Typy 3D tlače: všetko, čo potrebujete vedieť o tejto technike

L 3D tlačiarne sú čoraz lacnejšie a obľúbenejšie rôzne typy 3D tlače, a používajú sa na čoraz viac aplikácií. Slúžia nielen na tlač trojrozmerných predmetov pre výrobcov, inžinierov, architektov atď., Teraz môžu tiež tlačiť živé tkaniny pre lekárske aplikácie, tlačené domy, priemyselnú výrobu, v automobilovom športe na výrobu dielov, pre tlačené potraviny atď.

Ak uvažujete kúpiť 3D tlačiareň pre domácnosť alebo pre podnikanie by ste mali poznať typy 3D tlače, rozdiely atď. Okrem toho tiež poznáte niektoré klávesy, aby ste si mohli lepšie vybrať svoje nové tlačové zariadenie ...

Ako si vybrať 3D tlačiareň a typy 3D tlače?

Pri výbere 3D tlačiarne záleží nielen na druhoch 3D tlače, ale zohráva úlohu aj veľa ďalších parametrov. Aby ste si vybrali dobre, mali by ste sa sústrediť na tri zásadné otázky:

• Koľko môžem minúť? Nájdete veľmi lacné tlačiarne, od niekoľkých stoviek eur, až po ďalšie, ktoré stoja tisíce eur. Všetko bude závisieť od toho, či ich chcete pre domáce použitie alebo pre profesionálnejšie použitie.
• Na čo? Ďalšia dôležitá otázka. Nielen za cenu, ale aj za výkon 3D tlačiarne. Napríklad na výrobu malých kúskov domova vám príliš neprekáža, že je malý a s nižšou rýchlosťou. Ak však chcete vytvoriť väčšie modely, budete musieť vyhľadať tlačiarne, ktoré presahujú 6 alebo 8 ″.
• Aké materiály potrebujem? Pre domáce diely to bude stačiť s obvyklými plastovými polymérmi, ako sú PLA, ABS, PETG atď. Namiesto toho môžu niektoré profesionálne / priemyselné aplikácie zahŕňať použitie tkanín, kovov, nylonu atď.

Druhy materiálov:

V závislosti od požiadaviek na diely budete potrebovať jeden alebo iný typ odtlačkového materiálu. Je zrejmé, že domáce tlačiarne, ktorým sa budem venovať, neakceptujú všetky druhy materiálov. Je to jedna zo zobrazených špecifikácií a vlákna, ktoré obvykle podporujú Sú to:

• ABS: Akrylonitril-butadién-styrén je pomerne bežný termoplast (napr .: z tohto materiálu sú vyrobené kúsky LEGO). Nie je biologicky odbúrateľný, ale je tvrdý a má určitú tuhosť pri vytváraní pevných štruktúr. Má tiež veľkú chemickú odolnosť, rozpúšťa sa iba s acetónom. Dobre odoláva oderu a teplote, ale môže sa poškodiť, ak zostanete vonku v dôsledku vystavenia UV žiareniu.
• PLA- Kyselina polymliečna je biologicky odbúrateľná (vyrába sa zo semien, napríklad z kukuričného škrobu), je preto ekologickejšia a môže sa použiť na záhradnícke projekty. Platí na použitie ako kuchynský riad, ako sú poháre, plasty, príbory atď. Aj keď povrch nie je taký hladký ako ABS, má vynikajúci lesk.
• HIPSVysoko odolný polystyrén je veľmi podobný ABS, aj keď to nie je také bežné ako predchádzajúce.
• PET: Polyetyléntereftalát je bežný vo fľašiach s minerálnou vodou alebo nealkoholickými nápojmi, tiež v iných obaloch potravín. Je priehľadný a veľmi dobre odolný voči nárazom.
• Laywoo-D3: Môže meniť farbu (svetlú / tmavú) podľa teploty, čo jej dáva veľké množstvo nástrojov na použitie v niektorých aplikáciách, ktoré zahŕňajú reguláciu teploty. Jeho vlastnosti sú podobné ako PLA, je pevný a textúra je podobná drevu so žilkami.
• ninjaflex: termoplastický elastomér (TPE) je veľmi revolučný nový materiál s veľkou flexibilitou. Ak hľadáte kúsky, ktoré sa ohýbajú, to je to, čo hľadáte.
• Nylon: Je to veľmi populárny (nepolymérny) materiál, druh vlákna pre tkaniny, ktorý sa používa na odevoch, šnúrach a mnohých ďalších predmetoch. Nie je ľahké ho ovládať, takže detaily kúskov nebudú veľmi dobré, tiež zachytáva vlhkosť. Vo svoj prospech má veľkú odolnosť voči teplotám a stresu.

