Čime 3D printer ispisuje?

Ako su se prije 3D printeri (računalom upravljani strojevi koji izrađuju dijelove aditivnom metodom) koji ispisuju trodimenzionalne modele koristili samo u proizvodnim uvjetima, danas gotovo svatko može kupiti uređaj za osobnu upotrebu. Pomoću njih možete stvoriti gotovo sve: od malih sitnica do oružja, pa čak i zgrada.

Tehnologije 3D printanja

Tehnologija aditivnog tiska razvijena je 80-ih godina prošlog stoljeća. 3D printeri postali su rašireni početkom 21. stoljeća.

Princip rada strojeva za ispis trodimenzionalnih dijelova može se podijeliti u 3 faze:

• izrada modela u programu;
• obrada modela pomoću softvera;
• oblikovanje (otiskivanje) predmeta raslojavanjem materijala.

Postoji nekoliko aditivnih tehnologija ispisa, uključujući:

1. Metoda taloženja (FDM). Modeli se izrađuju polaganjem rastaljenih niti od voska, metala ili plastike određenim redoslijedom.
2. Stereolitografija (SLA). Kao osnova za predmet koristi se tekući polimer koji se stvrdnjava pod utjecajem laserskog zračenja.
3. Selektivna laserska fuzija (SLM).Tehnologija u kojoj se metalni dijelovi komponenti i sklopova izrađuju iz metalnih strugotina prema matematičkim modelima.
4. Digitalni LED ispis (DLP). Tehnologija uključuje korištenje tekuće plastike koja se stvrdnjava pod utjecajem ultraljubičastog svjetla.

REFERENCA! Jedan od najnovijih dostignuća znanstvenika su bioprinteri, čija tehnologija ispisa uključuje stvaranje organa i tkiva. Objekti nastaju povezivanjem kapljica koje sadrže žive stanice, koje se tada moraju početi dijeliti, rasti i modificirati.

Čime 3D printer ispisuje?

Ovisno o području primjene i namjeni uređaja, za izradu trodimenzionalnih modela mogu se koristiti različiti materijali.

ABC plastika

Znanstveni naziv plastike je akrilonitril butadien stiren. To je jedan od najboljih potrošnih materijala za volumetrijsko modeliranje, jer ima puno pozitivnih osobina - otpornost na udarce, elastičnost i otpornost na habanje. Osim toga, ABC plastika je netoksična i bez mirisa. Materijal možete kupiti u obliku kolutova tankih niti.

VAŽNO! Od ABC plastike mogu se izraditi samo jednobojni, gusti modeli. Proizvodi će biti postojani i neće izgubiti svoj izgled i kvalitetu ako se čuvaju podalje od izravne sunčeve svjetlosti.

Akril

Za razliku od ABC plastike, akril se može koristiti za ispis prozirnih modela. Njegovo talište prelazi 240 stupnjeva Celzijusa, što se mora uzeti u obzir, jer se akril vrlo brzo stvrdnjava kada se hladi.

VAŽNO! Mjehurići zraka formirani u akrilu mogu pokvariti izgled gotovog proizvoda.

Beton

Za tisak na strojevima za aditive koriste se nove vrste betona koje su gotovo identične kamenim građevinskim materijalima. Do danas su napravljeni samo testni uzorci. Ogromni uređaji mogu ispisati malu kuću za manje od jednog dana.

Papir

Papirnati modeli ispisani na 3D printerima najčešće se koriste za izradu prototipova računalnih projekata. Sami modeli nisu izdržljivi ni atraktivni izgledom, ali nastaju rekordnom brzinom. Uređaji koji koriste papir kao potrošni materijal stvaraju modele lijepljenjem jednog sloja na drugi.

VAŽNO! Papir je jedan od najpristupačnijih i najrasprostranjenijih materijala za modeliranje kod kuće.

Hidrogel

Mekani materijal, biokompatibilan sa živim tkivima, koristi se u 3D modeliranju za izradu različitih transportnih uređaja koji mogu dostaviti lijekove duboko u ljudsko tijelo.

Tako su znanstvenici iz SAD-a stvorili robote čija visina nije prelazila 1 cm. Stanice srčanog tkiva bile su postavljene na njihovu površinu, a koje su ih skupljajući pokretale. Planirano je da će takvi roboti u budućnosti moći sudjelovati u dijagnostici i liječenju mnogih bolesti različite težine.

