Su kuo spausdina 3D spausdintuvas?

Jei anksčiau trimačius modelius spausdinantys 3D spausdintuvai (kompiuteriu valdomos mašinos, kuriančios detales adityviniu metodu) buvo naudojami tik gamybos sąlygomis, tai šiandien asmeniniam naudojimui įrenginį gali įsigyti kone kiekvienas. Naudodami juos galite sukurti beveik viską: nuo mažų niekučių iki ginklų ir net pastatų.

3D spausdinimo technologijos

Priedo spausdinimo technologija buvo sukurta praėjusio amžiaus 80-aisiais. 3D spausdintuvai plačiai paplito XXI amžiaus pradžioje.

Trimačių dalių spausdinimo mašinų veikimo principą galima suskirstyti į 3 etapus:

• modelio kūrimas programoje;
• modelio apdorojimas naudojant programinę įrangą;
• objekto formavimas (spausdinimas) sluoksniuojant medžiagą.

Yra keletas papildomų spausdinimo technologijų, įskaitant:

1. Lydytojo nusodinimo metodas (FDM). Modeliai kuriami tam tikra tvarka klojant išlydytus vaško, metalo ar plastiko siūlus.
2. Stereolitografija (SLA). Objekto pagrindas yra skystas polimeras, kuris sukietėja veikiant lazerio spinduliuotei.
3. Selektyvus lazerio suliejimas (SLM).Technologija, kurios metu iš metalo drožlių pagal matematinius modelius sukuriamos metalinės komponentų ir mazgų dalys.
4. Skaitmeninis LED spausdinimas (DLP). Ši technologija apima skysto plastiko naudojimą, kuris sukietėja veikiant ultravioletiniams spinduliams.

NUORODA! Vienas iš naujausių mokslininkų pasiekimų yra biospausdintuvai, kurių spausdinimo technologija apima organų ir audinių kūrimą. Objektai sukuriami sujungiant lašelius, kuriuose yra gyvų ląstelių, kurios vėliau turi pradėti dalytis, augti ir keistis.

Su kuo spausdina 3D spausdintuvas?

Priklausomai nuo prietaiso taikymo srities ir paskirties, trimačiams modeliams kurti gali būti naudojamos įvairios medžiagos.

ABC plastikas

Mokslinis plastiko pavadinimas yra akrilnitrilo butadieno stirenas. Tai viena geriausių eksploatacinių medžiagų tūriniam modeliavimui, nes turi daug teigiamų savybių – atsparumą smūgiams, elastingumą ir atsparumą dilimui. Be to, ABC plastikas yra netoksiškas ir bekvapis. Medžiagą galite įsigyti plonų siūlų ritinių pavidalu.

SVARBU! Iš ABC plastiko galima sukurti tik vienspalvius, tankius modelius. Gaminiai bus patvarūs, nepraras savo išvaizdos ir kokybės, jei bus laikomi atokiau nuo tiesioginių saulės spindulių.

Akrilas

Skirtingai nuo ABC plastiko, akrilas gali būti naudojamas skaidriems modeliams spausdinti. Jo lydymosi temperatūra viršija 240 laipsnių Celsijaus, į tai reikia atsižvelgti, nes vėsdamas akrilas labai greitai sukietėja.

SVARBU! Akrile susidarę oro burbuliukai gali sugadinti gatavo gaminio išvaizdą.

Betono

Spausdinti priedų staklėmis naudojamos naujos betono rūšys, kurios beveik identiškos akmeninėms statybinėms medžiagoms. Iki šiol buvo sukurti tik bandomieji pavyzdžiai. Didžiuliai įrenginiai gali atspausdinti nedidelį namą greičiau nei per dieną.

Popierius

Popieriniai modeliai, atspausdinti 3D spausdintuvais, dažniausiai naudojami kuriant kompiuterinių projektų prototipus. Patys modeliai nėra patvarūs ar patrauklios išvaizdos, tačiau sukurti rekordiniu greičiu. Prietaisai, kuriuose naudojamas popierius kaip vartojimo medžiaga, sukuria modelius klijuodami vieną sluoksnį ant kito.

SVARBU! Popierius yra viena iš labiausiai prieinamų ir labiausiai paplitusių medžiagų modeliavimui namuose.

Hidrogelis

Minkšta medžiaga, biologiškai suderinama su gyvais audiniais, naudojama 3D modeliavime kuriant įvairius transportavimo įrenginius, galinčius tiekti vaistus giliai į žmogaus kūną.

Taip JAV mokslininkai sukūrė robotus, kurių ūgis neviršijo 1 cm.Ant jų paviršiaus buvo dedamos širdies audinio ląstelės, kurios susitraukusios pajudino. Planuojama, kad tokie robotai ateityje galės dalyvauti diagnozuojant ir gydant daugybę įvairaus sunkumo ligų.

