Čo tlačí 3D tlačiareň: Technológia 3D tlače.

Ak staršie 3D tlačiarne (obrábacie stroje s programovým riadením vytvárajú súčasti aditívnym spôsobom), tlačte odmerné modely používané iba vo výrobnom prostredí, dnes na nákup zariadenia na osobné použitie, je možné prakticky každej z nich. Pomocou nich môžete vytvoriť takmer všetko: od malých drobností po zbrane a dokonca aj budovy.

Technológia 3D tlače

Technológia aditívnej tlače bola vyvinutá v 80. rokoch minulého storočia. Začiatkom XXI. Storočia sa 3D tlačiarne rozšírili.

Princíp činnosti strojov na tlač objemových častí možno rozdeliť do 3 stupňov:

• vytvorenie modelu v programe;
• spracovanie softvérového modelu;
• tvorba (tlač) predmetu vrstveným materiálom.

Existuje niekoľko technológií aditívnej tlače, medzi ktoré patria:

1. Kondenzovaná metóda depozície (FDM). Modely sa vytvárajú položením roztavenej priadze z vosku, kovu alebo plastu v určitom poradí.
2. Stereolitografia (SLA). Ako základ pre objekt použiť tekutý polymér, ktorý stvrdne pod vplyvom laserového žiarenia.
3. Selektívne laserové zliatiny (SLM). Technológia, pri ktorej sa kovové časti zostáv a zostáv vytvárajú z kovových triesok podľa matematických modelov.
4. Digitálna LED tlač (DLP). Táto technológia zahŕňa použitie tekutého plastu, ktorý lieči pod vplyvom ultrafialového žiarenia.

POMôŽTE! Jedným z najnovších poznatkov vedcov sú biotlačiarne, ktorých technológia tlače spočíva vo vytváraní orgánov a tkanív. Objekty sa vytvárajú spojením kvapiek obsahujúcich živé bunky, ktoré by sa v budúcnosti mali začať deliť, pestovať a modifikovať.

Čo tlačí 3D tlačiareň?

V závislosti od rozsahu a účelu môžu byť zariadenia na vytváranie trojrozmerných modelov použité v rôznych materiáloch.

ABC plast

Vedecký názov plastu je akrylonitril-butadién-styrén. Je to jeden z najlepších spotrebných materiálov pre objemové modelovanie, pretože má veľa pozitívnych vlastností - odolnosť proti nárazu, elasticitu a odolnosť proti opotrebeniu. Plast ABC je navyše netoxický a bez zápachu. Materiál je možné zakúpiť vo forme cievok s tenkými niťami.

POZOR! Z ABC-plastu je možné vytvoriť iba jednofarebné, husté modely. Výrobky budú trvanlivé a nestratia svoj vzhľad a vlastnosti, ak ich skladujete mimo priameho slnečného žiarenia.

akryl

Na rozdiel od plastov ABC je možné priehľadné modely tlačiť z akrylu. Jeho teplota topenia presahuje 240 stupňov Celzia, čo je potrebné vziať do úvahy, pretože pri chladení akrylát stvrdne veľmi rýchlo.

POZOR! Vzduchové bubliny vytvorené v akryle môžu poškodiť vzhľad hotového výrobku.

betón

Na potlač aditívnych strojov sa používajú nové typy betónu, ktoré sú takmer totožné so stavebnými materiálmi vyrobenými z kameňa. K dnešnému dňu boli vytvorené iba skúšobné vzorky. Obrovské zariadenia vo veľkosti dokážu vytlačiť malý dom za menej ako jeden deň.

papier

Modely papiera tlačené na 3D tlačiarňach sa najčastejšie používajú na vytváranie prototypov počítačových projektov. Samotné modely sa nelíšia v sile a atraktívnom vzhľade, ale sú vytvárané rekordnou rýchlosťou. Zariadenia, ktoré používajú papier ako spotrebný materiál, vytvárajú modely prilepením jednej vrstvy k druhej.

POZOR! Papier je jedným z najdostupnejších a najbežnejších materiálov na modelovanie doma.

hydrogél

Mäkký biokompatibilný so živými tkanivami sa používa v 3D modelovaní na vytváranie rôznych transportné zariadenia, ktoré môžu dopravovať drogy hlboko do človeka Telo.

