Was 3D-Drucker druckt: 3D-Drucktechnologie.

Bei früheren 3D-Druckern (Werkzeugmaschinen mit Programmsteuerung, die Teile additiv erzeugen) werden volumetrische Modelle gedruckt Nur in einer Produktionsumgebung eingesetzt, kann man heute praktisch ein Gerät für den persönlichen Gebrauch erwerben jeder. Mit ihnen können Sie fast alles erschaffen: von kleinen Schmuckstücken über Waffen bis hin zu Gebäuden.

3D-Drucktechnologie

Die additive Drucktechnologie wurde in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelt. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts verbreiteten sich 3D-Drucker.

Das Funktionsprinzip von Maschinen zum Bedrucken volumetrischer Teile kann in 3 Stufen unterteilt werden:

• Erstellen eines Modells im Programm;
• Software-Modellverarbeitung;
• Bildung (Drucken) eines Objekts durch Schichten von Material.

Es gibt verschiedene additive Drucktechnologien, darunter:

1. Schmelzverfahren (FDM). Modelle entstehen, indem in einer bestimmten Reihenfolge geschmolzenes Garn aus Wachs, Metall oder Kunststoff gelegt wird.
2. Stereolithographie (SLA). Als Grundlage für das Objekt dient ein flüssiges Polymer, das unter dem Einfluss von Laserstrahlung aushärtet.
3. Selektive Laserlegierung (SLM). Die Technologie, mit der Metallteile von Baugruppen und Baugruppen nach mathematischen Modellen aus Metallspänen hergestellt werden.
4. Digitaler LED-Druck (DLP). Die Technologie beinhaltet die Verwendung von flüssigem Kunststoff, der unter dem Einfluss von ultravioletter Strahlung aushärtet.

HILFE! Eine der neuesten Entwicklungen von Wissenschaftlern sind Bio-Drucker, deren Drucktechnologie die Schaffung von Organen und Geweben beinhaltet. Objekte entstehen durch das Verbinden von Tröpfchen mit lebenden Zellen, die sich in Zukunft teilen, wachsen und verändern sollen.

Was druckt ein 3D-Drucker?

Geräte zur Erstellung dreidimensionaler Modelle können je nach Anwendungsbereich und Verwendungszweck in unterschiedlichen Materialien eingesetzt werden.

ABC-Kunststoff

Der wissenschaftliche Name von Kunststoff ist Acrylnitril-Butadien-Styrol. Es ist eines der besten Verbrauchsmaterialien für die Volumenmodellierung, da es eine Vielzahl positiver Eigenschaften aufweist - Schlagfestigkeit, Elastizität und Verschleißfestigkeit. Darüber hinaus ist ABC-Kunststoff ungiftig und geruchsneutral. Das Material kann in Form von Spulen mit dünnen Fäden gekauft werden.

WICHTIG! Aus ABC-Kunststoff können nur einfarbige, dichte Modelle hergestellt werden. Produkte sind langlebig und verlieren ihr Aussehen und ihre Eigenschaften nicht, wenn Sie sie vor direkter Sonneneinstrahlung schützen.

Acryl

Im Gegensatz zu ABC-Kunststoff können transparente Modelle mit Acryl bedruckt werden. Seine Schmelztemperatur übersteigt 240 Grad Celsius, was berücksichtigt werden muss, da Acryl beim Abkühlen sehr schnell aushärtet.

WICHTIG! In Acryl gebildete Luftblasen können das Aussehen des fertigen Produkts beeinträchtigen.

Beton

Für den Druck auf Additivmaschinen werden neue Betonsorten verwendet, die nahezu identisch mit Baustoffen aus Stein sind. Bisher wurden nur Testmuster erstellt. Riesige Geräte können ein kleines Haus in weniger als einem Tag drucken.

Papier

Auf 3D-Druckern gedruckte Papiermodelle werden am häufigsten zum Erstellen von Prototypen von Computerprojekten verwendet. An sich unterscheiden sich die Modelle nicht in Stärke und ansprechendem Erscheinungsbild, sondern werden mit Rekordgeschwindigkeit erstellt. Geräte, die Papier als Verbrauchsmaterial verwenden, erstellen Modelle, indem sie eine Schicht auf eine andere kleben.

WICHTIG! Papier ist eines der günstigsten und gängigsten Materialien für das Modellieren zu Hause.

Hydrogel

Weiche biokompatible Materialien mit lebendem Gewebe werden bei der 3D-Modellierung verwendet, um verschiedene zu erstellen Transportvorrichtungen, die Medikamente tief in den Menschen befördern können Organismus.

Wissenschaftler aus den USA haben also Roboter entwickelt, deren Höhe 1 cm nicht überschritt. Auf ihrer Oberfläche befanden sich Zellen des Herzgewebes, die sich zusammenzogen und in Bewegung setzten. Es ist geplant, dass solche Roboter in Zukunft in der Lage sein werden, an der Diagnose und Behandlung vieler Krankheiten unterschiedlichen Schweregrades mitzuwirken.

