Millä 3D-tulostin tulostaa?

Jos aiemmin kolmiulotteisia malleja tulostavia 3D-tulostimia (tietokoneohjattuja koneita, jotka luovat osia additiivisella menetelmällä) käytettiin vain tuotantoolosuhteissa, niin nykyään melkein kuka tahansa voi ostaa laitteen henkilökohtaiseen käyttöön. Niiden avulla voit luoda melkein kaiken: pienistä rihkameroista aseisiin ja jopa rakennuksiin.

3D-tulostustekniikat

Additiivinen painatustekniikka kehitettiin viime vuosisadan 80-luvulla. 3D-tulostimet yleistyivät 2000-luvun alussa.

Kolmiulotteisten osien tulostamiseen tarkoitettujen koneiden toimintaperiaate voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen:

• mallin luominen ohjelmaan;
• mallin käsittely ohjelmiston avulla;
• esineen muodostus (tulostus) kerrostamalla materiaalia.

On olemassa useita lisäpainotekniikoita, mukaan lukien:

1. Fused Deposition Method (FDM). Mallit luodaan asettamalla sulat langat vahasta, metallista tai muovista tietyssä järjestyksessä.
2. Stereolitografia (SLA). Esineen pohjana käytetään nestemäistä polymeeriä, joka kovettuu lasersäteilyn vaikutuksesta.
3. Selektiivinen laserfuusio (SLM).Tekniikka, jossa komponenttien ja kokoonpanojen metalliosat luodaan metallilastuista matemaattisten mallien mukaisesti.
4. Digitaalinen LED-tulostus (DLP). Tekniikka sisältää nestemäisen muovin käytön, joka kovettuu ultraviolettivalon vaikutuksesta.

VIITE! Yksi tutkijoiden uusimmista kehityksestä on bioprinterit, joiden tulostustekniikkaan liittyy elimien ja kudosten luominen. Esineet luodaan yhdistämällä pisaroita, jotka sisältävät eläviä soluja, joiden täytyy sitten alkaa jakautua, kasvaa ja muuntua.

Millä 3D-tulostin tulostaa?

Laitteen käyttöalueesta ja tarkoituksesta riippuen voidaan käyttää erilaisia ​​materiaaleja kolmiulotteisten mallien luomiseen.

ABC muovia

Muovin tieteellinen nimi on akryylinitriilibutadieenistyreeni. Se on yksi parhaista volyymimallintamisen kulutuksesta, koska sillä on paljon myönteisiä ominaisuuksia - iskunkestävyys, elastisuus ja kulutuskestävyys. Lisäksi ABC-muovi on myrkytöntä ja hajutonta. Voit ostaa materiaalia ohuiden lankojen kelojen muodossa.

TÄRKEÄ! ABC-muovista voidaan tehdä vain yksivärisiä, tiheitä malleja. Tuotteet ovat kestäviä eivätkä menetä ulkonäköään ja laatuaan, jos niitä säilytetään suojassa suoralta auringonvalolta.

Akryyli

Toisin kuin ABC-muovi, akryyliä voidaan käyttää läpinäkyvien mallien tulostamiseen. Sen sulamispiste ylittää 240 celsiusastetta, mikä on otettava huomioon, koska akryyli kovettuu erittäin nopeasti jäähtyessään.

TÄRKEÄ! Akryyliin muodostuneet ilmakuplat voivat pilata valmiin tuotteen ulkonäön.

Betoni

Lisäainekoneille tulostuksessa käytetään uudenlaisia ​​betonityyppejä, jotka ovat lähes identtisiä kivirakennusmateriaalien kanssa. Tähän mennessä on luotu vain testinäytteitä. Valtavat laitteet voivat tulostaa pienen talon alle päivässä.

Paperi

3D-tulostimilla tulostettuja paperimalleja käytetään useimmiten tietokoneprojektien prototyyppien luomiseen. Itse mallit eivät ole kestäviä tai houkuttelevia ulkonäöltään, mutta ne luodaan ennätysnopeudella. Paperia kulutusmateriaalina käyttävät laitteet luovat malleja liimaamalla kerrosta toiselle.

TÄRKEÄ! Paperi on yksi helpoimmin saatavilla olevista ja yleisimmistä malleista mallintamiseen kotona.

Hydrogeeli

Pehmeää materiaalia, joka on biologisesti yhteensopiva elävien kudosten kanssa, käytetään 3D-mallinnuksessa erilaisten kuljetuslaitteiden luomiseen, jotka voivat kuljettaa lääkkeitä syvälle ihmiskehoon.

Niinpä yhdysvaltalaiset tutkijat loivat robotteja, joiden korkeus ei ylittänyt 1 cm. Niiden pinnalle asetettiin sydänkudossoluja, jotka supistuessaan panivat ne liikkeelle. Suunnitelmien mukaan tällaiset robotit voivat tulevaisuudessa osallistua useiden eri vaikeusasteisten sairauksien diagnosointiin ja hoitoon.

