Vad skriver en 3D-skrivare ut med?

Om tidigare 3D-skrivare (datorstyrda maskiner som skapar delar med hjälp av en additiv metod) som skriver ut tredimensionella modeller endast användes under produktionsförhållanden, idag kan nästan vem som helst köpa en enhet för personligt bruk. Med hjälp av dem kan du skapa nästan allt: från små prydnadssaker till vapen och till och med byggnader.

3D-utskriftsteknik

Additiv tryckteknik utvecklades på 80-talet av förra seklet. 3D-skrivare blev utbredd i början av 2000-talet.

Funktionsprincipen för maskiner för utskrift av tredimensionella delar kan delas in i tre steg:

• skapa en modell i programmet;
• bearbetning av modellen med hjälp av programvara;
• bildande (tryckning) av ett föremål genom skiktning av material.

Det finns flera additiv utskriftsteknik, inklusive:

1. Fused Deposition Method (FDM). Modeller skapas genom att lägga smält trådar av vax, metall eller plast i en viss ordning.
2. Stereolitografi (SLA). En flytande polymer används som grund för objektet, som härdar under påverkan av laserstrålning.
3. Selektiv laserfusion (SLM).En teknik där metalldelar av komponenter och sammansättningar skapas av metallspån enligt matematiska modeller.
4. Digital LED-utskrift (DLP). Tekniken innebär användning av flytande plast, som härdar under påverkan av ultraviolett ljus.

REFERENS! En av forskarnas senaste utveckling är bioprinters, vars tryckteknik involverar skapandet av organ och vävnader. Objekt skapas genom att sammankoppla droppar som innehåller levande celler, som sedan måste börja dela sig, växa och modifieras.

Vad skriver en 3D-skrivare ut med?

Beroende på enhetens användningsområde och syfte kan olika material användas för att skapa tredimensionella modeller.

ABC plast

Det vetenskapliga namnet på plasten är akrylnitrilbutadienstyren. Det är en av de bästa förbrukningsvarorna för volymetrisk modellering, eftersom den har många positiva egenskaper - slagtålighet, elasticitet och slitstyrka. Dessutom är ABC-plasten giftfri och luktfri. Du kan köpa materialet i form av spolar av tunna trådar.

VIKTIG! Endast enfärgade, täta modeller kan skapas av ABC-plast. Produkter kommer att vara hållbara och kommer inte att förlora sitt utseende och kvalitet om de förvaras borta från direkt solljus.

Akryl

Till skillnad från ABC-plast kan akryl användas för att trycka genomskinliga modeller. Dess smältpunkt överstiger 240 grader Celsius, vilket måste beaktas, eftersom akryl härdar mycket snabbt vid kylning.

VIKTIG! Luftbubblor som bildas i akrylen kan förstöra utseendet på den färdiga produkten.

Betong

För tryckning på tillsatsmaskiner används nya typer av betong, som nästan är identiska med stenbyggnadsmaterial. Hittills har endast testprover skapats. Enorma enheter kan skriva ut ett litet hus på mindre än en dag.

Papper

Pappersmodeller som skrivs ut på 3D-skrivare används oftast för att skapa prototyper av datorprojekt. Modellerna i sig är inte hållbara eller attraktiva till utseendet, men de skapas i rekordfart. Enheter som använder papper som förbrukningsmaterial skapar modeller genom att limma ett lager på ett annat.

VIKTIG! Papper är ett av de mest tillgängliga och utbredda materialen för modellering hemma.

Hydrogel

Det mjuka materialet, biokompatibelt med levande vävnader, används i 3D-modellering för att skapa olika transportanordningar som kan leverera läkemedel djupt in i människokroppen.

Således skapade forskare från USA robotar vars höjd inte översteg 1 cm. Hjärtvävnadsceller placerades på deras yta, som, när de drogs samman, satte dem i rörelse. Det är planerat att sådana robotar i framtiden ska kunna delta i diagnostik och behandling av många sjukdomar av varierande svårighetsgrad.

