Rynek druku 3D aktywnie się rozwija. Dzisiaj możesz uzyskać model zbiorczy o praktycznie dowolnej złożoności. W tym samym czasie rozszerza się lista materiałów, z których można zanurzyć produkt. Różnią się gęstością, kosztem, trwałością i innymi cechami. Informacje o materiałach do drukarki 3D zostaną omówione w tym artykule.

Jak przebiega proces drukowania 3D?

Ogólnie istnieje wiele sposobów na wdrożenie modelu 3D. Jednak praktycznie wszystkie z nich są zredukowane do jednego - nakładki materiału na warstwę drukarki 3D na warstwie i późniejszego utwardzenia. Główne sposoby są następujące:

Wytłaczanie. Najczęściej używana metoda. Głowica rozprowadzająca wlewa się do specjalnego półwyrobu, który chłodzi materiał platformy, który zatka, wiąże i modeluje model. Dzięki takiemu podejściu możliwe jest tworzenie części o innym kolorze.

Fotopolimeryzacja. Rdzeniem metody jest oświetlenie specjalnego lasera fotopolimerowego za pomocą wzoru, który ostatecznie zamienia się w prawdziwy model.

Tworzenie warstwy na poziomującej warstwie proszku. Metoda ta topi specjalną proszkową kompozycję, sklejając ją lub spiekając.

Dostawa materiału z drutu. Za pomocą wpływu elektronicznego materiał drukarski drukarki 3D ulega stopieniu i otrzymuje wymaganą formę.

Laminowanie. Podstawę stanowi duża liczba warstw materiału, które nakładają się na siebie nawzajem. Następnie w tej strukturze laser wycina pożądane konturyi rowki.

Zastosowanie druku 3D

Technologia wciąż się rozwija, co z dnia na dzień staje się coraz bardziej ekscytująca. Do tej pory druk ZD może być wykorzystywany w następujących zadaniach:

Tworzenie próbek lub modeli produktów. Na przykład, aby oszacować złożony szczegół dla swojej produkcji przemysłowej, inżynierowie mogą wydrukować prototyp na drukarce 3D i zbadać go.

Produkcja na małą skalę różnych części.

Drukowanie fragmentów szkieletu ludzkiego służy do protetyki i implantacji.

Tworzenie elementów broni.

Budowa.

Produkcja żywności.

Podstawowe materiały do ​​drukarki 3D

Istnieje wiele komponentów do tworzenia modeli, w zależności od kierunku zastosowania części. Warto zastanowić się nad każdym typem bardziej szczegółowo.

Plastik ABS

Prawdopodobnie najpopularniejszy materiał eksploatacyjny do drukarki 3D. Występuje również pod nazwą "akrylonitryl-butadien-styren" lub ABS. Ma dobre właściwości mechaniczne. Często używane do tworzenia złożonych struktur nośnych. Niski koszt i dostępność wpłynęły na jego szerokie zastosowanie zarówno w warunkach życia, jak i na skalę przemysłową. Pomimo faktu, że plastik ABC jako gotowy produkt jest absolutnie bezpieczny dla środowiska, z jego ogrzewaniem w procesie produkcji możliwa jest emisja oparów z akrylonitrylu. To prawda, biorąc pod uwagę niską prędkość drukarki, liczba szkodliwych substancji jest wystarczająco mała, a do bezpiecznej produkcji wystarczyzapewni dobrą wentylację pomieszczenia.

Plastik ABS nie powinien być używany do zmywania naczyń, ponieważ reaguje z etanolem. Od charakterystyk technicznych plastiku ABS należy wyznaczyć wysoką temperaturę zeszklenia równą 105 stopni. Wytrzymałość na zginanie i pękanie wynosi odpowiednio 41 i 21 MPa. W rzeczywistości, oczywiście, wielu producentów miesza tworzywo sztuczne z różnymi kompozycjami. A to oznacza, że ​​w praktyce niektóre właściwości będą inne.

Zalety i wady tworzywa ABS

Dzięki temu materiałowi eksploatacyjnemu do drukarki 3D możesz tworzyć modele kolorowe, ponieważ plastik ma bogatą gamę. Tworzywo ABS absolutnie nie boi się wilgoci, różnych kwasów i olejów. Jego odporność na ciepło osiąga 115 stopni, w zależności od konkretnego producenta.

Odporny na wstrząsy i elastyczny plastik ABS do drukarki 3D pozwala tworzyć niezawodne części i modele. Jest również doskonale rozpuszczalny w acetonie, co umożliwia zastosowanie obróbki końcowej gotowej części w parach, aby nadać gładkości i pełny wygląd produktu. Z poważnych wad plastiku ABS na drukarce 3D warto podkreślić jego niezdolność do wytrzymania długiego wystawienia na działanie zwykłego światła słonecznego. A jego związek z różnymi elementami zawartymi w żywności i produktach ogranicza jego użycie, ponieważ możliwe jest uwalnianie toksycznych materiałów.

PLA plastik

Ten rodzaj materiału do drukowania na drukarce 3D składa się z polilaktydu. Jest to substancja biodegradowalna i zawiera mlekokwas Ten materiał jest wykonany z kukurydzy lub trzciny cukrowej. Naturalność plastiku PLA nie ogranicza jego zastosowania w jakimkolwiek obszarze. Topi się w temperaturach powyżej 170 stopni. Jednak do zmiękczenia wystarczy i 50. Wartość wytrzymałości na rozciąganie i zginania - odpowiednio 578 i 553 MPa. Rozmiar, w którym dane są możliwe, wynosi 03 mm, co pozwala modelowi zapewnić wysoką precyzję.

