Cu ce ​​se imprimă o imprimantă 3D?

Dacă anterior imprimantele 3D (mașini controlate de computer care creează piese folosind o metodă aditivă) care imprimă modele tridimensionale erau folosite doar în condiții de producție, astăzi aproape oricine poate achiziționa un dispozitiv pentru uz personal. Folosindu-le puteți crea aproape orice: de la mici mărțișoare până la arme și chiar clădiri.

Tehnologii de imprimare 3D

Tehnologia de imprimare aditivă a fost dezvoltată în anii 80 ai secolului trecut. Imprimantele 3D au devenit larg răspândite la începutul secolului XXI.

Principiul de funcționare al mașinilor pentru imprimarea pieselor tridimensionale poate fi împărțit în 3 etape:

• crearea unui model în program;
• prelucrarea modelului folosind software;
• formarea (imprimarea) unui obiect prin stratificarea materialului.

Există mai multe tehnologii de imprimare aditivă, inclusiv:

1. Metoda de depunere prin fuzionare (FDM). Modelele sunt create prin așezarea firelor topite de ceară, metal sau plastic într-o anumită ordine.
2. Stereolitografia (SLA). Un polimer lichid este folosit ca bază pentru obiect, care se întărește sub influența radiației laser.
3. Fuziune selectivă cu laser (SLM).O tehnologie în care piesele metalice ale componentelor și ansamblurilor sunt create din așchii de metal conform modelelor matematice.
4. Imprimare digitală LED (DLP). Tehnologia presupune utilizarea plasticului lichid, care se întărește sub influența luminii ultraviolete.

REFERINŢĂ! Una dintre cele mai recente dezvoltări ale oamenilor de știință este bioimprimatoarele, a căror tehnologie de imprimare implică crearea de organe și țesuturi. Obiectele sunt create prin conectarea picăturilor care conțin celule vii, care apoi trebuie să înceapă să se dividă, să crească și să se modifice.

Cu ce ​​se imprimă o imprimantă 3D?

În funcție de domeniul de aplicare și scopul dispozitivului, diferite materiale pot fi utilizate pentru a crea modele tridimensionale.

plastic ABC

Denumirea științifică a plasticului este acrilonitril butadien stiren. Este unul dintre cele mai bune consumabile pentru modelarea volumetrica, intrucat are o multime de calitati pozitive - rezistenta la impact, elasticitate si rezistenta la uzura. În plus, plasticul ABC este non-toxic și inodor. Puteți achiziționa materialul sub formă de bobine de fire subțiri.

IMPORTANT! Din plastic ABC pot fi create doar modele dense, monocolore. Produsele vor fi durabile și nu își vor pierde aspectul și calitatea dacă sunt depozitate departe de lumina directă a soarelui.

Acril

Spre deosebire de plasticul ABC, acrilul poate fi folosit pentru a imprima modele transparente. Punctul său de topire depășește 240 de grade Celsius, lucru care trebuie luat în considerare, deoarece acrilul se întărește foarte repede la răcire.

IMPORTANT! Bulele de aer formate în acrilic pot strica aspectul produsului finit.

Beton

Pentru imprimarea pe mașini de aditivi, se folosesc noi tipuri de beton, care sunt aproape identice cu materialele de construcție din piatră. Până în prezent, au fost create doar mostre de testare. Dispozitivele uriașe pot imprima o casă mică în mai puțin de o zi.

Hârtie

Modelele de hârtie imprimate pe imprimante 3D sunt cel mai adesea folosite pentru a crea prototipuri de proiecte pe computer. Modelele în sine nu sunt durabile sau atractive ca aspect, dar sunt create cu o viteză record. Dispozitivele care folosesc hârtie ca material consumabil creează modele prin lipirea unui strat pe altul.

IMPORTANT! Hârtia este unul dintre cele mai accesibile și răspândite materiale pentru modelat acasă.

Hidrogel

Materialul moale, biocompatibil cu țesuturile vii, este folosit în modelarea 3D pentru a crea diverse dispozitive de transport care pot livra medicamentele adânc în corpul uman.

Astfel, oamenii de știință din SUA au creat roboți a căror înălțime nu depășea 1 cm. Pe suprafața lor au fost plasate celule ale țesutului cardiac care, atunci când sunt contractate, le pun în mișcare. Este planificat ca astfel de roboți în viitor să poată participa la diagnosticarea și tratamentul multor boli de severitate diferită.

