Millega 3D-printer prindib?

Kui varem kasutati kolmemõõtmelisi mudeleid printivaid 3D-printereid (arvutiga juhitavad masinad, mis loovad osi aditiivsel meetodil), siis tänapäeval saab seadme isiklikuks kasutamiseks soetada peaaegu igaüks. Nende abil saate luua peaaegu kõike: väikestest nipsasjadest kuni relvade ja isegi hooneteni.

3D-printimise tehnoloogiad

Lisatrükitehnoloogia töötati välja eelmise sajandi 80ndatel. 3D-printerid said laialt levinud 21. sajandi alguses.

Kolmemõõtmeliste osade printimise masinate tööpõhimõte võib jagada kolmeks etapiks:

• mudeli loomine programmis;
• mudeli töötlemine tarkvara abil;
• eseme moodustamine (trükkimine) materjali kihistamise teel.

Lisatrükitehnoloogiaid on mitu, sealhulgas:

1. Sulatatud sadestamise meetod (FDM). Mudelid luuakse vahast, metallist või plastist sulatatud niidid kindlas järjekorras.
2. Stereolitograafia (SLA). Objekti aluseks on vedel polümeer, mis kivistub laserkiirguse mõjul.
3. Selektiivlaserfusioon (SLM).Tehnoloogia, mille käigus matemaatiliste mudelite järgi luuakse metallilaastudest komponentide ja koostude metallosad.
4. Digitaalne LED-printimine (DLP). Tehnoloogia hõlmab vedela plasti kasutamist, mis ultraviolettvalguse mõjul kõveneb.

VIIDE! Teadlaste üks uusimaid arenguid on bioprinterid, mille printimistehnoloogia hõlmab elundite ja kudede loomist. Objektid luuakse elusrakke sisaldavate tilkade ühendamise teel, mis seejärel peavad hakkama jagunema, kasvama ja muutuma.

Millega 3D-printer prindib?

Sõltuvalt seadme kasutusalast ja eesmärgist saab kolmemõõtmeliste mudelite loomiseks kasutada erinevaid materjale.

ABC plastik

Plasti teaduslik nimetus on akrüülnitriilbutadieenstüreen. See on üks parimaid kulumaterjale mahuliseks modelleerimiseks, kuna sellel on palju positiivseid omadusi - löögikindlus, elastsus ja kulumiskindlus. Lisaks on ABC plast mittetoksiline ja lõhnatu. Materjali saate osta õhukeste niitide poolide kujul.

TÄHTIS! ABC plastikust saab luua ainult ühevärvilisi tihedaid mudeleid. Tooted on vastupidavad ning ei kaota oma välimust ja kvaliteeti, kui neid hoitakse otsese päikesevalguse eest kaitstult.

Akrüül

Erinevalt ABC plastikust saab akrüüli kasutada läbipaistvate mudelite printimiseks. Selle sulamistemperatuur ületab 240 kraadi Celsiuse järgi, mida tuleb arvestada, kuna akrüül kõvastub jahutamisel väga kiiresti.

TÄHTIS! Akrüülis tekkivad õhumullid võivad rikkuda valmistoote välimust.

Betoonist

Lisamasinatel trükkimiseks kasutatakse uut tüüpi betooni, mis on peaaegu identsed kivist ehitusmaterjalidega. Praeguseks on loodud ainult testnäidised. Hiiglaslikud seadmed suudavad väikese maja printida vähem kui päevaga.

Paber

3D-printeritele prinditud pabermudeleid kasutatakse kõige sagedamini arvutiprojektide prototüüpide loomiseks. Mudelid ise pole välimuselt vastupidavad ega atraktiivsed, kuid need on loodud rekordkiirusel. Seadmed, mis kasutavad paberit kulumaterjalina, loovad mudeleid, liimides ühe kihi teise peale.

TÄHTIS! Paber on üks kõige kättesaadavamaid ja levinumaid materjale kodus modelleerimiseks.

Hüdrogeel

Eluskudedega bioühilduvat pehmet materjali kasutatakse 3D-modelleerimisel erinevate transpordiseadmete loomiseks, mis suudavad ravimeid sügavale inimkehasse toimetada.

Nii lõid USA teadlased robotid, mille kõrgus ei ületanud 1 cm.Nende pinnale asetati südamekoe rakud, mis kokkutõmbudes panid nad liikuma. Kavas on, et sellised robotid saavad tulevikus osaleda paljude erineva raskusastmega haiguste diagnoosimises ja ravis.

