S čim tiska 3D tiskalnik?

Če so se prej 3D-tiskalniki (računalniško vodeni stroji, ki ustvarjajo dele z aditivno metodo), ki tiskajo tridimenzionalne modele, uporabljali le v proizvodnih pogojih, lahko danes skoraj vsak kupi napravo za osebno uporabo. Z njimi lahko ustvarite skoraj vse: od majhnih drobnarij do orožja in celo zgradb.

Tehnologije 3D tiskanja

Tehnologija aditivnega tiska se je razvila v 80. letih prejšnjega stoletja. 3D tiskalniki so postali razširjeni na začetku 21. stoletja.

Načelo delovanja strojev za tiskanje tridimenzionalnih delov lahko razdelimo na 3 stopnje:

• ustvarjanje modela v programu;
• obdelava modela s programsko opremo;
• oblikovanje (tiskanje) predmeta s plastenjem materiala.

Obstaja več tehnologij aditivnega tiskanja, vključno z:

1. Metoda taljenega nanašanja (FDM). Modeli nastanejo s polaganjem staljenih niti iz voska, kovine ali plastike v določenem vrstnem redu.
2. Stereolitografija (SLA). Za osnovo predmeta je uporabljen tekoči polimer, ki se strdi pod vplivom laserskega sevanja.
3. Selektivna laserska fuzija (SLM).Tehnologija, pri kateri so kovinski deli komponent in sklopov ustvarjeni iz kovinskih čipov po matematičnih modelih.
4. Digitalni LED tisk (DLP). Tehnologija vključuje uporabo tekoče plastike, ki se strdi pod vplivom ultravijolične svetlobe.

REFERENCA! Eden najnovejših dosežkov znanstvenikov so biotiskalniki, katerih tehnologija tiskanja vključuje ustvarjanje organov in tkiv. Predmeti nastanejo s povezovanjem kapljic, ki vsebujejo žive celice, ki se morajo nato začeti deliti, rasti in spreminjati.

S čim tiska 3D tiskalnik?

Odvisno od področja uporabe in namena naprave se lahko za izdelavo tridimenzionalnih modelov uporabljajo različni materiali.

ABC plastika

Znanstveno ime plastike je akrilonitril butadien stiren. Je eden najboljših potrošnih materialov za volumetrično modeliranje, saj ima veliko pozitivnih lastnosti - odpornost na udarce, elastičnost in odpornost proti obrabi. Poleg tega ABC plastika ni strupena in brez vonja. Material lahko kupite v obliki kolutov tankih niti.

POMEMBNO! Iz ABC plastike je mogoče ustvariti samo enobarvne, goste modele. Izdelki bodo obstojni in ne bodo izgubili videza in kakovosti, če jih hranite stran od neposredne sončne svetlobe.

Akril

Za razliko od plastike ABC je mogoče akril uporabiti za tiskanje prosojnih modelov. Njegovo tališče presega 240 stopinj Celzija, kar je treba upoštevati, saj se akril pri ohlajanju zelo hitro strdi.

POMEMBNO! Zračni mehurčki, ki nastanejo v akrilu, lahko pokvarijo videz končnega izdelka.

Beton

Za tisk na aditivnih strojih se uporabljajo nove vrste betona, ki so skoraj identični kamnitim gradbenim materialom. Do danes so bili ustvarjeni samo testni vzorci. Ogromne naprave lahko natisnejo majhno hišo v manj kot enem dnevu.

Papir

Za izdelavo prototipov računalniških projektov se največkrat uporabljajo papirnati modeli, natisnjeni na 3D tiskalnikih. Modeli sami po sebi niso trpežni ali privlačni na pogled, a nastajajo rekordno hitro. Naprave, ki uporabljajo papir kot potrošni material, ustvarjajo modele z lepljenjem ene plasti na drugo.

POMEMBNO! Papir je eden najbolj dostopnih in razširjenih materialov za modeliranje doma.

Hidrogel

Mehak material, biokompatibilen z živimi tkivi, se uporablja v 3D modeliranju za ustvarjanje različnih transportnih naprav, ki lahko dostavijo zdravila globoko v človeško telo.

Tako so znanstveniki iz ZDA ustvarili robote, katerih višina ni presegla 1 cm. Načrtovano je, da bodo takšni roboti v prihodnosti lahko sodelovali pri diagnosticiranju in zdravljenju številnih bolezni različne resnosti.