Gips

Gipsmaterial i 3D-utskrift är lika utbrett som papper, akryl eller plast. Modeller gjorda av dem är inte särskilt hållbara, men den överkomliga kostnaden täcker helt denna omständighet. Gipsprodukter används för att designa presentationsprojekt.

Träfiber

Träfiber är ett innovativt material. Idén med skapandet tillhör den berömda uppfinnaren Kai Party.Fibern, som består av syntet och naturligt trä, har egenskaper som liknar polylaktid. Produkter gjorda av det liknar saker gjorda av naturlig ek eller björk, men till skillnad från dem är de mycket starkare och mer hållbara.

VIKTIG! Idag används träfiber endast i RepRap-skrivare.

Is

Isfigurer av extraordinär skönhet kan också skapas på 3D-skrivare. Sedan 2006, tack vare utvecklingen av två kanadensiska forskare, har det blivit tydligt att inte bara akryl och papper kan användas som förbrukningsmaterial för 3D-utskrift. En blandning av vatten och metyleter vid temperaturer under 22 grader förvandlas till små föremål, som naturligtvis inte är särskilt hållbara och starka.

Metallpulver

Tack vare användningen av metallpulver har det blivit möjligt att skapa produkter som är mycket hållbara - delar och reservdelar till utrustning och elektronik, och även smycken är tryckta av lätta ädelmetaller och deras legeringar, som koppar, aluminium, guld och silver.

VIKTIG! Produkter tillverkade av sådant pulver har själva hög värmeledningsförmåga. För att neutralisera det läggs keramiska chips till det.

Nylon

Nylon används ofta i tredimensionell modellering, eftersom delar skapade med dess hjälp är mjuka och elastiska.

VIKTIG! Nylon har många nackdelar, inklusive toxicitet.

Polykaprolakton

Polykaprolakton anses vara en av de mest populära förbrukningsvarorna för additiv modellering. Det smälter bra under påverkan av minusgrader, härdar snabbt, är biologiskt nedbrytbart och absolut ofarligt.

Polykarbonat (PC)

Polykarbonat är en plast som kan behålla sina egenskaper och egenskaper under påverkan av olika temperaturer. Används för att skapa kraftiga modeller.

Polylaktid (PLA)

Polylaktid är erkänt som det säkraste och mest miljövänliga materialet. Den är skapad av betor och majsensilage och biomassa. Bland nackdelarna med polylaktid är dess bräcklighet och förmåga att sönderdelas under påverkan av värme och ljus.

Polypropen (PP)

Polypropen är erkänt som den lättaste plastmassan som är känd för världen. Den motstår nötning bra, men smälter mindre bra. Ändrar form i kyla och är instabil mot syre.

Polyfenylsulfon (PPSU)

Polyfenylsulfon liknar vanligt glas till utseendet och är många gånger starkare än polypropen. Det kom till 3D-modellering från flygplansindustrin och erkänts som det bästa materialet för att skapa produkter med hög värmebeständighet och hårdhet.

Lågdensitetspolyeten (HDPE)

Polyeten finns i vardagen i nästan varje steg. Det används för att tillverka plastbehållare för drycker, förpackningsfilmer och behållare, PVC-rör etc. Det är ledande inom 3D-utskrift, eftersom det kan användas i vilken som helst av de kända teknikerna.

Choklad

3D-skrivare "drivna av choklad" kommer snart att bli ett måste-attribut för varje konfektaffär. Med deras hjälp kan du skapa figurer från sött material av vilken komplexitet som helst. Tekniken för deras skapande består av att sekventiellt lägga ett lager choklad ovanpå ett annat, som snabbt stelnar i kylan.

Andra material

Det finns ett stort urval av 3D-skrivare i världen som använder de mest oväntade förbrukningsvarorna.Dessa inkluderar enheter som körs på kalk, mat och till och med levande organiskt material. Om de kommer att få stor popularitet och bli efterfrågade får bara tiden utvisa.