Druhy 3D tlače

Okrem materiálu sú aj dôležití typy 3D tlače. Rovnako ako pri výbere papierovej tlačiarne si myslíte, že ak chcete atramentovú tlačiareň alebo laser, LED atď., Aj pri výbere 3D tlačiarne by ste mali venovať pozornosť technológii, ktorú používa, pretože na nej bude závisieť. výkon a výsledky:

• FDM (Fused Deposition Modeling) alebo FFF (Výroba taveného vlákna): Je to typ modelovania depozície roztaveného polyméru. Vlákno sa zahrieva a roztaví na extrúziu. Hlava sa bude pohybovať so súradnicami X, Y podľa informácií v tlačovom súbore, aby znovu vytvorila objekt. Platforma, na ktorej je postavená, je v tomto prípade tiež mobilná a bude sa pohybovať v smere Z, aby sa vytvorila vrstva po vrstve. Výhodou tejto techniky je, že je efektívna a rýchla, aj keď nie je vhodná pre modely s príliš vyčnievajúcimi časťami, pretože sa vykonáva zdola nahor.
• SLA (StereoLitografia): stereolitografia je dosť starý systém, v ktorom sa používa fotocitlivá kvapalná živica, ktorá sa vytvrdzuje laserom. Takto sa vytvárajú vrstvy, až kým sa nedosiahne finálny kúsok. Má rovnaké obmedzenia ako FDM, ale dosahuje objekty s veľmi jemným povrchom as mnohými detailmi.
• DLP (digitálne spracovanie svetla)- Digitálne spracovanie svetla je jedným z druhov 3D tlače podobných SLA, ale používajú sa v nich svetlom vytvrdené kvapalné fotopolyméry. Výsledkom sú objekty s veľmi dobrým rozlíšením a veľmi robustným.
• SLS (selektívne laserové spekanie): Selektívne laserové spekanie je podobné ako DLP a SLA, ale namiesto tekutín používajú prášok. Používa sa pre tlačiarne s nylonom, hliníkom a inými materiálmi tohto typu. Laser prilne prachové častice a vytvorí objekty. Pomocou foriem alebo vytláčania môžete vytvárať ťažko tvarovateľné diely.
• SLM (selektívne laserové tavenie): je to dosť vyspelá a drahá technológia podobná SLS. Používa sa selektívne laserové tavenie, ktoré sa používa hlavne v priemysle na tavenie kovových práškov a vytváranie dielov.
• EBM (tavenie elektrónovým lúčom): Táto technológia je tiež veľmi pokročilá a nákladná a je zameraná na priemyselné odvetvie. Využíva fúziu materiálu pomocou elektrónového lúča. Môže dokonca taviť kovové prášky a dosiahnuť teplotu až 1000 XNUMX ° C. Je možné generovať veľmi úplné a pokročilé formuláre.
• Lom (Výroba laminovaných predmetov): je jedným z typov 3D tlače, ktorá využíva laminátovú výrobu. Na vytvorenie štruktúr sa používajú listy papiera, hodvábneho papiera, kovu alebo plastu. Tieto vrstvy sú spojené lepidlom a rezané laserom. Je to na priemyselné použitie.
• B.J. (Tryskanie spojiva): vstrekovanie spojív sa používa aj priemyselne. Použite prášok, ako niektoré iné techniky. Prach je zvyčajne sadra, cement alebo iná lepiaca látka, ktorá spája vrstvy. Možno použiť aj kov, piesok alebo plast.
• MJ (tryskanie materiálu): vstrekovanie materiálu je ďalšou z technológií 3D tlače používaných v klenotníckom priemysle. Používa sa už roky a dosahuje vynikajúcu kvalitu. Viaceré vrstvy sú postavené na sebe a vytvárajú solídny kus. Hlava vstrekuje stovky drobných kvapôčok fotopolyméru a potom ich lieči (tuhne) ultrafialovým (UV) svetlom.
•  MSLA (maskovaná SLA): Je to typ maskovanej SLA, to znamená, že ako zdroj svetla využíva matricu LED, ktorá emituje ultrafialové svetlo cez obrazovku LCD, ktorá zobrazuje ako vrstvu masku jednu vrstvu, odtiaľ pochádza aj názov. Môžete dosiahnuť veľmi vysoké časy tlače, pretože každú vrstvu exponuje LCD naraz naraz, a nie sledovanie oblastí pomocou laserového hrotu.
• DMLS (priame kovové laserové spekanie)- Generuje objekty podobným spôsobom ako SLS, rozdiel je však v tom, že prášok sa neroztopí, ale zahrieva sa laserom do bodu, v ktorom je možné ho na molekulárnej úrovni spojiť. Kvôli namáhaniu sú kúsky zvyčajne trochu krehké, aj keď môžu byť podrobené následnému tepelnému procesu, aby boli odolnejšie.
• DOD (pokles na požiadanie)Tlač typu „drop-on-demand“ je ďalším typom 3D tlače. Používa dva atramentové trysky, jeden nanáša stavebný materiál a druhý rozpustiteľný materiál na podpery. Rovnako vytvára vrstvu po vrstve ako iné techniky, ale na vytvorenie každej vrstvy používajú aj nástroj na rezanie múch, ktorý vyleští oblasť zostavenia. Takto je dosiahnutý dokonale rovný povrch. V priemysle sa pomerne často používajú na väčšiu presnosť alebo na výrobu foriem.