Vedci zo Spojených štátov tak vytvorili roboty, ktorých výška nepresiahla 1 cm. Na ich povrch boli umiestnené bunky srdcového tkaniva, ktoré ich po kontrakcii uviedli do pohybu. Plánuje sa, že v budúcnosti sa budú môcť takíto roboti podieľať na diagnostike a liečbe mnohých chorôb rôznej závažnosti.

sadra

Omietkové materiály v 3D tlači sú rovnako rozšírené ako papier, akryl alebo plast. Modely vyrobené z nich nie sú nijako zvlášť odolné, ale prijateľná cena túto okolnosť úplne pokrýva. Sádrové výrobky sa používajú na navrhovanie prezentačných projektov.

Drevné vlákno

Drevné vlákno je inovatívny materiál. Myšlienka stvorenia patrí slávnemu vynálezcovi Kai Partimu. Vlákno, ktoré sa skladá zo syntetických materiálov a prírodného dreva, sa svojim vlastnostiam podobá polylaktidu. Výrobky z neho sú podobné tým, ktoré sú vyrobené z prírodného duba alebo brezy, ale na rozdiel od nich sú oveľa silnejšie a odolnejšie.

POZOR! Dnes sa drevené vlákno používa iba v tlačiarňach RepRap.

ľad

Na 3D tlačiarňach je možné vytvoriť aj mimoriadne krásne ľadové figúrky. Od roku 2006 sa vďaka rozvoju dvoch kanadských vedcov ukázalo, že ako spotrebný materiál pre objemovú tlač sa dá použiť nielen akrylát a papier. Zmes vody a metyléteru pri teplote pod 22 stupňov sa zmení na malé predmety, ktoré samozrejme nie sú zvlášť trvanlivé a trvanlivé.

Kovový prášok

Vďaka použitiu kovového prášku bolo možné vyrábať výrobky charakterizované vysokou pevnosťou - diely a náhradné diely pre technológiu a elektroniku, a dokonca aj šperky sa tlačia z ľahkých drahých kovov a ich zliatin, ako sú meď, hliník, zlato a striebro.

POZOR! Výrobky vyrobené z takého prášku majú vysokú tepelnú vodivosť. Na jeho neutralizáciu sa pridávajú keramické triesky.

nylon

Nylon sa často používa v objemovom modelovaní, pretože časti vytvorené s jeho pomocou majú mäkkosť a elasticitu.

POZOR! Nylon má mnoho nevýhod, vrátane toxicity.

polykaprolakton

Polykaprolaktón je považovaný za jeden z najpopulárnejších spotrebných materiálov pre aditívne modelovanie. Dobre sa topí pod vplyvom teplôt pod nulou, rýchlo stvrdne, je biologicky odbúrateľný a úplne neškodný.

Polykarbonát (PC)

Polykarbonát sa nazýva plast, ktorý si môže zachovať svoje vlastnosti a vlastnosti pod vplyvom rôznych teplôt. Používa sa na vytváranie vysokovýkonných modelov.

Polylaktid (PLA)

Polylaktid je považovaný za najbezpečnejší a najekologickejší materiál. Je tvorená silážou repy a kukurice a biomasy. Medzi nedostatky polylaktidu patrí krehkosť a schopnosť rozkladu pod vplyvom tepla a svetla.

Polypropylén (PP)

Polypropylén je uznávaný ako najľahší z plastov, ktoré sú v dnešnom svete známe. Dobre odoláva oderu, ale topí sa horšie. V chlade mení tvar, nestabilný na kyslík.

Polyfenylsulfón (PPSU)

Pripomínajúci vzhľad obyčajného skleneného polyfenylsulfónu mnohokrát prevyšuje pevnosť polypropylénu. V 3D modelovaní prišiel z leteckého priemyslu a bol uznávaný ako najlepší materiál na výrobu výrobkov s vysokou tepelnou odolnosťou a tvrdosťou.

Nízkotlakový polyetylén (HDPE)

Polyetylén sa nachádza v každodennom živote takmer na každom kroku. Vyrábajú plastové nádoby na nápoje, baliace fólie a nádoby, PVC rúrky atď. Je lídrom v oblasti 3D tlače, pretože sa dá použiť v ktorejkoľvek známej technológii.

čokoláda

3D tlačiarne založené na čokoláde sa čoskoro stanú nevyhnutnou vlastnosťou každej cukrárne. S ich pomocou môžete vytvárať figúrky zo sladkého materiálu akejkoľvek zložitosti. Technológia ich tvorby spočíva v postupnom vrstvení jednej vrstvy čokolády na druhú, ktorá rýchlo stvrdne v chlade.

Iné materiály

Na svete existuje obrovský výber 3D tlačiarní, ktoré využívajú naj neočakávanejší spotrebný materiál na prácu. Patria sem vápno, jedlo a dokonca aj živé organické zariadenia. Či už získajú rozšírenú popularitu a stanú sa dopytom, ukáže to iba čas.