Čo tlačí 3D tlačiareň

Ak sa staršie 3D tlačiarne (obrábacie stroje s programovaným ovládaním, ktoré vytvárajú súčasti aditívnym spôsobom), modely objemov tlače používali iba za výrobných podmienok, dnes si prakticky každý môže kúpiť zariadenie na osobné použitie. S ich pomocou môžete vytvoriť takmer čokoľvek: od malých drobností po zbrane a dokonca aj budovy.

3D tlačová technológia

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 modelu pomocou softvéru;
• tvorba (tlač) predmetu vrstvením materiálu.

Existuje niekoľko technológií aditívnej tlače, medzi ktoré patria:

1. Metóda zvárania po vrstvách (FDM). Modely sa vytvárajú položením roztavenej nite vosku, kovu alebo plastu v určitom poradí.
2. Stereolitografia (SLA). Základom predmetu je tekutý polymér, ktorý tuhne pod vplyvom laserového žiarenia.
3. Selektívna laserová fúzia (SLM). Technológia, pomocou ktorej sa kovové časti komponentov a zostáv vytvárajú z kovových triesok pomocou matematických modelov.
4. Digitálna LED tlač (DLP). Táto technológia zahŕňa použitie tekutého plastu, ktorý stvrdne pod vplyvom ultrafialového žiarenia.

POMôŽTE! Jedným z najnovších poznatkov vedcov je bioprinter, ktorého technológia tlače spočíva vo vytváraní orgánov a tkanív. Objekty sa vytvárajú prepojením kvapiek obsahujúcich živé bunky, ktoré by sa potom mali začať deliť, pestovať a modifikovať.

Čo tlačí 3D tlačiareň

V závislosti od aplikácie a účelu môžu byť zariadenia na vytváranie objemových modelov použité rôzne materiály.

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. Okrem toho je ABC-plast netoxický a bez zápachu. Materiál si môžete kúpiť vo forme cievok s tenkými niťami.

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

Akryl

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

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

Betón

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

Papier

Papierové modely 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 vytvorenie rôznych transportných zariadení, ktoré môžu dodávať liečivá do ľudského tela.

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

Sadra

Sadrové materiály sa pri 3D tlači používajú rovnako široko ako papier, akryl alebo plast. Modely vyrobené z nich nemajú špeciálnu trvanlivosť, ale dostupné náklady túto okolnosť úplne pokrývajú. Sadrové výrobky sa používajú na navrhovanie prezentačných projektov.

Drevné vlákno

Drevné vlákno je inovatívny materiál. Myšlienka stvorenia patrí slávnej vynálezcovi Kai Party. Vlákno, ktoré sa skladá zo syntetických materiálov a prírodného dreva, sa svojimi vlastnosťami podobá polylaktidu. Výrobky z neho sú podobné výrobkom 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 nielen akrylové a papierové výrobky sa môžu používať ako spotrebný materiál pre hromadnú tlač. Zmes vody a metyléteru pri teplote pod 22 stupňov sa zmení na malé predmety, ktoré, samozrejme, nemajú špeciálnu trvanlivosť a pevnosť.

Kovový prášok

Vďaka použitiu kovového prášku bolo možné vyrábať výrobky, ktoré sú vysoko odolné - diely a náhradné diely pre zariadenia 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 neutralizáciu pridajte keramické štiepky.

Nylon

Nylon sa často používa v trojrozmernom modelovaní, pretože časti vytvorené s jeho pomocou sú mäkké a elastické.

POZOR! Nylon má mnoho nevýhod, vrátane toxicity.

Polykaprolakton

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

Polykarbonát (PC)

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

Polylaktid (PLA)

Polylaktid je považovaný za najbezpečnejší a najekologickejší materiál. Vyrába sa zo silového repy a kukurice a biomasy. Medzi nevýhody polylaktidu patrí krehkosť a schopnosť rozkladu pod vplyvom tepla a svetla.

Polypropylén (PP)

Polypropylén je považovaný za najjednoduchší plast na svete. Dobre odoláva oderu, ale topí sa horšie. Mení tvar chladu, nestabilný na kyslík.

Polyfenylsulfón (PPSU)

Polyfenylsulfón, ktorý sa podobá obyčajnému sklu, mnohokrát prevyšuje pevnosť polypropylénu. Prišiel k 3D modelovaniu v leteckom priemysle a bol uznaný 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. V 3D tlači je lídrom, pretože sa dá použiť v ktorejkoľvek známej technológii.

Čokoláda

3D tlačiarne „pracujúce na čokoláde“ sa čoskoro stanú povinným atribútom každej cukrovinky. S ich pomocou môžete vytvárať figúrky zo sladkého materiálu akejkoľvek zložitosti. Technológia ich tvorby spočíva v postupnom vrstvení jednej čokoládovej vrstvy na druhú, ktorá rýchlo stvrdne v chlade.

Iné materiály

Na svete existuje obrovský výber 3D tlačiarní, ktoré na prácu používajú tie naj neočakávanejšie spotrebné materiály. Patria sem zariadenia, ktoré pracujú s vápnom, potravinami a dokonca aj živými organickými látkami. Či už získajú širokú popularitu a či ich bude žiadať, ukáže to iba čas.