Co tiskárna 3D tiskne: Technologie 3D tisku.

Pokud starší 3D tiskárny (obráběcí stroje s řízením programů vytvářejí součásti aditivním způsobem), tisk objemových modelů používané pouze ve výrobním prostředí, dnes k nákupu zařízení pro osobní použití, může prakticky všichni. Pomocí nich můžete vytvořit téměř vše: od malých drobností po zbraně a dokonce i budovy.

Technologie 3D tisku

Technologie aditivního tisku byla vyvinuta v 80. letech minulého století. 3D tiskárny se rozšířily na začátku XXI století.

Princip činnosti strojů pro tisk objemových dílů lze rozdělit do 3 fází:

• vytvoření modelu v programu;
• zpracování softwarového modelu;
• vytvoření (tisk) předmětu vrstvením materiálu.

Existuje několik technologií aditivního tisku, mezi něž patří:

1. Kondenzovaná depoziční metoda (FDM). Modely se vytvářejí pokládáním roztavené příze z vosku, kovu nebo plastu v určitém pořadí.
2. Stereolitografie (SLA). Jako základ pro objekt používá tekutý polymer, který ztvrdne pod vlivem laserového záření.
3. Selektivní laserová slitina (SLM). Technologie, pomocí níž se kovové části sestav a sestav vytvářejí z kovových čipů podle matematických modelů.
4. Digitální LED tisk (DLP). Tato technologie zahrnuje použití tekutého plastu, který léčí pod vlivem ultrafialového záření.

POMOC! Jedním z nejnovějších vývojů vědců jsou biotiskové tiskárny, jejichž technologie tisku zahrnuje vytváření orgánů a tkání. Objekty jsou vytvářeny spojováním kapiček obsahujících živé buňky, které by se v budoucnu měly začít dělit, růst a upravovat.

Co tiskne 3D tiskárna?

V závislosti na rozsahu a účelu mohou být zařízení pro vytváření trojrozměrných modelů použita v různých materiálech.

ABC plast

Vědeckým názvem plastu je akrylonitril-butadien-styren. Je to jeden z nejlepších spotřebních materiálů pro objemové modelování, protože má mnoho pozitivních vlastností - rázová houževnatost, pružnost a odolnost proti opotřebení. Plast ABC je navíc netoxický a bez zápachu. Materiál lze zakoupit ve formě cívek s tenkými nitěmi.

DŮLEŽITÉ! Z ABC-plastu lze vytvořit pouze jednobarevné, husté modely. Výrobky budou trvanlivé a neztratí svůj vzhled a vlastnosti, pokud je skladujete mimo přímé sluneční světlo.

Akryl

Na rozdíl od plastů ABC lze průhledné modely tisknout s akrylem. Jeho teplota tání přesahuje 240 stupňů Celsia, což je třeba vzít v úvahu, protože akrylát při ochlazování tuhne velmi rychle.

DŮLEŽITÉ! Vzduchové bubliny vytvořené v akrylu mohou zkazit vzhled konečného produktu.

Beton

Pro tisk na aditivní stroje se používají nové typy betonu, které jsou téměř totožné se stavebními materiály z kamene. K dnešnímu dni byly vytvořeny pouze zkušební vzorky. Obrovské zařízení ve velikosti dokáže vytisknout malý dům za méně než den.

Papír

Modely papíru tištěné na 3D tiskárnách se nejčastěji používají k vytváření prototypů počítačových projektů. Samy o sobě se modely neliší v síle a atraktivním vzhledu, ale jsou vytvářeny rekordní rychlostí. Zařízení, která používají papír jako spotřební materiál, vytvářejí modely přilepením jedné vrstvy k druhé.

DŮLEŽITÉ! Papír je jedním z nejdostupnějších a běžných materiálů pro modelování doma.

Hydrogel

Měkký biokompatibilní s materiálem živých tkání se používá ve 3D modelování k vytvoření různých transportní zařízení, která mohou dodávat drogy hluboko do člověka organismus.

Vědci ze Spojených států tak vytvořili roboty, jejichž výška nepřesáhla 1 cm. Na jejich povrch byly umístěny buňky srdeční tkáně, které je stahovaly a uvedly do pohybu. Plánuje se, že v budoucnu se tito roboti budou moci podílet na diagnostice a léčbě mnoha nemocí různé závažnosti.