Kipsi

Kipsimateriaalit 3D-tulostuksessa ovat yhtä yleisiä kuin paperi, akryyli tai muovi. Niistä valmistetut mallit eivät ole erityisen kestäviä, mutta edullinen hinta kattaa tämän seikan täysin. Kipsituotteita käytetään esittelyprojektien suunnittelussa.

Puukuitu

Puukuitu on innovatiivinen materiaali. Luomisen idea kuuluu kuuluisalle keksijälle Kai Partylle.Synteettisestä ja luonnonpuusta koostuvalla kuidulla on polylaktidia muistuttavia ominaisuuksia. Siitä valmistetut tuotteet ovat samanlaisia ​​kuin luonnontammesta tai koivusta tehdyt tuotteet, mutta toisin kuin ne ovat paljon vahvempia ja kestävämpiä.

TÄRKEÄ! Nykyään puukuitua käytetään vain RepRap-tulostimissa.

Jäätä

Poikkeuksellisen kauniita jäähahmoja voidaan luoda myös 3D-tulostimilla. Vuodesta 2006 lähtien kahden kanadalaisen tiedemiehen kehityksen ansiosta on käynyt selväksi, että akryylia ja paperia ei voida käyttää vain 3D-tulostuksen kulutustarvikkeina. Veden ja metyylieetterin seos muuttuu alle 22 asteen lämpötiloissa pieniksi esineiksi, jotka eivät tietenkään ole erityisen kestäviä ja vahvoja.

Metallijauhe

Metallijauheen käytön ansiosta on tullut mahdolliseksi luoda tuotteita, jotka ovat erittäin kestäviä - laitteiden ja elektroniikan osia ja varaosia ja jopa koruja painetaan kevyistä jalometalleista ja niiden seoksista, kuten kuparista, alumiinista, kullasta ja hopea.

TÄRKEÄ! Tällaisesta jauheesta valmistetuilla tuotteilla on korkea lämmönjohtavuus. Sen neutraloimiseksi siihen lisätään keraamisia lastuja.

Nylon

Nylonia käytetään usein kolmiulotteisessa mallintamisessa, koska sen avulla luodut osat ovat pehmeitä ja joustavia.

TÄRKEÄ! Nailonilla on monia haittoja, mukaan lukien myrkyllisyys.

Polykaprolaktoni

Polykaprolaktonia pidetään yhtenä suosituimmista lisäainemallinnuksen kulutustarvikkeista. Se sulaa hyvin pakkasen vaikutuksesta, kovettuu nopeasti, on biohajoava ja täysin vaaraton.

Polykarbonaatti (PC)

Polykarbonaatti on muovi, joka voi säilyttää ominaisuutensa ja ominaisuutensa eri lämpötilojen vaikutuksesta. Käytetään raskaiden mallien luomiseen.

Polylaktidi (PLA)

Polylaktidi on tunnustettu turvallisimmaksi ja ympäristöystävällisimmäksi materiaaliksi. Se valmistetaan juurikas- ja maissirehusta ja biomassasta. Polylaktidin haittoja ovat sen hauraus ja kyky hajota lämmön ja valon vaikutuksesta.

Polypropeeni (PP)

Polypropeeni tunnetaan maailman kevyimpana muovimassana. Kestää hyvin hankausta, mutta sulaa huonommin. Muuttaa muotoaan kylmässä ja on epävakaa hapen suhteen.

Polyfenyylisulfoni (PPSU)

Ulkonäöltään tavallista lasia muistuttava polyfenyylisulfoni on monta kertaa vahvempaa kuin polypropeeni. Se tuli 3D-mallinnukseen lentokoneteollisuudesta ja tunnustettiin parhaaksi materiaaliksi korkean lämmönkestävyyden ja kovuuden omaavien tuotteiden luomiseen.

Matalatiheyspolyeteeni (HDPE)

Polyeteeniä löytyy jokapäiväisessä elämässä melkein joka vaiheessa. Siitä valmistetaan muovipakkauksia juomille, pakkauskalvoja ja -astioita, PVC-putkia jne. Se on johtava 3D-tulostus, koska sitä voidaan käyttää missä tahansa tunnetussa tekniikassa.

Suklaa

Suklaalla toimivista 3D-tulostimista tulee pian jokaisen makeisliikkeen pakollinen ominaisuus. Heidän avullaan voit luoda hahmoja minkä tahansa monimutkaisen makeasta materiaalista. Niiden luomistekniikka koostuu peräkkäin kerroksellisesta suklaakerroksesta toisen päälle, joka kovettuu nopeasti kylmässä.

Muut materiaalit

Maailmassa on valtava valikoima 3D-tulostimia, jotka käyttävät mitä odottamattomimpia tarvikkeita.Näitä ovat laitteet, jotka käyttävät kalkkia, ruokaa ja jopa elävää orgaanista ainesta. Vain aika näyttää, saavuttavatko ne laajan suosion ja kysynnän.