Mavec

Mavčni materiali v 3D tisku so tako razširjeni kot papir, akril ali plastika. Modeli, izdelani iz njih, niso posebej trpežni, vendar dostopni stroški popolnoma pokrivajo to okoliščino. Izdelki iz mavca se uporabljajo za oblikovanje predstavitvenih projektov.

Lesna vlakna

Lesna vlakna so inovativen material. Ideja o ustvarjanju pripada slavnemu izumitelju Kai Partyju.Vlakno, sestavljeno iz sintetike in naravnega lesa, ima lastnosti, podobne polilaktidu. Izdelki iz njega so podobni stvarem iz naravnega hrasta ali breze, vendar so za razliko od njih veliko močnejši in trpežnejši.

POMEMBNO! Danes se lesna vlakna uporabljajo samo v tiskalnikih RepRap.

Led

Ledene figure izjemne lepote lahko ustvarite tudi na 3D tiskalnikih. Od leta 2006 je po zaslugi razvoja dveh kanadskih znanstvenikov postalo jasno, da kot potrošni material za 3D-tiskanje ni mogoče uporabiti samo akrila in papirja. Mešanica vode in metil etra se pri temperaturah pod 22 stopinj spremeni v majhne predmete, ki pa seveda niso posebno obstojni in močni.

Kovinski prah

Zahvaljujoč uporabi kovinskega prahu je postalo mogoče ustvariti izdelke, ki so zelo trpežni - deli in rezervni deli za opremo in elektroniko ter celo nakit so potiskani iz lahkih plemenitih kovin in njihovih zlitin, kot so baker, aluminij, zlato in srebro.

POMEMBNO! Izdelki iz takega prahu sami imajo visoko toplotno prevodnost. Za nevtralizacijo se ji dodajo keramični čipi.

Najlon

Najlon se pogosto uporablja pri tridimenzionalnem modeliranju, saj so deli, ustvarjeni z njegovo pomočjo, mehki in elastični.

POMEMBNO! Najlon ima številne pomanjkljivosti, vključno s strupenostjo.

polikaprolakton

Polikaprolakton velja za enega najbolj priljubljenih potrošnih materialov za aditivno modeliranje. Dobro se topi pod vplivom temperatur pod ničlo, se hitro strdi, je biorazgradljiv in popolnoma neškodljiv.

Polikarbonat (PC)

Polikarbonat je plastika, ki lahko ohrani svoje lastnosti in lastnosti pod vplivom različnih temperatur. Uporablja se za ustvarjanje težkih modelov.

Polilaktid (PLA)

Polilaktid je priznan kot najvarnejši in okolju prijaznejši material. Ustvarjen je iz pesne in koruzne silaže ter biomase. Med pomanjkljivostmi polilaktida sta njegova krhkost in sposobnost razgradnje pod vplivom toplote in svetlobe.

Polipropilen (PP)

Polipropilen je priznan kot najlažja plastična masa, ki jo pozna svet. Dobro se upira obrabi, vendar se slabše topi. Na mrazu spremeni obliko in je nestabilen za kisik.

polifenilsulfon (PPSU)

Po videzu spominja na navadno steklo, polifenilsulfon je večkrat močnejši od polipropilena. V 3D modeliranje je prišel iz letalske industrije in je bil prepoznan kot najboljši material za ustvarjanje izdelkov z visoko toplotno odpornostjo in trdoto.

Polietilen nizke gostote (HDPE)

Polietilen najdemo v vsakdanjem življenju na skoraj vsakem koraku. Uporablja se za izdelavo plastičnih posod za pijače, embalažnih folij in posod, PVC cevi itd. Je vodilna v 3D tisku, saj se lahko uporablja v kateri koli od znanih tehnologij.

Čokolada

3D tiskalniki “powered by chocolate” bodo kmalu postali obvezen atribut vsake slaščičarne. Z njihovo pomočjo lahko ustvarite figure iz sladkega materiala katere koli kompleksnosti. Tehnologija njihovega ustvarjanja je sestavljena iz zaporednega nalaganja ene plasti čokolade na drugo, ki se na hladnem hitro strdi.

Drugi materiali

Na svetu obstaja velika izbira 3D tiskalnikov, ki uporabljajo najbolj nepričakovane potrošne materiale.Sem spadajo naprave, ki delujejo na apno, hrano in celo živo organsko snov. Ali bodo pridobili široko priljubljenost in postali povpraševani, bo pokazal le čas.