Sádra

Sádrové materiály v 3D tisku jsou stejně rozšířené jako papír, akryl nebo plast. Modely vyrobené z nich nejsou zvlášť trvanlivé, ale přijatelná cena tuto okolnost zcela pokrývá. Sádrové výrobky se používají k navrhování prezentačních projektů.

Dřevěné vlákno

Dřevěné vlákno je inovativní materiál. Myšlenka stvoření patří slavnému vynálezci Kai Partimu. Vlákno, které se skládá ze syntetických materiálů a přírodního dřeva, se svými vlastnostmi podobá polylaktidu. Výrobky z ní jsou podobné těm, které jsou vyrobeny z přírodního dubu nebo břízy, ale na rozdíl od nich jsou mnohem silnější a odolnější.

DŮLEŽITÉ! Dnes se dřevěné vlákno používá pouze v tiskárnách RepRap.

LED

Na 3D tiskárnách lze také vytvořit velmi krásné ledové postavy. Od roku 2006 se díky vývoji dvou kanadských vědců ukázalo, že jako spotřební materiál pro objemový tisk lze použít nejen akrylové a papírové výrobky. Směs vody a methyletheru při teplotě pod 22 stupňů se mění na malé předměty, které samozřejmě nejsou příliš trvanlivé a trvanlivé.

Kovový prášek

Díky použití kovového prášku bylo možné vyrábět výrobky charakterizované vysokou pevností - díly a náhradní díly pro technologii a elektroniku, a dokonce i šperky se tisknou z lehkých drahých kovů a jejich slitin, jako je měď, hliník, zlato a stříbro.

DŮLEŽITÉ! Výrobky vyrobené z takového prášku mají vysokou tepelnou vodivost. K jeho neutralizaci se přidají keramické třísky.

Nylon

Nylon se často používá v objemovém modelování, protože části vytvořené pomocí jeho pomoci mají měkkost a pružnost.

DŮLEŽITÉ! Nylon má mnoho nevýhod, včetně toxicity.

Polykaprolakton

Polykaprolakton je považován za jeden z nejpopulárnějších spotřebních materiálů pro aditivní modelování. Dobře se taví pod vlivem teplot pod nulou, rychle ztvrdne, je biologicky rozložitelný a absolutně neškodný.

Polykarbonát (PC)

Polykarbonát se nazývá plast, který si může udržet své vlastnosti a vlastnosti pod vlivem různých teplot. Používá se k vytváření těžkých modelů.

Polylaktid (PLA)

Polylaktid je považován za nejbezpečnější a nejekologičtější materiál. Je tvořen siláží řepy a kukuřice a biomasy. Mezi nedostatky polylaktidu patří křehkost a schopnost rozkladu vlivem tepla a světla.

Polypropylen (PP)

Polypropylen je uznáván jako nejlehčí z plastů známých dnešnímu světu. Odolává dobře oděru, ale horší. V chladu mění tvar, nestabilní na kyslík.

Polyfenylsulfon (PPSU)

Připomínající vzhled obyčejného skleněného polyfenylsulfonu mnohokrát převyšuje polypropylen. V 3D modelování pocházel z leteckého průmyslu a byl uznán jako nejlepší materiál pro výrobu produktů s vysokou tepelnou odolností a tvrdostí.

Nízkotlaký polyetylen (HDPE)

Polyetylén se nachází v každodenním životě téměř na každém kroku. Vyrábají plastové nádoby na nápoje, obalové fólie a nádoby, PVC trubky atd. Je lídrem v oblasti 3D tisku, protože jej lze použít v jakékoli známé technologii.

Čokoláda

3D tiskárny založené na čokoládě se brzy stanou nepostradatelnou vlastností každého cukrárny. S jejich pomocí můžete vytvářet postavy ze sladkého materiálu jakékoli složitosti. Technologie jejich tvorby spočívá v postupném vrstvení jedné vrstvy čokolády na druhou, která rychle ztuhne v chladu.

Ostatní materiály

Na světě existuje obrovský výběr 3D tiskáren, které pro práci používají nej neočekávanější spotřební materiál. Patří sem vápno, jídlo a dokonce i živé organická zařízení. Ať už získají rozšířenou popularitu a stanou se poptávkou, prozradí to jen čas.