S čím tlačí 3D tlačiareň?

Ak sa predtým 3D tlačiarne (počítačom riadené stroje, ktoré vytvárajú súčiastky aditívnou metódou), ktoré tlačia trojrozmerné modely, používali len vo výrobných podmienkach, dnes si môže zariadenie na osobné použitie zaobstarať takmer každý. Pomocou nich môžete vytvoriť takmer všetko: od malých drobností po zbrane a dokonca aj budovy.

Technológie 3D tlače

Technológia aditívnej tlače bola vyvinutá v 80. rokoch minulého storočia. 3D tlačiarne sa rozšírili na začiatku 21. storočia.

Princíp činnosti strojov na tlač trojrozmerných dielov možno rozdeliť do 3 etáp:

• vytvorenie modelu v programe;
• spracovanie modelu pomocou softvéru;
• formovanie (tlač) predmetu vrstvením materiálu.

Existuje niekoľko technológií aditívnej tlače, vrátane:

1. Metóda taveného nanášania (FDM). Modely vznikajú ukladaním roztavených nití z vosku, kovu alebo plastu v určitom poradí.
2. Stereolitografia (SLA). Ako základ predmetu je použitý tekutý polymér, ktorý vplyvom laserového žiarenia stvrdne.
3. Selektívna laserová fúzia (SLM).Technológia, pri ktorej sa kovové časti súčiastok a zostáv vytvárajú z kovových triesok podľa matematických modelov.
4. Digitálna LED tlač (DLP). Technológia zahŕňa použitie tekutého plastu, ktorý sa vytvrdzuje pod vplyvom ultrafialového svetla.

REFERENCIA! Jedným z najnovších poznatkov vedcov sú biotlačiarne, ktorých technológia tlače zahŕňa vytváranie orgánov a tkanív. Predmety vznikajú spájaním kvapiek obsahujúcich živé bunky, ktoré sa potom musia začať deliť, rásť a upravovať.

S čím tlačí 3D tlačiareň?

V závislosti od oblasti použitia a účelu zariadenia je možné na vytvorenie trojrozmerných modelov použiť rôzne materiály.

ABC plast

Vedecký názov plastu je akrylonitrilbutadiénstyrén. Je to jeden z najlepších spotrebných materiálov pre objemové modelovanie, pretože má veľa pozitívnych vlastností - odolnosť proti nárazu, elasticitu a odolnosť proti opotrebovaniu. Plast ABC je navyše netoxický a bez zápachu. Materiál si môžete zakúpiť vo forme cievok tenkých nití.

DÔLEŽITÉ! Z plastu ABC je možné vytvoriť iba jednofarebné, husté modely. Výrobky budú odolné a nestratia svoj vzhľad a kvalitu, ak sa skladujú mimo priameho slnečného žiarenia.

Akryl

Na rozdiel od plastu ABC je možné akryl použiť na tlač transparentných modelov. Jeho bod topenia presahuje 240 stupňov Celzia, s čím treba počítať, keďže akryl pri chladnutí veľmi rýchlo tuhne.

DÔLEŽITÉ! Vzduchové bubliny vytvorené v akryle môžu pokaziť vzhľad hotového výrobku.

Betón

Pre tlač na aditívnych strojoch sa používajú nové druhy betónu, ktoré sú takmer totožné s kamennými stavebnými materiálmi. K dnešnému dňu boli vytvorené iba testovacie vzorky. Obrovské zariadenia dokážu vytlačiť malý dom za menej ako jeden deň.

Papier

Papierové modely vytlačené na 3D tlačiarňach sa najčastejšie používajú na vytváranie prototypov počítačových projektov. Samotné modely nie sú odolné ani vzhľadovo atraktívne, no vznikajú rekordnou rýchlosťou. Zariadenia, ktoré používajú papier ako spotrebný materiál, vytvárajú modely lepením jednej vrstvy na druhú.

DÔLEŽITÉ! Papier je jedným z najdostupnejších a najrozšírenejších materiálov na domáce modelovanie.

Hydrogél

Mäkký materiál, biokompatibilný so živými tkanivami, sa používa v 3D modelovaní na vytvorenie rôznych transportných zariadení, ktoré dokážu dopraviť lieky hlboko do ľudského tela.

Vedci z USA tak vytvorili roboty, ktorých výška nepresahovala 1 cm.Na ich povrch boli umiestnené bunky srdcového tkaniva, ktoré ich po stiahnutí uviedli do pohybu. Plánuje sa, že takéto roboty sa v budúcnosti budú môcť podieľať na diagnostike a liečbe mnohých chorôb rôznej závažnosti.

