Материјали за 3Д штампач: преглед, карактеристике и примена

Тржиште 3Д штампе се активно развија. Данас можете добити волуменски модел готово било које сложености. Истовремено се проширује листа материјала из којих се производ може урезивати. Разликују се по густини, цијени, снази и другим карактеристикама. О материјалима за 3Д штампач ћемо говорити у овом чланку.

Како се одвија процес 3Д штампања?

Генерално, постоји много начина за имплементацију 3Д модела. Међутим, скоро све се своди на једну ствар - полагање материјала за 3Д штампач слој по слој и његово накнадно скрућивање. Главни начини су следећи:

• Екструзија Најчешће коришћена метода. Глава за точење сипа материјал на посебну расхладну платформу која учвршћује, везује и обликује модел. Користећи овај приступ могуће је креирати дијелове различитих боја.
• Фотополимеризација. Заснован је на техници осветљавања специјалног фотополимера са ласерском шемом, који се на крају претвара у прави модел.
• Формирање слоја на изравнаваном слоју праха. Ова метода топи посебну прашкасту композицију, лепи је или синтерира.
• Вире феед. Уз помоћ електронске експозиције, испоручени жичани материјал за 3Д штампач се топи и добија жељени облик.
• Ламинатион. Основа је велики број слојева материјала који се надовезују једни на друге. Затим у овој структури ласер изрезује потребне контуре и жљебове.

3Д штампа

Технологија се и даље развија и постаје све савршенија сваког дана. Данас се ЗД-штампа може користити у следећим задацима:

• Креирајте узорке или распореде производа. На пример, за процену комплексног дела пре његове индустријске производње, инжењери могу да одштампају прототип на 3Д штампачу и проуче га.
• Мала производња различитих делова.
• Штампани фрагменти људског скелета користе се за протетику и имплантацију.
• Креирање компоненти оружја.
• Изградња.
• Производња хране.

Основни материјали за 3Д штампач

Постоји много композиција за креирање модела, у зависности од правца примене дела. Вриједи размотрити детаљније сваку врсту посебно.

АБС пластиц

Вероватно најпопуларнији потрошни материјал за 3Д штампач. Такође се јавља под називом "акрилонитрил бутадиен стирен", или АБС.

Има добре механичке особине. Често се користи за стварање сложених носивих конструкција.

Њена ниска цена и доступност утицали су на њену широку употребу како у условима живота тако иу индустријским размерама.

Упркос чињеници да је АБЦ пластика као готов производ потпуно еколошки прихватљив, када се загрева у производном процесу, може доћи до емисије акрилонитрила. Међутим, због мале брзине штампача, количина штетних материја је прилично мала, а за сигурну производњу ће бити довољно да се обезбеди добра вентилација просторије.

АБС пластика се не сме користити за производњу посуђа, јер реагује са етанолом.

Од техничких карактеристика АБС пластике треба нагласити високу температуру стакластог прелаза, која је једнака 105 степени. Границе снаге за савијање и лом су 41 и 21 МПа, респективно. У ствари, наравно, многи произвођачи мешају пластику са различитим композицијама. А то значи да ће у пракси неке некретнине бити различите.

За и против АБС пластике

Користећи овај потрошни материјал за 3Д штампач, можете креирати моделе боја јер пластика има богату скалу. АБС пластика се апсолутно не боји влаге, разних киселина и уља. Његова отпорност на топлоту достиже 115 степени у зависности од произвођача.

Отпорност на ударце и еластичност АБС пластика за 3Д штампач омогућава вам израду поузданих дијелова и модела. Такође се савршено раствара у ацетону, што омогућава да се накнадна обрада готовог дела примени у паровима како би се постигао гладак и готов изглед производа.

Од озбиљних недостатака АБС пластике за 3Д штампач је његова неспособност да издржи дуготрајно излагање обичном сунцу. Његова повезаност са различитим елементима садржаним у храни и производима ограничава његову употребу, јер је могуће ослобађање отровних материја.

ПЛА пластиц

Овај тип материјала за штампање на 3Д штампачу се састоји од полилактида. То је биоразградива супстанца и садржи млечну киселину. Овај материјал је направљен од кукуруза или шећерне трске.

Природност ПЛА пластике не ограничава његову употребу у било којој области.

ПЛА се топи на температурама изнад 170 степени. Међутим, за омекшавање је довољно 50. Вриједности влачне чврстоће и савијања су 57,8 односно 55,3 МПа. Величина на којој се може израдити дио је 0,3 мм, што омогућава моделу високу прецизност изведбе.

