Jeśli wcześniejsze drukarki 3D (obrabiarki z zaprogramowanym sterowaniem, które tworzą części w sposób addytywny), drukowanie modeli objętościowych było używane tylko w warunkach produkcyjnych, dziś praktycznie każdy może kupić urządzenie do użytku osobistego. Z ich pomocą możesz stworzyć prawie wszystko: od drobnych bibelotów po broń, a nawet budynki.
Technologia druku 3D
Technologia druku addytywnego została opracowana w latach 80. ubiegłego wieku. Drukarki 3D były szeroko rozpowszechnione na początku XXI wieku.
Zasada działania maszyn do drukowania części objętościowych można podzielić na 3 etapy:
- tworzenie modelu w programie;
- przetwarzanie modelu za pomocą oprogramowania;
- formowanie (drukowanie) obiektu przez warstwowanie materiału.
Istnieje kilka technologii drukowania addytywnego, wśród których są:
- Metoda spawania warstwa po warstwie (FDM). Modele są tworzone przez ułożenie w określonej kolejności stopionej nici wosku, metalu lub plastiku.
- Stereolitografia (SLA). Podstawą obiektu jest ciekły polimer, który krzepnie pod wpływem promieniowania laserowego.
- Selective Laser Fusion (SLM). Technologia, za pomocą której metalowe części komponentów i zespołów są tworzone z wiórów metalowych za pomocą modeli matematycznych.
- Cyfrowy druk LED (DLP). Technologia polega na użyciu ciekłego tworzywa sztucznego, które twardnieje pod wpływem promieniowania ultrafioletowego.
POMOC! Jednym z najnowszych osiągnięć naukowców jest bioprinter, którego technologia drukowania obejmuje tworzenie narządów i tkanek. Obiekty są tworzone przez wzajemne łączenie kropelek zawierających żywe komórki, które powinny następnie zacząć się dzielić, rosnąć i modyfikować.
Co drukuje drukarkę 3D
W zależności od zastosowania i celu, urządzenia do tworzenia modeli wolumetrycznych mogą być używane w różnych materiałach.
Tworzywo ABC
Naukowa nazwa plastiku to akrylonitryl-butadien-styren. Jest to jeden z najlepszych materiałów eksploatacyjnych do modelowania wolumetrycznego, ponieważ ma wiele pozytywnych cech - odporność na uderzenia, elastyczność i odporność na zużycie. Ponadto tworzywo sztuczne ABC jest nietoksyczne i nie ma zapachu. Możesz kupić materiał w postaci cewek z cienkimi nitkami.
WAŻNE! Możliwe jest stworzenie tylko jednokolorowych, gęstych modeli z tworzywa sztucznego ABC. Produkty będą trwałe i nie stracą swojego wyglądu i jakości, jeśli trzymasz je z dala od bezpośredniego światła słonecznego.
Akryl
W przeciwieństwie do plastiku ABC, przezroczyste modele mogą być drukowane akrylem. Jego temperatura topnienia przekracza 240 stopni Celsjusza, co należy wziąć pod uwagę, ponieważ schładza się, akryl bardzo szybko twardnieje.
WAŻNE! Pęcherzyki powietrza utworzone w akrylu mogą zniszczyć wygląd gotowego produktu.
Beton
Do drukowania na maszynach z dodatkami używaj nowych rodzajów betonu, które są prawie identyczne z materiałami budowlanymi z kamienia. Do tej pory zostały utworzone tylko próbki testowe. Ogromne urządzenia w mniej niż jeden dzień mogą wydrukować mały dom.
Papier
Modele papierowe drukowane na drukarkach 3D są najczęściej wykorzystywane do tworzenia prototypów projektów komputerowych. Same modele nie różnią się siłą i atrakcyjnym wyglądem, ale są tworzone z rekordową prędkością. Urządzenia wykorzystujące papier jako materiał eksploatacyjny tworzą modele, przyklejając jedną warstwę do drugiej.
WAŻNE! Papier jest jednym z najtańszych i najczęstszych materiałów do modelowania w domu.
Hydrożel
Miękki biokompatybilny materiał z żywych tkanek jest wykorzystywany w modelowaniu 3D do tworzenia różnych urządzeń transportowych, które mogą dostarczać leki do ludzkiego ciała.
Tak więc naukowcy ze Stanów Zjednoczonych stworzyli roboty, których wysokość nie przekraczała 1 cm. Na ich powierzchni znajdowały się komórki tkanki sercowej, które poprzez kurczenie się ustawiały je w ruchu. Planuje się, że takie roboty w przyszłości będą mogły uczestniczyć w diagnozowaniu i leczeniu wielu chorób o różnym nasileniu.
