Table of contents
3D打印用途广泛,但人们不知道3D打印机是否只能打印塑料。 本文将探讨3D打印机可以使用什么样的材料。
消费者3D打印机主要使用PLA、ABS或PETG等塑料,这些塑料被称为热塑性塑料,因为它们会根据温度软化和硬化。 还有许多其他材料,你可以用不同的3D打印技术进行3D打印,如金属的SLS或DMLS。 你甚至可以3D打印混凝土和蜡。
还有一些有用的信息,我把它们放在这篇文章中,关于3D打印中使用的材料,请继续阅读。
3D打印机用什么做墨水?
如果你曾经想知道3D打印机使用什么墨水,这里有一个简单的答案。 3D打印机使用三种基本类型的材料作为墨水,它们是:;
- 热塑性塑料(长丝)
- 树脂
- 粉末
这些材料利用不同类型的3D打印机进行打印,我们将在接下来的时间里分别看一下这些材料。
热塑性塑料(长丝)
热塑性塑料是一种聚合物,在加热到特定温度时变得柔韧或可塑,冷却后变硬。
谈到3D打印,长丝或热塑性塑料是3D打印机用来制作3D物体的 "墨水 "或材料。 它是用一种叫做熔融沉积成型或FDM 3D打印的技术。
这可能是最简单的3D打印类型,因为它不需要一个复杂的过程,而只是对长丝进行加热。
大多数人使用的最流行的长丝是PLA或聚乳酸。 接下来的几个最流行的长丝是ABS、PETG、TPU & Nylon。
你可以得到各种类型的灯丝,以及不同的混合体和颜色,所以你可以用的热塑性塑料的范围真的很广。
一个例子是来自亚马逊的SainSmart黑色ePA-CF碳纤维填充尼龙长丝。
有些灯丝比其他的更难打印,而且有非常不同的特性,你可以根据你的项目选择。
使用热塑性塑料长丝的3D打印涉及到用挤出机机械地将材料送入一个管子,然后送入一个称为热端的加热室。
热端被加热到一个温度,在这个温度下长丝会变软,可以通过喷嘴的一个小孔挤出,通常直径为0.4毫米。
你的3D打印机根据被称为G代码文件的指令运行,该文件准确地告诉3D打印机应该处于什么温度,在哪里移动打印头,冷却风扇应该处于什么水平,以及使3D打印机做事的每一个其他指令。
G-Code文件是通过处理STL文件创建的,你可以很容易地从Thingiverse等网站下载。 处理软件被称为切片机,FDM打印最流行的是Cura。
这里有一个简短的视频,展示了从开始到结束的长丝3D打印过程。
实际上,我写了一篇完整的文章,名为《终极3D打印灯丝& 材料指南》,带你了解几种类型的灯丝和3D打印材料。
树脂
3D打印机使用的下一套 "墨水 "是一种叫做光聚合物树脂的材料,它是一种热固性液体,对光敏感,在暴露于某些紫外光波长(405纳米)时就会固化。
这些树脂与环氧树脂不同,后者通常用于业余工艺品和类似项目。
三维打印树脂用于一种称为SLA或立体光刻的三维打印技术。 由于每层的形成方式,这种方法为用户提供了更高的细节和分辨率。
常见的3D打印树脂有标准树脂、快速树脂、类似ABS的树脂、柔性树脂、水洗树脂和强韧树脂。
我写了一篇更深入的文章,关于3D打印有哪些类型的树脂? 最佳品牌& 类型,所以请随时查看,以了解更多细节。
以下是SLA 3D打印机的工作过程:
See_also: 如何解决PLA不粘床的14种方法 - 玻璃& 更多- 一旦3D打印机组装完毕,你就把树脂倒入树脂桶--一个在LCD屏幕上方放置树脂的容器。
- 构建板下降到树脂槽中,并与树脂槽中的薄膜层形成连接。
- 你所创建的3D打印文件将发送指令,以点亮一个特定的图像,该图像将创建一层
- 这层光会使树脂变硬
- 然后构建板升起并产生一个吸力,将创建的层从树脂桶薄膜上剥离并粘在构建板上。
- 它将继续通过曝光光影来创建每一层,直到三维物体被创建。
从本质上讲,SLA 3D打印是颠倒过来的。
SLA 3D打印机由于能够拥有高达0.01毫米或10微米的分辨率,可以创造出惊人的细节,但标准分辨率通常为0.05毫米或50微米。
FDM 3D打印机的标准分辨率通常为0.2毫米,但一些高档机器可以达到0.05毫米。
当涉及到树脂时,安全是很重要的,因为它与皮肤接触时有毒性。 处理树脂时应使用丁腈手套,避免皮肤接触。
由于必要的后期处理,树脂3D打印确实有一个较长的过程。 你需要把未固化的树脂洗掉,清理需要3D打印树脂模型的支撑物,然后用外部的紫外线灯固化零件,使3D打印的物体变硬。
粉末
在3D打印领域,一个不太常见但不断增长的行业是使用粉末作为 "墨水"。
3D打印中使用的粉末可以是聚合物,甚至是被还原成细小颗粒的金属。 使用的金属粉末的质量和打印过程决定了打印的结果。