ПЛА-пластика практично нема озбиљних негативних страна. Да ли је то повећана крхкост и крхкост. Позитиван изгледај овако:

• нетоксичност, може се користити у прехрамбеној индустрији и индустрији;
• има широк спектар боја које вам омогућавају да остварите најамбициозније креативне идеје;
• нема потребе да се користи загрејана платформа приликом креирања модела;
• глатка површина готовог производа;
• високи детаљи и квалитет штампаних производа.

ПЕТ пластика

Овај представник се издваја од целокупног прегледа материјала за 3Д штампач. Прво, обичне пластичне боце су направљене од полиетилен терефталата или ПЕТ. Друго, његова широка доступност учинила је материјал једним од најпопуларнијих. Постоје чак и специјална постројења за прераду у домаћинству и производњу ПЕТ нити.

Снага и флексибилност својстава ПЕТ пластике су сличне АБС-у. Истовремено, слојеви се савршено уклапају, што моделу даје висок степен чврстоће.

Просечна температура штампе овог типа материјала је око 212-224 степени.

Најлон

Одличан материјал за штампање на деловима 3Д штампача за употребу у сложеним механизмима. Поседује добар коефицијент клизања и издржљивости. Међутим, његова својства указују на виши технолошки ниво опреме за израду модела.

Тачка топљења различитих произвођача може варирати од 178 до 218 степени. За екструзију, ова вредност се креће од 235 до 260 степени.

Употреба најлона је слична АБС пластици - за то је потребна загрејана платформа. Истовремено, процес преклапања слојева иде глатко, што вам омогућава да креирате детаљне моделе.

За и против најлона

Овај материјал има високу отпорност на хабање и еластичност. Има способност да се одупре великом броју различитих растварача. Лако се подвргава механичкој накнадној обради када се модел доведе до коначног резултата.

Међу недостацима најлона је истакнути високу хигроскопичност, односно способност апсорпције влаге. Стога се препоручује да се материјал прије сушења мало осуши. Ово ће помоћи да се избегну проблеми у производњи. Током пиролизе могу се ослободити отровни гасови.

Цонцрете

Колико год чудно звучало, такви штампачи већ постоје. Истина, користи се специјални састав цементне мешавине.

Уз помоћ 3Д конструкционог штампача, можете креирати комплетне куће и објекте. Истовремено, “стварање” зида са висином од 6 метара може потрајати само неколико сати.

Нажалост, технологија у Русији је још увијек у стању ембрија, али се активно развија на западу.

Метал

Као грађевински материјал за израду металних делова користи се специјални прах.

У овој врсти производње користе се специјални скупи индустријски 3Д штампачи. Конвенционално, могу се поделити у 3 категорије:

1. Прва група укључује моделе који су структурно слични конвенционалним пластичним штампачима. Одликују се употребом меких метала - олова, калаја итд.
2. Потоњи користе метални прах са специјалним лепком. Након производње, модел мора бити спаљен да би добио пуну снагу.
3. Ради се о индустријским 3Д штампачима, у којима се прах сагорева ласерским излагањем.

У ствари, само ово друго је “стварно” средство за штампање металних производа.

Основне легуре

Међу материјалима је велики скуп легура и појединачних елемената. Вриједи их мало разумјети:

• титан је веома издржљив материјал који се због своје биокомпатибилности активно користи у медицини, има малу тежину и добру отпорност на рђу;
• нерђајући челик - разне легуре челика су познате по својој издржљивости и приступачности;
• Алуминијум и деривати - лаке легуре ниске густине, савршено погодни за различите врсте обраде.

Предности и мане металног праха

Као што је типично за метале, њихов прах након трансформације у форму ће имати високу чврстоћу. У исто време, детаљност објекта је доступна на пристојном нивоу, до 0.025 мм. Отпорност на високе температуре омогућава употребу модела у различитим индустријама. Након што је производ пропао или га није потребно, може се истопити.

Што се тиче контра, постоји само један, али прилично значајан. Технологија 3Д штампања метала је веома сложена. Стога је опрема обично скупа.

Поред тога, организовати такву производњу у домаћем окружењу ће бити тешко.

Закључак

У чланку се расправљало о томе који материјали користе 3Д штампаче, њихове карактеристике и својства, као и обим. Пошто је технологија релативно нова, има много суптилности и нијанси. Они су разврстани и решени скоро "методом копља", све до подешавања 3Д штампача. Али интересовање многих области за брзу и квалитетну штампу готових производа постоји, што значи да ће се технологија развијати и усавршавати.