Gips
Materiały gipsowe w druku 3D są szeroko stosowane jako papier, akryl lub plastik. Modele wykonane z nich nie mają specjalnej trwałości, ale dostępny koszt w pełni pokrywa tę okoliczność. Produkty gipsowe są wykorzystywane do projektowania projektów prezentacyjnych.
Włókno drzewne
Włókno drzewne to innowacyjny materiał. Idea stworzenia należy do słynnego wynalazcy Kai Party. Włókno składające się z tworzyw sztucznych i naturalnego drewna przypomina właściwości polilaktydu. Produkty z niego wykonane są podobne do rzeczy wykonanych z naturalnego dębu lub brzozy, ale w przeciwieństwie do nich są znacznie mocniejsze i trwalsze.
WAŻNE! Dzisiaj włókna drzewne są używane tylko w drukarkach RepRap.
Lód
Na drukarkach 3D można również tworzyć niezwykle piękne figury lodowe. Od 2006 roku, dzięki rozwojowi dwóch kanadyjskich naukowców, stało się jasne, że nie tylko akryl i papier mogą być używane jako materiały eksploatacyjne do drukowania masowego. Mieszanina wody i eteru metylowego w temperaturze poniżej 22 stopni zamienia się w małe przedmioty, które oczywiście nie mają specjalnej trwałości i wytrzymałości.
Proszek metalowy
Dzięki zastosowaniu proszku metalicznego możliwe stało się stworzenie produktów, które są bardzo trwałe - części i części zamienne do sprzętu i elektroniki, a nawet biżuteria są drukowane z lekkich metali szlachetnych i ich stopów, takich jak miedź, aluminium, złoto i srebro.
WAŻNE! Produkty wytworzone z takiego proszku mają wysoką przewodność cieplną. Aby ją zneutralizować, dodaj wióry ceramiczne.
Nylon
Nylon jest często używany w modelowaniu trójwymiarowym, ponieważ części stworzone z jego pomocą są miękkie i elastyczne.
WAŻNE! Nylon ma wiele wad, w tym toksyczność.
Polikaprolakton
Polikaprolakton jest uważany za jeden z najbardziej poszukiwanych materiałów eksploatacyjnych do modelowania addytywnego. Dobrze topi się pod wpływem temperatur poniżej zera, szybko twardnieje, ulega biodegradacji i jest całkowicie nieszkodliwy.
Poliwęglan (PC)
Poliwęglan jest tworzywem sztucznym, które może zachować swoje właściwości i właściwości pod wpływem różnych temperatur. Służy do tworzenia ciężkich modeli.
Polilaktyd (PLA)
Polilaktyd jest uznawany za najbardziej bezpieczny i przyjazny dla środowiska materiał. Produkowany jest z silosu buraczanego, kukurydzy i biomasy. Do wad polilaktydu należą kruchość i zdolność do rozkładu pod wpływem ciepła i światła.
Polipropylen (PP)
Polipropylen jest uznawany za najłatwiejszy na świecie plastik. Jest odporny na ścieranie, ale gorszy. Zmienia kształt zimna, niestabilny na tlen.
Polifenylosulfon (PPSU)
Polifenylosulfon, który przypomina zwykłe szkło, wielokrotnie przekracza wytrzymałość polipropylenu. Przyszedł do modelowania 3D z przemysłu lotniczego i został uznany za najlepszy materiał do tworzenia produktów o wysokiej odporności na ciepło i twardości.
Polietylen niskociśnieniowy (HDPE)
Polietylen występuje w codziennym życiu niemal na każdym kroku. Wytwarzają plastikowe pojemniki na napoje, folie opakowaniowe i pojemniki, rury PCV itp. W druku 3D jest liderem, ponieważ może być stosowany w dowolnej znanej technologii.
Czekolada
Drukarki 3D, „pracujące na czekoladzie”, wkrótce staną się obowiązkowym atrybutem każdej słodyczy. Z ich pomocą możesz tworzyć figurki ze słodkiego materiału o dowolnej złożoności. Technologia ich tworzenia polega na kolejnym nakładaniu warstwy jednej czekolady na drugą, która szybko twardnieje na zimno.
Inne materiały
Na świecie istnieje ogromny wybór drukarek 3D, które wykorzystują najbardziej nieoczekiwane materiały eksploatacyjne do pracy. Należą do nich urządzenia działające na wapno, żywność, a nawet żywe substancje organiczne. Niezależnie od tego, czy zyskają szeroką popularność i czy będą na żądanie, czas pokaże.
Zostaw Swój Komentarz