3D打印机只打印塑料吗? 3D打印机用什么做墨水?

Roy Hill 08-08-2023
Roy Hill

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
    • 木头
    • 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。

    Roy Hill

    Roy Hill is a passionate 3D printing enthusiast and technology guru with a wealth of knowledge on all things related to 3D printing. With over 10 years of experience in the field, Roy has mastered the art of 3D designing and printing, and has become an expert in the latest 3D printing trends and technologies.Roy holds a degree in mechanical engineering from the University of California, Los Angeles (UCLA), and has worked for several reputable companies in the field of 3D printing, including MakerBot and Formlabs. He has also collaborated with various businesses and individuals to create custom 3D printed products that have revolutionized their industries.Aside from his passion for 3D printing, Roy is an avid traveler and an outdoor enthusiast. He enjoys spending time in nature, hiking, and camping with his family. In his spare time, he also mentors young engineers and shares his wealth of knowledge on 3D printing through various platforms, including his popular blog, 3D Printerly 3D Printing.