Gips

Materialele de gips în imprimarea 3D sunt la fel de răspândite ca hârtia, acrilul sau plasticul. Modelele realizate din acestea nu sunt deosebit de durabile, dar costul accesibil acoperă complet această circumstanță. Produsele din gips sunt folosite pentru proiectarea proiectelor de prezentare.

Fibra de lemn

Fibra de lemn este un material inovator. Ideea creației aparține celebrului inventator Kai Party.Fibra, constând din materiale sintetice și lemn natural, are proprietăți similare polilactidei. Produsele realizate din acesta sunt asemănătoare celor din stejar natural sau mesteacăn, dar spre deosebire de acestea sunt mult mai puternice și mai durabile.

IMPORTANT! Astăzi, fibra de lemn este folosită doar la imprimantele RepRap.

Gheaţă

Figuri de gheață de o frumusețe extraordinară pot fi create și pe imprimante 3D. Din 2006, datorită dezvoltării a doi oameni de știință canadieni, a devenit clar că nu numai acrilul și hârtia pot fi folosite ca consumabile pentru imprimarea 3D. Un amestec de apă și eter metilic la temperaturi sub 22 de grade se transformă în obiecte mici, care, desigur, nu sunt deosebit de durabile și puternice.

Pulbere metalică

Datorită utilizării pulberii metalice, a devenit posibil să se creeze produse extrem de durabile - piese și piese de schimb pentru echipamente și electronice, și chiar bijuterii sunt imprimate din metale prețioase ușoare și aliajele acestora, cum ar fi cuprul, aluminiul, aurul și argint.

IMPORTANT! Produsele realizate dintr-o astfel de pulbere au o conductivitate termică ridicată. Pentru a-l neutraliza, i se adaugă așchii de ceramică.

Nailon

Nailonul este adesea folosit în modelarea tridimensională, deoarece piesele create cu ajutorul lui sunt moi și elastice.

IMPORTANT! Nailonul are multe dezavantaje, inclusiv toxicitatea.

policaprolactonă

Policaprolactona este considerată unul dintre cele mai populare consumabile pentru modelarea aditivă. Se topește bine sub influența temperaturilor sub zero, se întărește rapid, este biodegradabil și absolut inofensiv.

Policarbonat (PC)

Policarbonatul este un plastic care își poate păstra caracteristicile și proprietățile sub influența diferitelor temperaturi. Folosit pentru a crea modele grele.

Polilactidă (PLA)

Polilactida este recunoscută ca fiind cel mai sigur și cel mai ecologic material. Este creat din siloz de sfeclă și porumb și biomasă. Printre dezavantajele polilactidei se numără fragilitatea și capacitatea sa de a se descompune sub influența căldurii și luminii.

Polipropilenă (PP)

Polipropilena este recunoscută drept cea mai ușoară masă de plastic cunoscută în lume. Rezistă bine la abraziune, dar se topește mai puțin bine. Își schimbă forma la frig și este instabil la oxigen.

Polifenilsulfonă (PPSU)

Semănând cu sticla obișnuită în aspect, polifenilsulfona este de multe ori mai puternică decât polipropilena. S-a ajuns la modelarea 3D din industria aeronautică și a fost recunoscut drept cel mai bun material pentru crearea de produse cu rezistență ridicată la căldură și duritate.

Polietilenă de joasă densitate (HDPE)

Polietilena se găsește în viața de zi cu zi la aproape fiecare pas. Se folosește la fabricarea recipientelor din plastic pentru băuturi, folii și recipiente de ambalare, țevi PVC etc. Este lider în imprimarea 3D, deoarece poate fi folosit în oricare dintre tehnologiile cunoscute.

Ciocolată

Imprimantele 3D „alimentate de ciocolată” vor deveni în curând un atribut obligatoriu al fiecărui magazin de cofetărie. Cu ajutorul lor, puteți crea figuri din material dulce de orice complexitate. Tehnologia pentru crearea lor constă în stratificarea secvenţială a unui strat de ciocolată peste altul, care se întăreşte rapid la frig.

Alte materiale

Există o selecție uriașă de imprimante 3D în lume care folosesc cele mai neașteptate consumabile.Acestea includ dispozitive care funcționează cu var, alimente și chiar materie organică vie. Dacă vor câștiga popularitate pe scară largă și vor deveni solicitați, doar timpul va spune.