Gips

Putzmaterialien im 3D-Druck sind so verbreitet wie Papier, Acryl oder Kunststoff. Modelle aus ihnen sind nicht besonders langlebig, aber die erschwinglichen Kosten decken diesen Umstand vollständig ab. Gipsprodukte werden zur Gestaltung von Präsentationsprojekten verwendet.

Holzfaser

Holzfasern sind ein innovativer Werkstoff. Die Idee der Schöpfung gehört dem berühmten Erfinder Kai Parti. Fasern, bestehend aus Kunststoffen und Naturholz, ähneln in ihren Eigenschaften Polylactiden. Produkte daraus ähneln Dingen aus natürlicher Eiche oder Birke, sind aber im Gegensatz dazu viel fester und langlebiger.

WICHTIG! Heutzutage werden Holzfasern nur in RepRap-Druckern verwendet.

Eis

Auch auf 3D-Druckern lassen sich extrem schöne Eisfiguren erstellen. Seit 2006 ist dank der Entwicklung von zwei kanadischen Wissenschaftlern klar geworden, dass nicht nur Acryl und Papier als Verbrauchsmaterialien für den Volumendruck verwendet werden können. Eine Mischung aus Wasser und Methylether bei einer Temperatur unter 22 Grad verwandelt sich in kleine Gegenstände, die natürlich nicht besonders haltbar und haltbar sind.

Metallpulver

Durch die Verwendung von Metallpulver konnten Produkte mit hoher Festigkeit hergestellt werden - Teile und Ersatzteile für technologie und elektronik werden sogar schmuckstücke aus leichten edelmetallen und deren legierungen wie kupfer, aluminium, gold und silber gedruckt.

WICHTIG! Aus einem solchen Pulver hergestellte Produkte weisen selbst eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Zum Neutralisieren werden Keramikspäne hinzugefügt.

Nylon

Nylon wird häufig bei der volumetrischen Modellierung verwendet, da die mit seiner Hilfe hergestellten Teile Weichheit und Elastizität aufweisen.

WICHTIG! Nylon hat viele Nachteile, einschließlich Toxizität.

Polycaprolacton

Polycaprolacton gilt als eines der beliebtesten Verbrauchsmaterialien für die additive Modellierung. Es schmilzt unter dem Einfluss von Minusgraden gut, härtet schnell aus, ist biologisch abbaubar und absolut unbedenklich.

Polycarbonat (PC)

Polycarbonat wird als Kunststoff bezeichnet, der seine Eigenschaften und Eigenschaften unter dem Einfluss unterschiedlicher Temperaturen beibehalten kann. Dient zum Erstellen von Hochleistungsmodellen.

Polylactid (PLA)

Polylactid gilt als das sicherste und umweltfreundlichste Material. Es wird aus der Silage von Rüben, Mais und Biomasse hergestellt. Unter den Nachteilen von Polylactid sind die Zerbrechlichkeit und die Fähigkeit zur Zersetzung unter dem Einfluss von Wärme und Licht zu erwähnen.

Polypropylen (PP)

Polypropylen gilt als das leichteste der heute weltweit bekannten Kunststoffe. Es widersteht Abrieb gut, schmilzt aber schlechter. Es verändert seine Form in der Kälte und ist gegenüber Sauerstoff instabil.

Polyphenylsulfon (PPSU)

Das Erscheinungsbild von gewöhnlichem Glaspolyphenylsulfon übertrifft die Festigkeit von Polypropylen um ein Vielfaches. Bei der 3D-Modellierung kam er aus der Flugzeugindustrie und wurde als bester Werkstoff für die Herstellung von Produkten mit hoher Hitzebeständigkeit und Härte anerkannt.

Niederdruck-Polyethylen (HDPE)

Polyethylen ist in fast jedem Schritt des Alltags anzutreffen. Sie stellen Kunststoffbehälter für Getränke, Verpackungsfolien und -behälter, PVC-Rohre usw. her. Er ist führend im 3D-Druck, da er in allen bekannten Technologien eingesetzt werden kann.

Schokolade

Schokoladenbasierte 3D-Drucker werden bald zu einem unverzichtbaren Attribut jeder Konditorei. Mit ihrer Hilfe können Sie Figuren aus süßem Material beliebiger Komplexität erstellen. Die Technologie ihrer Entstehung besteht in der sequentiellen Überlagerung einer Schokoladenschicht mit einer anderen, die in der Kälte schnell aushärtet.

Andere Materialien

Auf der Welt gibt es eine riesige Auswahl an 3D-Druckern, die die unerwartetsten Materialien für die Arbeit verwenden. Dazu gehören Kalk, Lebensmittel und sogar lebende organische Produkte. Ob sie an Popularität gewinnen und gefragt werden, wird nur die Zeit zeigen.