Mitä 3D-tulostin tulostaa: 3D-tulostustekniikka.

Jos aikaisempia 3D-tulostimia (työstökoneet, joissa on ohjelmanohjaus, joka luo osia additiivisella tavalla), tulostetaan tilavuusmalleja jota käytetään vain tuotantoympäristössä, nykyään henkilökohtaiseen käyttöön tarkoitetun laitteen ostamiseen, voi käytännössä kukin. Niitä käyttämällä voit luoda melkein kaiken: pienistä koruista aseisiin ja jopa rakennuksiin.

3D-tulostustekniikka

Lisäaineiden painotekniikka kehitettiin viime vuosisadan 80-luvulla. 3D-tulostimet tulivat leviämään XXI-luvun alussa.

Tilavuusosien tulostamiseen tarkoitettujen koneiden toimintaperiaate voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen:

• mallin luominen ohjelmaan;
• ohjelmistomallien käsittely;
• esineen muodostaminen (tulostaminen) kerrosmateriaalilla.

Lisäaineiden painotekniikoita on useita, joita ovat:

1. Sulatettu laskeumamenetelmä (FDM). Mallit luodaan laskemalla tiettyyn järjestykseen sulaa lankaa vahasta, metallista tai muovista.
2. Stereolitografia (SLA). Perustana esineelle, joka käyttää nestemäistä polymeeriä, joka kovettuu lasersäteilyn vaikutuksesta.
3. Selektiivinen laserseos (SLM). Teknologia, jolla kokoonpanojen ja kokoonpanojen metalliosat luodaan metallilastuista matemaattisten mallien mukaisesti.
4. Digitaalinen LED-tulostus (DLP). Teknologia käsittää nestemäisen muovin käytön, joka kovettuu ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta.

HELP! Yksi tutkijoiden viimeisimmistä kehityksistä on biotulostimet, joiden painotekniikkaan sisältyy elinten ja kudosten luominen. Objektit luodaan yhdistämällä pisaroita, jotka sisältävät eläviä soluja, joiden pitäisi tulevaisuudessa alkaa jakautua, kasvaa ja muuttua.

Mitä 3D-tulostin tulostaa

Laajuudesta ja tarkoituksesta riippuen laitteita kolmiulotteisten mallien luomiseen voidaan käyttää eri materiaaleissa.

ABC-muovia

Muovin tieteellinen nimi on akryylinitriilibutadieenistyreeni. Se on yksi parhaimmista tarvikkeista tilavuusmallinnuksessa, koska sillä on positiivisten ominaisuuksien massa - iskunkestävyys, joustavuus ja kulutuskestävyys. Lisäksi ABC-muovi ei ole myrkyllistä ja hajutonta. Materiaali voidaan ostaa kelan muodossa, jolla on ohuet kierteet.

TÄRKEÄÄ! ABC-muovista voidaan luoda vain yksivärisiä, tiheitä malleja. Tuotteet ovat kestäviä eivätkä menetä ulkonäköään ja ominaisuuksiaan, jos säilytät niitä poissa suorasta auringonvalosta.

akryyli

Toisin kuin ABC-muovi, läpinäkyvät mallit voidaan tulostaa akryylillä. Sen sulamislämpötila on yli 240 celsiusastetta, mikä on otettava huomioon, koska jäähtyessään akryyli kovettuu erittäin nopeasti.

TÄRKEÄÄ! Akryyliin muodostuneet ilmakuplat voivat pilata lopputuotteen ulkonäön.

betoni

Lisäainekoneisiin painatusta varten käytetään uudentyyppisiä betonia, jotka ovat lähes identtisiä kivistä valmistettujen rakennusmateriaalien kanssa. Tähän mennessä on luotu vain koenäytteitä. Valtavat laitteet voivat tulostaa pienen talon alle päivässä.

paperi

3D-tulostimille painetut paperimallit käytetään useimmiten tietokoneprojektien prototyyppien luomiseen. Yksin mallit eivät eroa toisistaan ​​lujuuden ja houkuttelevan ulkonäön suhteen, mutta ne on luotu ennätysnopeudella. Laitteet, jotka käyttävät paperia kulutustarvikkeina, luovat malleja kiinnittämällä yksi kerros toiseen.

TÄRKEÄÄ! Paperi on yksi edullisimmista ja yleisimmistä materiaaleista kodin mallintamiseen.

hydrogeeli

Pehmeää, bioyhteensopivaa elävien kudosmateriaalien kanssa käytetään 3D-mallinnuksessa erilaisten luomiseksi kuljetuslaitteet, jotka voivat toimittaa huumeita syvälle ihmiseen elin.

