Ar ko drukā 3D printeris?
Ja iepriekš 3D printeri (datorvadāmas mašīnas, kas veido detaļas, izmantojot aditīvu metodi), kas drukā trīsdimensiju modeļus, tika izmantoti tikai ražošanas apstākļos, tad šodien gandrīz ikviens var iegādāties ierīci personīgai lietošanai. Izmantojot tos, jūs varat izveidot gandrīz visu: no maziem piekariņiem līdz ieročiem un pat ēkām.
Raksta saturs
3D drukas tehnoloģijas
Piedevu drukas tehnoloģija tika izstrādāta pagājušā gadsimta 80. gados. 3D printeri kļuva plaši izplatīti 21. gadsimta sākumā.
Trīsdimensiju detaļu drukāšanas iekārtu darbības principu var iedalīt 3 posmos:
- modeļa izveide programmā;
- modeļa apstrāde, izmantojot programmatūru;
- objekta veidošana (drukāšana), slāņojot materiālu.
Ir vairākas papildu drukāšanas tehnoloģijas, tostarp:
- Fused Deposition Method (FDM). Modeļi tiek veidoti, noteiktā secībā klājot kausētus vaska, metāla vai plastmasas pavedienus.
- Stereolitogrāfija (SLA). Par pamatu objektam tiek izmantots šķidrs polimērs, kas lāzera starojuma ietekmē sacietē.
- Selektīva lāzera saplūšana (SLM).Tehnoloģija, kurā no metāla šķembām pēc matemātiskiem modeļiem tiek izveidotas detaļu un mezglu metāla daļas.
- Digitālā LED druka (DLP). Tehnoloģija ietver šķidras plastmasas izmantošanu, kas sacietē ultravioletās gaismas ietekmē.
ATSAUCES! Viens no jaunākajiem zinātnieku sasniegumiem ir bioprinteri, kuru drukas tehnoloģija ietver orgānu un audu izveidi. Objekti tiek izveidoti, savienojot pilienus, kas satur dzīvas šūnas, kurām pēc tam jāsāk dalīties, augt un pārveidoties.
Ar ko drukā 3D printeris?
Atkarībā no ierīces pielietojuma jomas un mērķa, trīsdimensiju modeļu izveidošanai var izmantot dažādus materiālus.
ABC plastmasa
Plastmasas zinātniskais nosaukums ir akrilnitrila butadiēna stirols. Tas ir viens no labākajiem tilpuma modelēšanas palīgmateriāliem, jo tam ir daudz pozitīvu īpašību - triecienizturība, elastība un nodilumizturība. Turklāt ABC plastmasa nav toksiska un bez smaržas. Materiālu var iegādāties plānu diegu spoļu veidā.
SVARĪGS! No ABC plastmasas var izveidot tikai vienkrāsainus, blīvus modeļus. Izstrādājumi būs izturīgi un nezaudēs savu izskatu un kvalitāti, ja tos uzglabās prom no tiešiem saules stariem.
Akrils
Atšķirībā no ABC plastmasas, akrilu var izmantot caurspīdīgu modeļu drukāšanai. Tā kušanas temperatūra pārsniedz 240 grādus pēc Celsija, kas jāņem vērā, jo atdzesējot akrils ļoti ātri sacietē.
SVARĪGS! Gaisa burbuļi, kas veidojas akrilā, var sabojāt gatavā produkta izskatu.
Betons
Drukāšanai uz piedevu iekārtām tiek izmantoti jauni betona veidi, kas ir gandrīz identiski akmens būvmateriāliem. Līdz šim ir izveidoti tikai testa paraugi. Milzīgas ierīces var izdrukāt nelielu māju mazāk nekā vienas dienas laikā.
Papīrs
Datorprojektu prototipu veidošanai visbiežāk tiek izmantoti papīra modeļi, kas drukāti uz 3D printeriem. Paši modeļi pēc izskata nav ne izturīgi, ne pievilcīgi, taču radīti rekordātrumā. Ierīces, kas izmanto papīru kā izejmateriālu, veido modeļus, līmējot vienu slāni uz otra.
SVARĪGS! Papīrs ir viens no pieejamākajiem un izplatītākajiem materiāliem modelēšanai mājās.
Hidrogels
Mīkstais materiāls, bioloģiski saderīgs ar dzīviem audiem, tiek izmantots 3D modelēšanā, lai radītu dažādas transportierīces, kas spēj nogādāt zāles dziļi cilvēka organismā.
Tā zinātnieki no ASV radīja robotus, kuru augstums nepārsniedza 1 cm.Uz to virsmas tika novietotas sirds audu šūnas, kuras, saraujoties, iedarbina tās. Plānots, ka šādi roboti nākotnē varēs piedalīties daudzu dažādas smaguma pakāpes slimību diagnostikā un ārstēšanā.