Kips

3D-printimises kasutatavad kipsmaterjalid on sama laialt levinud kui paber, akrüül või plast. Nendest valmistatud mudelid ei ole eriti vastupidavad, kuid taskukohane hind katab selle asjaolu täielikult. Esitlusprojektide kujundamisel kasutatakse kipsitooteid.

Puidukiud

Puitkiud on uuenduslik materjal. Loomise idee kuulub kuulsale leiutajale Kai Partyle.Sünteetikast ja naturaalsest puidust koosneval kiul on polülaktiidile sarnased omadused. Sellest valmistatud tooted on sarnased naturaalsest tammest või kasest valmistatud asjadega, kuid erinevalt neist on need palju tugevamad ja vastupidavamad.

TÄHTIS! Tänapäeval kasutatakse puidukiudu ainult RepRapi printerites.

Jää

Erakordse iluga jääfiguure saab luua ka 3D-printeritel. Alates 2006. aastast on tänu kahe Kanada teadlase arengule selgeks saanud, et 3D-printimise kulumaterjalina ei saa kasutada ainult akrüüli ja paberit. Vee ja metüüleetri segu muutub temperatuuril alla 22 kraadi väikesteks esemeteks, mis pole muidugi eriti vastupidavad ja tugevad.

Metallist pulber

Tänu metallipulbri kasutamisele on saanud võimalikuks luua tooteid, mis on väga vastupidavad - seadmete ja elektroonika osi ja varuosi ning isegi ehteid trükitakse kergetest väärismetallidest ja nende sulamitest, nagu vask, alumiinium, kuld ja hõbedane.

TÄHTIS! Sellisest pulbrist valmistatud toodetel on kõrge soojusjuhtivus. Selle neutraliseerimiseks lisatakse sellele keraamilised laastud.

Nailon

Nailonit kasutatakse sageli kolmemõõtmelises modelleerimises, kuna selle abil loodud osad on pehmed ja elastsed.

TÄHTIS! Nailonil on palju puudusi, sealhulgas toksilisus.

Polükaprolaktoon

Polükaprolaktooni peetakse üheks kõige populaarsemaks kulumaterjaliks lisandite modelleerimiseks. See sulab hästi miinuskraadide mõjul, kivistub kiiresti, on biolagunev ja absoluutselt kahjutu.

Polükarbonaat (PC)

Polükarbonaat on plast, mis suudab säilitada oma omadused ja omadused erinevate temperatuuride mõjul. Kasutatakse raskeveokite mudelite loomiseks.

polülaktiid (PLA)

Polülaktiid on tunnistatud kõige ohutumaks ja keskkonnasõbralikumaks materjaliks. See on loodud peedi- ja maisisilost ning biomassist. Polülaktiidi puuduste hulgas on selle haprus ja võime kuumuse ja valguse mõjul laguneda.

Polüpropüleen (PP)

Polüpropüleen on tunnistatud maailma kergeimaks plastmassiks. See talub hästi hõõrdumist, kuid sulab vähem hästi. Muudab külma käes kuju ja on hapniku suhtes ebastabiilne.

Polüfenüülsulfoon (PPSU)

Välimuselt tavalist klaasi meenutav polüfenüülsulfoon on kordades tugevam kui polüpropüleen. See jõudis 3D-modelleerimiseni lennukitööstusest ja tunnistati parimaks materjaliks kõrge kuumakindluse ja kõvadusega toodete loomiseks.

Madala tihedusega polüetüleen (HDPE)

Polüetüleeni leidub igapäevaelus peaaegu igal sammul. Sellest valmistatakse jookide plastmahuteid, pakkekilesid ja -anumaid, PVC torusid jne. See on 3D-printimise liider, kuna seda saab kasutada kõigis tuntud tehnoloogiates.

Šokolaad

Šokolaadi jõul töötavad 3D-printerid muutuvad peagi iga kondiitriäri kohustuslikuks atribuudiks. Nende abiga saate luua kujundeid mis tahes keerukusega magusast materjalist. Nende loomise tehnoloogia seisneb ühe šokolaadikihi järjestikuses kihistamises teise peale, mis külmas kiiresti kõvastub.

Muud materjalid

Maailmas on tohutu valik 3D-printereid, mis kasutavad kõige ootamatumaid kulumaterjale.Nende hulka kuuluvad seadmed, mis töötavad lubja, toidu ja isegi elava orgaanilise ainega. Kas need saavutavad laialdase populaarsuse ja muutuvad nõudluseks, näitab ainult aeg.