Plastik PLA praktycznie nie ma poważnych negatywnych stron. Czy to nie jest zwiększona kruchość i krótkotrwała. Pozytywne z nich są następujące:

nietoksyczne, możliwe zastosowanie w przemyśle spożywczym i przemyśle;

ma szeroką gamę kolorów, dzięki czemu można realizować najbardziej śmiałe pomysły twórcze;

nie ma potrzeby używania podgrzewanej platformy podczas tworzenia modelu;

gładka powierzchnia gotowego produktu;

wysoka szczegółowość i jakość druków.

PET-plastic

Przedstawiciel ten wyróżnia się na tle całego przeglądu materiałów przeznaczonych do drukarki 3D. Po pierwsze, z politereftalanu etylenu lub PET wytwarza się zwykłe plastikowe butelki. Po drugie, jego powszechna dostępność sprawiła, że ​​materiał ten stał się jednym z najpopularniejszych. Istnieją nawet specjalne zakłady przetwórcze do użytku domowego i produkcji nici PET. Trwałość i elastyczność Właściwości plastiku PET są podobne do ABS. W tym samym czasie warstwy są dobrze uchwycone, zapewniając modelowi wysoki stopień wytrzymałości. Średnia temperatura druku tego rodzaju materiału wynosi około212-224 stopnie.

Nylon

Doskonały materiał do drukowania na częściach drukarki 3D przeznaczonych do stosowania w skomplikowanych mechanizmach. Ma dobry współczynnik poślizgu i trwałości. Jednak jego właściwości zakładają wyższy poziom technologiczny sprzętu do tworzenia modeli.
Temperatura topnienia różnych producentów może wynosić od 178 do 218 stopni. W przypadku wytłaczania wartość ta wynosi od 235 do 260 stopni. Zastosowanie nylonu jest podobne do plastiku ABS - potrzebuje podgrzewanej platformy. W tym samym czasie proces nakładania warstw przebiega bardziej płynnie, co pozwala tworzyć szczegółowe modele.

Zalety i wady Nylonu

Materiał ten ma wysoką odporność na zużycie i elastyczność. Ma zdolność wytrzymywania dużej liczby różnych rozpuszczalników. Łatwo poddaje się obróbce końcowej metodą mechaniczną, gdy model zostaje doprowadzony do ostatecznego wyniku. Wadą nylonu jest wysoka higroskopijność, czyli zdolność wchłaniania wilgoci. Dlatego przed modelowaniem zaleca się nieco wysuszyć materiał. Pomoże to uniknąć problemów z produkcją. Podczas pirolizy toksyczne pary mogą zostać uwolnione.

Beton

Nie byłoby to zaskakująco dobre, ale takie drukarki już istnieją. To prawda, że ​​zastosowano specjalną kompozycję mieszanki cementowej. Za pomocą wbudowanej drukarki 3D możesz tworzyć wysokiej jakości budynki i konstrukcje. W tym samym czasie "tworzenie" ściany na wysokości 6 metrów może zająć tylko kilka godzin. Niestety, technologia w Rosji jest wciąż w powijakach, ale jest aktywnarozwija się na zachodzie.

Metal

Jako materiał budowlany do tworzenia części metalowych stosowany jest specjalny proszek. W tego typu produkcji stosowane są specjalne drogie przemysłowe drukarki 3D. Warunkowo można je podzielić na 3 kategorie:

Pierwsza grupa obejmuje modele, które są strukturalnie podobne do zwykłych drukarek do tworzyw sztucznych. Charakteryzują się one miękkimi metalami - ołowiem, cyną itp.

Drugi używa sproszkowanego metalu ze specjalną substancją klejącą. Po wyprodukowaniu model musi zostać wypalony, aby uzyskać komplet pełnej wytrzymałości.

Są to przemysłowe drukarki 3D, których proszek pojawia się pod wpływem lasera.

W rzeczywistości tylko ta ostatnia jest "prawdziwym" sposobem drukowania wyrobów metalowych.

Główne stopy

Wśród materiałów znajduje się duży zestaw stopów i poszczególnych elementów. Warto je trochę uporządkować:

tytan jest bardzo trwałym materiałem, jest aktywnie wykorzystywany w medycynie ze względu na swoją biokompatybilność, ma niewielki ciężar i dobrą odporność na rdzę;

stal nierdzewna - różne stopy ze stali znane są z trwałości i dostępności;

aluminium i pochodne - lekki stop o niewielkiej gęstości, doskonale poddający się różnym rodzajom obróbki.

Plusy i minusy proszku metalowego

Podobnie jak w przypadku metali, ich proszek, po przekształceniu w formę, będzie miał wysoką wytrzymałość. W tym przypadku szczegół obiektu jest dostępny na przyzwoitym poziomie, do 0025 mm. Odporność na wysokie temperatury pozwala na stosowanie samych modeliróżne gałęzie przemysłu. Po tym, jak produkt jest niesprawny lub niepotrzebny, można go stopić. Jeśli chodzi o minusy, jest tylko jeden, ale dość znaczny. Technologia druku 3D metalu jest bardzo skomplikowana. Dlatego sprzęt jest zwykle drogi. Ponadto trudno będzie zorganizować taką produkcję w warunkach domowych.

Wniosek

W artykule rozważono, jakie materiały są używane przez drukarki 3D, ich cechy i właściwości, aplikacje. Ponieważ technologia jest stosunkowo nowa, ma wiele subtelności i niuansów. Są one rozwiązywane i rozwiązywane praktycznie za pomocą "metody kleszczowej", aż do ustawień drukarki 3D. Ale zainteresowanie wielu sfer wysokiej jakości i wysokiej jakości drukowaniem gotowych produktów jest, a co za tym idzie, technologia będzie się rozwijać i udoskonalać.