Ko drukā 3D printeris: 3D drukāšanas tehnoloģija.

Ja agrākie 3D printeri (darbgaldi ar programmas vadību, veidojot detaļas papildinošā veidā), drukā tilpuma modeļus ko izmanto tikai ražošanas vidē, šodien var iegādāties ierīci personīgai lietošanai visiem. Izmantojot tos, jūs varat izveidot gandrīz visu: no maziem piekariņiem līdz ieročiem un pat ēkām.

3D drukāšanas tehnoloģija

Papildu drukāšanas tehnoloģija tika izstrādāta pagājušā gadsimta 80. gados. 3D printeri kļuva plaši izplatīti XXI gadsimta sākumā.

Tilpuma daļu iespiešanas mašīnu darbības principu var iedalīt 3 posmos:

• modeļa izveidošana programmā;
• programmatūras modeļa apstrāde;
• objekta veidošana (drukāšana), izmantojot slāņošanas materiālu.

Pastāv vairākas piedevu drukāšanas tehnoloģijas, starp tām:

1. Kausētās nogulsnēšanas metode (FDM). Modeļi tiek veidoti, noteiktā secībā ieklājot izkausētu dziju no vaska, metāla vai plastmasas.
2. Stereolitogrāfija (SLA). Kā pamats objektam, izmantojot šķidru polimēru, kas sacietē lāzera starojuma ietekmē.
3. Selektīvs lāzera sakausējums (SLM). Tehnoloģija, saskaņā ar kuru matemātiskos modeļos no metāla skaidām tiek izgatavotas mezglu un mezglu metāla daļas.
4. Digitālā LED drukāšana (DLP). Šī tehnoloģija ietver šķidras plastmasas izmantošanu, kas sacietē ultravioletā starojuma ietekmē.

PALĪDZĪBA! Viens no zinātnieku jaunākajiem sasniegumiem ir bioprinteri, kuru drukāšanas tehnoloģija ietver orgānu un audu izveidi. Objekti tiek veidoti, savienojot pilienus, kas satur dzīvās šūnas, kurām nākotnē vajadzētu sākt dalīties, augt un modificēties.

Ko izdrukā 3D printeris?

Atkarībā no darbības jomas un mērķa ierīces trīsdimensiju modeļu izveidošanai var izmantot dažādos materiālos.

ABC plastmasa

Plastmasas zinātniskais nosaukums ir akrilnitrila butadiēna stirols. Tas ir viens no labākajiem palīgmateriāliem apjoma modelēšanai, jo tam ir pozitīvu īpašību masa - triecienizturība, elastība un nodilumizturība. Turklāt ABC plastmasa nav toksiska un bez smaržas. Materiālu var iegādāties spoļu veidā ar plāniem pavedieniem.

SVARĪGI! No ABC-plastmasas var izveidot tikai vienkrāsainus, blīvus modeļus. Izstrādājumi būs izturīgi un nezaudēs savu izskatu un īpašības, ja tos uzglabāsit tiešos saules staros.

Akrila

Atšķirībā no ABC plastmasas, caurspīdīgus modeļus var apdrukāt ar akrilu. Tā kušanas temperatūra pārsniedz 240 grādus pēc Celsija, kas ir jāņem vērā, jo dzesējot akrils ļoti ātri sacietē.

SVARĪGI! Gaisa burbuļi, kas veidojas akrilā, var sabojāt gatavā produkta izskatu.

Betons

Drukāšanai uz piedevu mašīnām tiek izmantoti jauni betona veidi, kas ir gandrīz identiski celtniecības materiāliem, kas izgatavoti no akmens. Līdz šim ir izveidoti tikai izmēģinājuma paraugi. Milzīgas ierīces var izdrukāt nelielu māju mazāk nekā dienā.

Papīrs

Datorprojektu prototipu izveidošanai visbiežāk izmanto papīra modeļus, kas drukāti uz 3D printeriem. Paši paši modeļi neatšķiras pēc izturības un pievilcīgā izskata, bet tiek veidoti ar rekordlielu ātrumu. Ierīces, kas izmanto papīru kā palīgmateriālu, veido modeļus, pielīmējot vienu kārtu otram.

SVARĪGI! Papīrs ir viens no vispieejamākajiem un izplatītākajiem materiāliem modelēšanai mājās.

Hidrogels

Mīksts bioloģiski saderīgs ar dzīviem audiem materiāls tiek izmantots 3D modelēšanā, lai izveidotu dažādus transporta ierīces, kas narkotikas var nogādāt dziļi cilvēkā organisms.

Tātad zinātnieki no Amerikas Savienotajām Valstīm izveidoja robotus, kuru augstums nepārsniedza 1 cm. Uz to virsmas tika novietotas sirds audu šūnas, kas, saraujoties, tās kustēja. Plānots, ka nākotnē šādi roboti varēs piedalīties daudzu dažādas pakāpes slimību diagnosticēšanā un ārstēšanā.