Joten Yhdysvaltain tutkijat loivat robotit, joiden korkeus ei ylittänyt 1 cm. Pinnoilleen asetettiin sydänkudoksen solut, jotka supistuessaan käynnistivät ne. On suunniteltu, että tulevaisuudessa tällaiset robotit voivat osallistua monien eri vaikeusasteiden sairauksien diagnosointiin ja hoitoon.

kipsi

Laastimateriaalit 3D-tulostuksessa ovat yhtä yleisiä kuin paperi, akryyli tai muovi. Niistä valmistetut mallit eivät ole erityisen kestäviä, mutta edullinen hinta kattaa tämän tilanteen kokonaan. Laastarituotteita käytetään esitysprojektien suunnittelussa.

Puukuitu

Puukuitu on innovatiivinen materiaali. Luomisidea kuuluu kuuluisalle keksijälle Kai Partille. Kuitu, joka koostuu synteettisistä aineista ja luonnonpuusta, muistuttaa ominaisuuksistaan ​​polylaktidia. Sen tuotteet ovat samanlaisia ​​kuin luonnon tammasta tai koivusta valmistetut, mutta toisin kuin ne ovat paljon vahvempia ja kestävämpiä.

TÄRKEÄÄ! Puukuitua käytetään nykyään vain RepRap-tulostimissa.

jää

Äärimmäisen kauniita jäähahmoja voidaan luoda myös 3D-tulostimiin. Vuodesta 2006 kahden kanadalaisen tutkijan kehityksen ansiosta on käynyt selväksi, että paitsi akryyliä ja paperia voidaan käyttää tarvikkeina volyymipainantamiseen. Veden ja metyylieetterin seos alle 22 asteen lämpötilassa muuttuu pieniksi esineiksi, jotka eivät tietenkään ole erityisen kestäviä ja kestäviä.

Metallijauhe

Metallijauheen käytön ansiosta on mahdollista luoda tuotteita, joille on ominaista korkea lujuus - osat ja varaosat teknologialle ja elektroniikalle, ja jopa korut on painettu kevyistä jalometalleista ja niiden seoksista, kuten kuparista, alumiinista, kullasta ja hopeasta.

TÄRKEÄÄ! Tällaisesta jauheesta valmistetuilla tuotteilla on itsessään korkea lämmönjohtavuus. Sen neutraloimiseksi siihen lisätään keraamisia siruja.

nylon

Nailonia käytetään usein tilavuusmallinnuksessa, koska sen avulla luodut osat ovat pehmeitä ja joustavia.

TÄRKEÄÄ! Nailonilla on monia haittoja, mukaan lukien toksisuus.

polykaprolaktoni

Polykaprolaktonia pidetään yhtenä suosituimmista lisäaineiden mallintamisen tarvikkeista. Se sulaa hyvin alle nollan lämpötilan vaikutuksesta, kovettuu nopeasti, on biohajoavaa ja ehdottoman vaaratonta.

Polykarbonaatti (PC)

Polykarbonaattia kutsutaan muoviksi, joka voi pitää ominaisuudet ja ominaisuudet eri lämpötilojen vaikutuksesta. Käytetään luomaan raskaita malleja.

Polylaktidi (PLA)

Polylaktidi tunnustetaan turvallisimmaksi ja ympäristöystävällisimmäksi materiaaliksi. Se on luotu punajuurien, maissin ja biomassan säilörehusta. Polylaktidin puutteista mainitaan hauraus ja kyky hajota lämmön ja valon vaikutuksesta.

Polypropeeni (PP)

Polypropeeni tunnustetaan kevyimmäksi nykymaailman tunnetuista muovimateriaaleista. Se kestää hyvin hankausta, mutta sulaa huonommin. Se muuttaa muodon kylmässä, epästabiili hapeksi.

Polyfenyylisulfoni (PPSU)

Ulkonäöltään muistuttaa tavallista lasipolyfenyylisulfonia moninkertaisesti vahvemmin kuin polypropeeni. 3D-mallinnuksessa hän tuli lentokoneteollisuudesta ja tunnustettiin parhaaksi materiaaliksi korkean lämmönkestävyyden ja kovuuden tuotteiden luomiseen.

Matalapaineinen polyeteeni (HDPE)

Polyeteeniä esiintyy jokapäiväisessä elämässä melkein jokaisessa vaiheessa. He valmistavat muovipakkauksia juomille, pakkauskalvoja ja astioita, PVC-putkia jne. Hän on johtava 3D-tulostuksessa, koska sitä voidaan käyttää missä tahansa tunnetussa tekniikassa.

suklaa

Suklaapohjaisista 3D-tulostimista tulee pian välttämätön ominaisuus jokaiselle leipomolle. Niiden avulla voit luoda hahmoja makeasta materiaalista, joka on monimutkaista. Niiden luontitekniikka koostuu yhden suklakerroksen peräkkäisestä kerrostamisesta toiseen, joka kovettuu nopeasti kylmässä.

Muut materiaalit

Maailmassa on valtava valikoima 3D-tulostimia, jotka käyttävät odottamattomia tarvikkeita töihin. Näitä ovat kalkki, ruoka ja jopa elävät orgaaniset laitteet. Aika näyttää vain, saavatko ne laajan suosion ja muuttuvat kysynnäksi.