Ģipsis
Ģipša materiāli 3D drukāšanā ir tikpat plaši izplatīti kā papīrs, akrils vai plastmasa. No tiem izgatavotie modeļi nav īpaši izturīgi, taču pieejamās izmaksas pilnībā sedz šo apstākli. Ģipša izstrādājumi tiek izmantoti prezentācijas projektu izstrādei.
Koksnes šķiedra
Kokšķiedra ir inovatīvs materiāls. Radīšanas ideja pieder slavenajam izgudrotājam Kai Party.Šķiedrai, kas sastāv no sintētikas un dabīgā koka, piemīt polilaktīdam līdzīgas īpašības. No tā izgatavotie izstrādājumi ir līdzīgi dabīgā ozola vai bērza izstrādājumiem, taču atšķirībā no tiem ir daudz stiprāki un izturīgāki.
SVARĪGS! Mūsdienās kokšķiedru izmanto tikai RepRap printeros.
Ledus
Neparasti skaistas ledus figūras var izveidot arī uz 3D printeriem. Kopš 2006. gada, pateicoties divu Kanādas zinātnieku sasniegumiem, ir kļuvis skaidrs, ka ne tikai akrilu un papīru var izmantot kā palīgmateriālus 3D drukāšanai. Ūdens un metilētera maisījums temperatūrā zem 22 grādiem pārvēršas par maziem priekšmetiem, kas, protams, nav īpaši izturīgi un spēcīgi.
Metāla pulveris
Pateicoties metāla pulvera izmantošanai, ir kļuvis iespējams radīt izstrādājumus, kas ir īpaši izturīgi - no vieglajiem dārgmetāliem un to sakausējumiem, piemēram, vara, alumīnija, zelta un elektronikas ierīcēm, tiek apdrukātas detaļas un rezerves daļas un pat rotaslietas. Sudrabs.
SVARĪGS! Pašiem izstrādājumiem, kas izgatavoti no šāda pulvera, ir augsta siltumvadītspēja. Lai to neitralizētu, tam pievieno keramikas skaidas.
Neilons
Neilons bieži tiek izmantots trīsdimensiju modelēšanā, jo ar tā palīdzību izveidotās detaļas ir mīkstas un elastīgas.
SVARĪGS! Neilonam ir daudz trūkumu, tostarp toksicitāte.
Polikaprolaktons
Polikaprolaktons tiek uzskatīts par vienu no populārākajiem palīgmateriāliem piedevu modelēšanai. Tas labi kūst zem nulles temperatūras ietekmē, ātri sacietē, ir bioloģiski noārdāms un absolūti nekaitīgs.
Polikarbonāts (PC)
Polikarbonāts ir plastmasa, kas var saglabāt savas īpašības un īpašības dažādu temperatūru ietekmē. Izmanto, lai izveidotu lieljaudas modeļus.
Polilaktīds (PLA)
Polilaktīds ir atzīts par drošāko un videi draudzīgāko materiālu. Tas ir izveidots no biešu un kukurūzas skābbarības un biomasas. Starp polilaktīda trūkumiem ir tā trauslums un spēja sadalīties siltuma un gaismas ietekmē.
Polipropilēns (PP)
Polipropilēns ir atzīts par pasaulē vieglāko plastmasas masu. Tas labi iztur noberšanos, bet mazāk labi kūst. Maina formu aukstumā un ir nestabils pret skābekli.
Polifenilsulfons (PPSU)
Pēc izskata polifenilsulfons atgādina parasto stiklu, un tas ir daudzkārt stiprāks par polipropilēnu. Tas nonāca 3D modelēšanā no aviācijas nozares un tika atzīts par labāko materiālu produktu ar augstu karstumizturību un cietību radīšanai.
Zema blīvuma polietilēns (HDPE)
Polietilēns ir sastopams ikdienas dzīvē gandrīz katrā solī. No tā tiek izgatavoti plastmasas konteineri dzērieniem, iepakojuma plēves un konteineri, PVC caurules u.c. Tas ir līderis 3D drukāšanā, jo to var izmantot jebkurā no zināmajām tehnoloģijām.
Šokolāde
3D printeri, ko darbina šokolāde, drīz kļūs par ikviena konditorejas veikala obligātu atribūtu. Ar viņu palīdzību jūs varat izveidot figūras no jebkuras sarežģītības salda materiāla. To veidošanas tehnoloģija sastāv no vienas šokolādes kārtas secīgas slāņošanas uz otras, kas aukstumā ātri sacietē.
Citi materiāli
Pasaulē ir milzīga izvēle 3D printeriem, kas izmanto visnegaidītākos palīgmateriālus.Tie ietver ierīces, kas darbojas ar kaļķi, pārtiku un pat dzīvām organiskām vielām. Vai tie iegūs plašu popularitāti un kļūs pieprasīti, rādīs laiks.