Nie všetky sú určené na domáce použitie, niektoré sú určené na obchodné alebo priemyselné použitie. Okrem toho sa objavujú ďalšie nové metódy, ktoré však nie sú také populárne.

Funkcia tlačiarne

3D tlačiarne, bez ohľadu na typy 3D tlače, majú tiež množstvo technické vlastnosti, ktoré určia výkon. Najdôležitejšie, ktoré by ste mali vedieť, sú:

• Rýchlosť tlače: predstavuje rýchlosť, s akou tlačiareň dokončí tlač súčasti. Meria sa v milimetroch za sekundu. A môžu to byť 40mm / s, 150mm / s atď. Čím je vyššia, tým menej času trvá dokončenia. Majte na pamäti, že niektoré kúsky, ak sú veľké a zložité, môžu trvať hodiny ...
• Injektor: je to kľúčový kúsok, pretože bude mať na starosti ukladanie materiálu na formovanie materiálu, hoci nie všetky typy 3D tlače ho potrebujú, pretože niektoré pracujú s kvapalinou a svetlom. Ale väčšina domácich ho má a sú zložené z nasledujúcich častí:
  • Horúci tip: je najdôležitejšou časťou. Je zodpovedný za tavenie vlákna teplotou. Dosiahnutá teplota bude závisieť od typu akceptovaného materiálu. Je dôležité zvoliť systémy s aktívnym chladičom.
  • Tryskaje otvor hlavy, to znamená miesto, kde vychádza tavené vlákno. Existujú veľké s lepšou adhéziou a rýchlosťou, ale s nižším rozlíšením (menej detailov). Malé sú pomalšie, ale oveľa presnejšie na vytvorenie veľmi zložitých tvarov s veľkými detailmi.
  • Extrudér: prístroj na druhej strane horúceho hrotu. A je to ten, kto má na starosti extrudovanie roztaveného materiálu. Môžete nájsť niekoľko typov:
    • Directo: majú lepšiu kontrolu a ľahšiu prácu. Sú tak pomenované, pretože sú napájané priamo horúcou špičkou.
    • Bowden: V takom prípade bude roztavené vlákno prechádzať určitú vzdialenosť medzi horúcou špičkou a extrudérom. To zosvetľuje mechanizmus vstrekovača, znižuje vibrácie a umožňuje mu rýchlejší pohyb.
• Teplá posteľ: Nie je prítomný vo všetkých tlačiarňach, ale je to podpora alebo základňa, na ktorej je diel vytlačený. Túto časť je možné zahriať, aby sa zaistilo, že počas procesu tlače nestratí svoju teplotu, čím sa dosiahnu lepšie výsledky. To je nevyhnutné pre materiály ako nylon, HIPS alebo ABS. Inak by sa každá vrstva neprilepila dobre k nasledujúcej. Tlačiarne pre PET, PLA, PTU atď. Nepotrebujú horúcu posteľ a používajú studenú základňu.
• Ventilátor- Kvôli vysokým teplotám majú tlačiarne často ventilátory, ktoré udržujú systém v chlade. To je dôležité pre udržanie spoľahlivosti tlačiarne.
• STL: ako ste mohli vidieť na tému tlačový softvér, väčšina tlačiarní akceptovala štandardný formát STL. Uistite sa, že vaša tlačiareň akceptuje tieto formáty súborov.
• podporaAj keď sú najobľúbenejšie tlačiarne kompatibilné s Windows, macOS a GNU / Linux, mali by ste venovať osobitnú pozornosť tomu, či pre váš systém existujú ovládače.
• ExtrasNiektoré tlačiarne tiež obsahujú niektoré ďalšie zaujímavé funkcie, ako napríklad LCD obrazovky s informáciami o procese, pripojenie Wi-Fi na ich pripojenie k sieti, vstavané kamery, ktoré umožňujú filmovanie procesu tlače atď.
• Zostavený vs rozloženýMnoho tlačiarní je pripravených na rozbalenie a použitie (pre tých neskúsenejších), ale ak máte radi DIY, môžete nájsť lacnejšie vzory, ktoré môžete zostaviť kus za kus pomocou súprav.