Gipsas

Gipso medžiagos 3D spausdinime yra tokios pat plačiai paplitusios kaip popierius, akrilas ar plastikas. Iš jų pagaminti modeliai nėra ypač patvarūs, tačiau prieinama kaina visiškai padengia šią aplinkybę. Gipso gaminiai naudojami kuriant pristatymo projektus.

Medienos pluoštas

Medienos pluoštas yra novatoriška medžiaga. Sukūrimo idėja priklauso garsiam išradėjui Kai Party.Pluoštas, sudarytas iš sintetikos ir natūralios medienos, pasižymi panašiomis savybėmis kaip polilaktidas. Iš jo pagaminti gaminiai yra panašūs į gaminius iš natūralaus ąžuolo ar beržo, tačiau skirtingai nei jie yra daug tvirtesni ir patvaresni.

SVARBU! Šiandien medienos pluoštas naudojamas tik RepRap spausdintuvuose.

Ledas

Nepaprasto grožio ledo figūras galima sukurti ir 3D spausdintuvais. Nuo 2006 m., dėka dviejų Kanados mokslininkų tobulėjimo, tapo aišku, kad ne tik akrilas ir popierius gali būti naudojami kaip eksploatacinės medžiagos 3D spausdinimui. Vandens ir metilo eterio mišinys žemesnėje nei 22 laipsnių temperatūroje virsta mažais daiktais, kurie, žinoma, nėra itin patvarūs ir tvirti.

Metalo milteliai

Naudojant metalo miltelius, atsirado galimybė sukurti gaminius, kurie būtų itin patvarūs – detalės ir atsarginės dalys įrangai ir elektronikai, net papuošalai marginami iš lengvųjų tauriųjų metalų ir jų lydinių, tokių kaip varis, aliuminis, auksas ir. sidabras.

SVARBU! Patys gaminiai, pagaminti iš tokių miltelių, pasižymi dideliu šilumos laidumu. Norėdami jį neutralizuoti, į jį dedama keramikos drožlių.

Nailonas

Nailonas dažnai naudojamas trimačiame modeliavime, nes jo pagalba sukurtos dalys yra minkštos ir elastingos.

SVARBU! Nailonas turi daug trūkumų, įskaitant toksiškumą.

Polikaprolaktonas

Polikaprolaktonas laikomas viena iš populiariausių priedų modeliavimo eksploatacinių medžiagų. Jis gerai tirpsta esant minusinei temperatūrai, greitai kietėja, yra biologiškai skaidus ir visiškai nekenksmingas.

Polikarbonatas (PC)

Polikarbonatas yra plastikas, kuris gali išlaikyti savo savybes ir savybes esant skirtingoms temperatūroms. Naudojamas didelių apkrovų modeliams kurti.

Polilaktidas (PLA)

Polilaktidas pripažintas saugiausia ir aplinkai nekenksmingiausia medžiaga. Jis gaminamas iš runkelių ir kukurūzų siloso bei biomasės. Tarp polilaktido trūkumų yra jo trapumas ir gebėjimas suskaidyti veikiant šilumai ir šviesai.

Polipropilenas (PP)

Polipropilenas yra pripažintas lengviausia pasaulyje žinoma plastikine mase. Jis gerai atsparus dilimui, bet prasčiau tirpsta. Šaltyje keičia formą ir yra nestabilus deguoniui.

Polifenilsulfonas (PPSU)

Išvaizda įprastą stiklą primenantis polifenilsulfonas yra daug kartų stipresnis už polipropileną. Jis atėjo į 3D modeliavimą iš orlaivių pramonės ir buvo pripažintas geriausia medžiaga kuriant aukšto atsparumo karščiui ir kietumo gaminius.

Mažo tankio polietilenas (HDPE)

Polietilenas kasdieniame gyvenime randamas beveik kiekviename žingsnyje. Iš jo gaminami plastikiniai gėrimų indai, pakavimo plėvelės ir taros, PVC vamzdžiai ir kt. Tai 3D spausdinimo lyderis, nes gali būti naudojamas bet kurioje žinomoje technologijoje.

Šokoladas

3D spausdintuvai „maitinami šokoladu“ netrukus taps privalomu kiekvienos konditerijos parduotuvės atributu. Su jų pagalba galite sukurti figūras iš bet kokio sudėtingumo saldžios medžiagos. Jų kūrimo technologija susideda iš nuoseklaus vieno šokolado sluoksnio klojimo ant kito, kuris greitai kietėja šaltyje.

Kitos medžiagos

Pasaulyje yra didžiulis pasirinkimas 3D spausdintuvų, kuriuose naudojamos netikėčiausios eksploatacinės medžiagos.Tai apima įrenginius, kurie veikia su kalkėmis, maistu ir net gyvomis organinėmis medžiagomis. Ar jie išpopuliarės ir taps paklausūs, parodys laikas.