有几种类型的粉末可用于3D打印,如尼龙、不锈钢、铝、铁、钛、钴铬,等等。
一个名为Inoxia的网站出售许多类型的金属粉末。
还有不同的技术可用于3D打印的粉末,如SLS(选择性激光烧结)、EBM(电子束熔化)、粘合剂喷射&;BPE(绑定粉末挤出)。
最受欢迎的是被称为选择性激光烧结(SLS)的烧结技术。
选择性激光烧结的过程是通过以下方式完成的:
- 粉末储存器中充满了热塑性粉末,通常是尼龙(圆形和光滑的颗粒)。
- 撒粉器(刀片或滚筒)将粉末铺开,在构建平台上形成一个薄而均匀的层。
- 激光有选择地加热构建区的部分区域,以确定的方式熔化粉末。
- 构建板随着每一层的移动而向下移动,在那里,粉末被再次铺开,以便从激光器中再次烧结。
- 这个过程会重复进行,直到你的部分完成。
- 你的最终印刷品将被包裹在一个尼龙粉末的外壳中,可以用刷子去除。
- 然后你可以使用一个特殊的系统,使用像高功率空气这样的东西来清洁它的其余部分。
这里有一个关于SLS过程的快速视频。
这个过程是通过烧结粉末来形成比熔点更多的固体零件。 这意味着粉末颗粒被加热,从而使表面焊接在一起。 这样做的一个好处是,它可以将材料与塑料结合起来,产生3D打印。
See_also: 什么是你能买到的最强的3D打印丝?你可以使用DMLS、SLM & EBM等技术用金属粉末进行3D打印。
3D打印机只能打印塑料吗?
虽然塑料是3D打印中最常见的材料,但3D打印机可以打印塑料以外的材料。
其他可用于3D打印的材料包括:
- 树脂
- 粉末(聚合物& 金属)
- 石墨
- 碳纤维
- 钛合金
- 铝合金
- 银和金
- 巧克力
- 干细胞
- 铁
- 木头
- 蜡
- 混凝土
对于FDM打印机来说,只有一些材料可以被加热和软化,而不是燃烧,这样它就可以被推出热端。 现在有许多3D打印技术,扩大了人们可以创造的材料能力。
主要的是SLS 3D打印机,它利用粉末与激光烧结技术来制作3D打印件。
树脂3D打印机也常用于家庭和商业用途。 这涉及到使用光聚合工艺,用紫外线固化液体树脂,然后通过后处理以获得高质量的成品。
3D打印机不仅可以打印塑料,还可以打印其他材料,这取决于有关3D打印机的类型。 如果你想打印上面列出的任何其他材料,你应该得到相关的3D打印技术来打印。
3D打印机可以打印任何材料吗?
可以软化并通过喷嘴挤出的材料,或粉末状金属可以结合在一起形成一个物体。 只要材料可以分层或相互堆叠,就可以进行3D打印,但许多物体并不符合这些特征。 混凝土可以进行3D打印,因为它一开始是软的。
3D打印房屋是由混凝土制成的,它被混合起来并通过一个非常大的喷嘴挤出,在一段时间后变硬。
随着时间的推移,3D打印已经引入了大量的新材料,如混凝土、蜡、巧克力,甚至是干细胞等生物物质。
这里是3D打印的房子的样子。
你可以3D打印钱吗?
不,你不能3D打印钱,因为3D打印的制造过程,以及钱上的嵌入式标记使其防伪。 3D打印机主要使用PLA或ABS等材料创建塑料物体,肯定不能使用纸张3D打印。 可以3D打印道具金属硬币。
钱是由很多标记和嵌入的线组成的,3D打印机可能无法准确地再现。 即使3D打印机能够生产出看起来像钱的东西,打印出来的东西也不能作为钱使用,因为它们不具备构成钞票的独特品质。
钱是印在纸上的,大多数3D打印作品是用塑料或凝固的树脂打印的。 这些材料不能像纸一样发挥作用,也不能像处理钱一样处理。
研究表明,世界上大多数国家的现代货币至少内置了6种不同的技术。 没有一台3D打印机能够支持超过其中的一两种方法,而这些方法是准确打印钞票所需要的。
大多数国家,尤其是美国,都在建造融合了最新高端科技防伪功能的钞票,这将使3D打印机难以打印它们。 只有当3D打印机拥有打印相关钞票所需的技术时,这才有可能。
3D打印机只能尝试打印出货币的外观,并没有合适的技术或材料来打印货币。
许多人用PLA这样的塑料材料制作道具币,然后用金属漆喷上。
还有人提到一种技术,你可以创建一个3D模具,并使用贵金属粘土。 你会把粘土压成形状,然后把它烧成金属。
这是一位YouTuber创造的D&D硬币,两端分别有 "Yes "和 "No"。 他在CAD软件中做了一个简单的设计,然后创造了一个脚本,3D打印的硬币暂停,以便他在里面插入一个垫圈,使其更重,然后完成了硬币的其余部分。
这里有一个来自Thingiverse的3D打印比特币文件的例子,你可以自己下载并3D打印。