Ģipsis

Ģipša materiāli 3D drukāšanā ir tikpat izplatīti kā papīrs, akrils vai plastmasa. No tiem izgatavotie modeļi nav īpaši izturīgi, taču pieņemamās izmaksas pilnībā sedz šo apstākli. Ģipša izstrādājumi tiek izmantoti prezentāciju projektu noformēšanai.

Koksnes šķiedra

Koksnes šķiedra ir inovatīvs materiāls. Radīšanas ideja pieder slavenajam izgudrotājam Kai Parti. Šķiedra, kas sastāv no sintētikas un dabīgā koka, īpašībās atgādina polilaktīdu. Izstrādājumi no tā ir līdzīgi lietām, kas izgatavotas no dabīgā ozola vai bērza, taču atšķirībā no tām tās ir daudz stiprākas un izturīgākas.

SVARĪGI! Mūsdienās kokšķiedru izmanto tikai RepRap printeros.

Ledus

Īpaši skaistas ledus figūras var izveidot arī 3D printeros. Kopš 2006. gada, pateicoties divu Kanādas zinātnieku attīstībai, ir kļuvis skaidrs, ka apjoma drukāšanā kā palīgmateriālus var izmantot ne tikai akrilu un papīru. Ūdens un metilētera maisījums temperatūrā zem 22 grādiem pārvēršas par maziem priekšmetiem, kas, protams, nav īpaši izturīgi un izturīgi.

Metāla pulveris

Pateicoties metāla pulvera izmantošanai, kļuva iespējams radīt produktus ar augstu stiprību - detaļas un rezerves daļas tehnoloģijām un elektronikai, un pat rotaslietas tiek drukātas no vieglajiem dārgmetāliem un to sakausējumiem, piemēram, vara, alumīnija, zelta un sudraba.

SVARĪGI! Izstrādājumiem, kas izgatavoti no šāda pulvera, ir augsta siltumvadītspēja. Lai to neitralizētu, tam pievieno keramikas skaidas.

Neilons

Neilons bieži tiek izmantots tilpuma modelēšanā, jo ar tā palīdzību izveidotajām detaļām piemīt maigums un elastība.

SVARĪGI! Neilonam ir daudz trūkumu, ieskaitot toksicitāti.

Polikaprolaktons

Polikaprolaktons tiek uzskatīts par vienu no populārākajiem piedevu modelēšanas palīgmateriāliem. Zema temperatūras ietekmē tas labi kūst, ātri sacietē, ir bioloģiski noārdāms un absolūti nekaitīgs.

Polikarbonāts (PC)

Polikarbonātu sauc par plastmasu, kas dažādu temperatūru ietekmē var saglabāt savas īpašības un īpašības. Izmanto, lai izveidotu lieljaudas modeļus.

Polilaktīds (PLA)

Polilaktīds ir atzīts par drošāko un videi draudzīgāko materiālu. Tas ir izveidots no biešu skābbarības, kukurūzas un biomasas. Starp polilaktīdu trūkumiem tiek atzīmēta trauslums un spēja sadalīties siltuma un gaismas ietekmē.

Polipropilēns (PP)

Polipropilēns ir atzīts par vieglāko no mūsdienu pasaulei zināmajiem plastmasas materiāliem. Tas labi notur nodilumu, bet kūst sliktāk. Tas maina formu aukstumā, nestabilu pret skābekli.

Polifenilsulfons (PPSU)

Parastā stikla polifenilsulfona izskats daudzkārt pārspēj polipropilēna stiprumu. 3D modelēšanā viņš nāca no lidmašīnu nozares un tika atzīts par labāko materiālu tādu produktu radīšanai, kuriem ir augsta karstumizturība un cietība.

Zema spiediena polietilēns (HDPE)

Polietilēns ir atrodams ikdienas dzīvē gandrīz uz katra soļa. Viņi izgatavo plastmasas traukus dzērieniem, iepakojuma plēves un konteinerus, PVC caurules utt. Viņš ir līderis 3D drukāšanā, jo to var izmantot jebkurā no zināmajām tehnoloģijām.

Šokolāde

3D printeri, kas izgatavoti uz šokolādes bāzes, drīz kļūs par neaizstājamu katra konditorejas atribūtu. Ar viņu palīdzību jūs varat izveidot figūras no jebkuras sarežģītības salda materiāla. To radīšanas tehnoloģija ir secīga viena šokolādes slāņa kārtošana uz otra, kas aukstumā ātri sacietē.

Citi materiāli

Pasaulē ir milzīga 3D printeru izvēle, kas darbam izmanto visnegaidītākās izejvielas. Tajos ietilpst kaļķi, pārtika un pat dzīvās organiskās ierīces. Vai viņi iegūs plašu popularitāti un kļūs pieprasīti, rādīs tikai laiks.