Gips

Materijali od gipsa u 3D printanju jednako su rašireni kao papir, akril ili plastika. Modeli izrađeni od njih nisu osobito izdržljivi, ali pristupačna cijena u potpunosti pokriva ovu okolnost. Proizvodi od gipsa koriste se za izradu prezentacijskih projekata.

Drvena vlakna

Drvena vlakna su inovativan materijal. Ideja stvaranja pripada poznatom izumitelju Kai Partyju.Vlakno, koje se sastoji od sintetike i prirodnog drva, ima svojstva slična polilaktidu. Proizvodi od njega slični su stvarima od prirodnog hrasta ili breze, ali za razliku od njih mnogo su jači i izdržljiviji.

VAŽNO! Danas se drvena vlakna koriste samo u RepRap printerima.

Led

Ledene figure iznimne ljepote mogu se izraditi i na 3D printerima. Od 2006. godine, zahvaljujući razvoju dvojice kanadskih znanstvenika, postalo je jasno da se ne samo akril i papir mogu koristiti kao potrošni materijal za 3D ispis. Mješavina vode i metil etera na temperaturama nižim od 22 stupnja pretvara se u male predmete, koji, naravno, nisu osobito izdržljivi i čvrsti.

Metalni prah

Zahvaljujući upotrebi metalnog praha, postalo je moguće stvarati proizvode koji su vrlo izdržljivi - dijelovi i rezervni dijelovi za opremu i elektroniku, pa čak i nakit tiskani su od lakih plemenitih metala i njihovih legura, poput bakra, aluminija, zlata i srebro.

VAŽNO! Sami proizvodi izrađeni od takvog praha imaju visoku toplinsku vodljivost. Kako bi ga neutralizirali, dodaju mu se keramički čips.

Najlon

Najlon se često koristi u trodimenzionalnom modeliranju, budući da su dijelovi izrađeni uz njegovu pomoć mekani i elastični.

VAŽNO! Najlon ima mnoge nedostatke, uključujući toksičnost.

Polikaprolakton

Polikaprolakton se smatra jednim od najpopularnijih potrošnih materijala za aditivno modeliranje. Dobro se topi pod utjecajem temperatura ispod ništice, brzo se stvrdnjava, biorazgradiv je i apsolutno bezopasan.

Polikarbonat (PC)

Polikarbonat je plastika koja može zadržati svoje karakteristike i svojstva pod utjecajem različitih temperatura. Koristi se za izradu teških modela.

Polilaktid (PLA)

Polilaktid je prepoznat kao najsigurniji i ekološki prihvatljiviji materijal. Stvoren je od silaže i biomase repe i kukuruza. Među nedostacima polilaktida je njegova krhkost i sposobnost raspadanja pod utjecajem topline i svjetlosti.

polipropilen (PP)

Polipropilen je priznat kao najlakša plastična masa poznata u svijetu. Dobro je otporan na abraziju, ali se slabije topi. Mijenja oblik na hladnoći i nestabilan je na kisik.

polifenilsulfon (PPSU)

Izgledom nalikuje običnom staklu, polifenilsulfon je višestruko jači od polipropilena. Došao je u 3D modeliranje iz zrakoplovne industrije i prepoznat je kao najbolji materijal za izradu proizvoda visoke toplinske otpornosti i tvrdoće.

Polietilen niske gustoće (HDPE)

Polietilen se u svakodnevnom životu nalazi na gotovo svakom koraku. Koristi se za izradu plastičnih posuda za piće, ambalažnih folija i posuda, PVC cijevi itd. Lider je u 3D printanju jer se može koristiti u bilo kojoj od poznatih tehnologija.

Čokolada

3D printeri “pokrenuti čokoladom” uskoro će postati neizostavan atribut svake slastičarnice. Uz njihovu pomoć možete stvoriti figure od slatkog materijala bilo koje složenosti. Tehnologija njihove izrade sastoji se od uzastopnog nanošenja jednog sloja čokolade na drugi, koji se brzo stvrdnjava na hladnoći.

Ostali materijali

U svijetu postoji ogroman izbor 3D printera koji koriste najneočekivanije potrošne materijale.To uključuje uređaje koji rade na vapnu, hrani, pa čak i živoj organskoj tvari. Hoće li steći široku popularnost i postati traženi, samo će vrijeme pokazati.