Sadra

Sadrové materiály v 3D tlači sú rovnako rozšírené ako papier, akryl alebo plast. Modely vyrobené z nich nie sú obzvlášť odolné, ale dostupné náklady úplne pokrývajú túto okolnosť. Sadrové výrobky sa používajú na navrhovanie prezentačných projektov.

Drevené vlákno

Drevené vlákno je inovatívny materiál. Myšlienka stvorenia patrí slávnemu vynálezcovi Kai Party.Vlákno pozostávajúce zo syntetiky a prírodného dreva má vlastnosti podobné polylaktidu. Výrobky z neho sú podobné veciam vyrobeným z prírodného dubu alebo brezy, ale na rozdiel od nich sú oveľa pevnejšie a odolnejšie.

DÔLEŽITÉ! Drevené vlákno sa dnes používa iba v tlačiarňach RepRap.

Ľad

Ľadové postavy neobyčajnej krásy je možné vytvárať aj na 3D tlačiarňach. Od roku 2006 sa vďaka vývoju dvoch kanadských vedcov ukázalo, že nielen akryl a papier možno použiť ako spotrebný materiál pre 3D tlač. Zmes vody a metyléteru sa pri teplotách pod 22 stupňov mení na malé predmety, ktoré, samozrejme, nie sú zvlášť odolné a pevné.

Kovový prášok

Vďaka použitiu kovového prášku je možné vytvárať produkty, ktoré sú vysoko odolné - diely a náhradné diely pre zariadenia a elektroniku, dokonca aj šperky sú tlačené z ľahkých drahých kovov a ich zliatin, ako je meď, hliník, zlato a iné. striebro.

DÔLEŽITÉ! Samotné výrobky vyrobené z takéhoto prášku majú vysokú tepelnú vodivosť. Na jej neutralizáciu sa do nej pridávajú keramické triesky.

Nylon

Nylon sa často používa v trojrozmernom modelovaní, pretože časti vytvorené s jeho pomocou sú mäkké a elastické.

DÔLEŽITÉ! Nylon má mnoho nevýhod, vrátane toxicity.

Polykaprolaktón

Polykaprolaktón je považovaný za jeden z najpopulárnejších spotrebných materiálov na aditívne modelovanie. Pod vplyvom mínusových teplôt sa dobre topí, rýchlo tvrdne, je biologicky odbúrateľný a absolútne nezávadný.

Polykarbonát (PC)

Polykarbonát je plast, ktorý si môže zachovať svoje charakteristiky a vlastnosti pod vplyvom rôznych teplôt. Používa sa na vytváranie modelov pre veľké zaťaženie.

Polylaktid (PLA)

Polylaktid je uznávaný ako najbezpečnejší a najekologickejší materiál. Vyrába sa z repnej a kukuričnej siláže a biomasy. Medzi nevýhody polylaktidu patrí jeho krehkosť a schopnosť rozkladať sa vplyvom tepla a svetla.

Polypropylén (PP)

Polypropylén je uznávaný ako najľahšia plastová hmota na svete. Dobre odoláva oderu, ale horšie sa topí. V chlade mení tvar a je nestabilný voči kyslíku.

Polyfenylsulfón (PPSU)

Polyfenylsulfón vzhľadom pripomínajúci obyčajné sklo je mnohonásobne silnejší ako polypropylén. Do 3D modelovania prišiel z leteckého priemyslu a bol uznávaný ako najlepší materiál na vytváranie produktov s vysokou tepelnou odolnosťou a tvrdosťou.

Polyetylén s nízkou hustotou (HDPE)

Polyetylén sa nachádza v každodennom živote takmer na každom kroku. Vyrábajú sa z neho plastové obaly na nápoje, baliace fólie a nádoby, PVC rúrky a pod. Je lídrom v 3D tlači, keďže ho možno použiť v ktorejkoľvek zo známych technológií.

Čokoláda

3D tlačiarne „poháňané čokoládou“ sa čoskoro stanú nevyhnutným atribútom každej cukrárne. S ich pomocou môžete vytvárať figúrky zo sladkého materiálu akejkoľvek zložitosti. Technológia ich tvorby spočíva v postupnom vrstvení jednej vrstvy čokolády na druhú, ktorá v chlade rýchlo stuhne.

Iné materiály

Vo svete existuje obrovský výber 3D tlačiarní, ktoré používajú ten najneočakávanejší spotrebný materiál.Patria sem zariadenia, ktoré fungujú na vápno, jedlo a dokonca aj živé organické látky. Či si získajú širokú popularitu a stanú sa žiadanými, ukáže len čas.