lớn nhất mà tôi có thể tìm thấy là Modix Big-180X có khối lượng bản dựng lớn là 1800 x 600 x 600mm, nặng 160kg!

Đây không phải là chiếc máy mà bạn có thể mong đợi được tiếp cận, vì vậy trong thời gian chờ đợi, chúng tôi phải sử dụng những chiếc máy nhỏ hơn của mình.

Không phải tất cả không tốt vì chúng tôi có khả năng chia mô hình thành các phần nhỏ hơn, in riêng các phần đó, sau đó kết hợp chúng lại với nhau sau đó bằng chất kết dính như keo siêu dính hoặc epoxy.