مواد مستهلكة. المواد
الأسئلة الأكثر شيوعًا التي يتم طرحها علينا هي "كيفية توصيل طابعة ثلاثية الأبعاد" و "ما الذي تطبعه طابعة ثلاثية الأبعاد". إذا كانت الإجابات على السؤال الأول موجودة في تعليمات ومنتديات مفصلة ، فإن الثانية تتطلب دراسة أكثر تفصيلاً.
التقنيات الشعبية
قبل الإجابة على سؤال حول ما تطبعه طابعة ثلاثية الأبعاد ، يجب أن تنتبه قليلاً لتقنيات النماذج الأولية ثلاثية الأبعاد. بشكل عام ، من القائمة الضخمة لطرق التصنيع المضافة ، يمكن تمييز 5 طرق رئيسية:
- FDM (ترسب طبقة تلو طبقة) ؛
- جيش تحرير السودان (الطباعة الحجرية المجسمة) ؛
- SLM (ذوبان الليزر الانتقائي) ؛
- LS (تلبيد الليزر) ؛
- DLP (الطباعة الرقمية بتقنية LED).
تعد طابعات FDM ثلاثية الأبعاد من أبسط الأجهزة وأكثرها شيوعًا للاستخدام الشخصي والمهني ، وتعمل على مبدأ البثق. المواد الاستهلاكية - خيط بلاستيكي ، يمثله عدد كبير من الأصناف. اعتمادًا على المادة التي يصنع منها البلاستيك ونوعه والغرض منه ، فإن الأجسام النهائية لها خصائص فيزيائية وكيميائية معينة ومقاومة حرارية وميكانيكية. الأكثر شيوعًا اليوم هو PLA المتوافق حيوياً و ABS عالي التأثير. الآن دعنا نتعرف على ماهية الطباعة الحجرية المجسمة وكيف تطبع طابعة SLA ثلاثية الأبعاد. تعتمد هذه الطريقة على استخدام ، الذي يتم علاجه تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية. تتميز المنتجات المصنوعة من البوليمرات الضوئية بالجودة الممتازة للتفاصيل وتوحيد السطح وتوحيده. SLM هي تقنية للصهر الانتقائي لمسحوق المعادن في جو غاز خامل وأساس لتصنيع المواد المضافة الحديثة. عند الطباعة في حجرة طابعة ثلاثية الأبعاد ، يتم الحفاظ على نظام درجة حرارة معين ، ويتم وضع المسحوق في طبقات على طول محيط المنتج ويضيء على الفور بواسطة الليزر. تستخدم طابعات LS ثلاثية الأبعاد أيضًا معادن مسحوقة وقادرة على العمل مع الإنتاج غير التسلسلي والصغير الحجم للأجزاء المختلفة بمتطلبات عالية الدقة. ماذا يطبع مثل هذا التثبيت؟ الأدوات والفولاذ المقاوم للصدأ والذهب والفضة وسبائك التيتانيوم والنيكل والكوبالت. هناك تلبيد انتقائي ومباشر - في الحالة الأولى ، يتحرك شعاع الليزر فقط على طول محيط الكائن المستقبلي ، في الحالة الثانية - على طول مستوى العمل بأكمله. DLP هو بديل حديث لـ SLA بدقة أكبر عند العمل مع راتنجات البوليمر. غالبًا ما تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد التي تعمل في هذه التقنية في الطب والصناعة لتصنيع نماذج أولية وظيفية. يمكنك الاختيار من بين المواد التي تريد طباعتها لتحقيق أفضل نتيجة ، إما عن طريق التجربة بنفسك أو من خلال التشاور مع المتخصصين لدينا.
وسائط مخصصة
بالطبع ، هناك أيضًا منتجات متخصصة توجد تقنيات أخرى لإنتاجها. إن إمكانيات الطابعات ثلاثية الأبعاد لا حدود لها تقريبًا - حتى الأنسجة البيولوجية يمكن أن تصنع نماذج أولية بمساعدتهم ، لكن هذه تقنيات عالية ومكلفة للغاية. قد يفاجئك الأشخاص الذين يعملون معهم في مجال المواد ، لكن القائمة أكثر من شاملة وتتضمن:
- الاكريليك.
- أسمنت؛
- هيدروجيل.
- ورق؛
- جبس؛
- ألياف الخشب
- شوكولاتة؛
- النايلون ، إلخ.
قائمة المواد وما يمكن طباعته اليوم تكاد لا تنتهي. يحتوي موقعنا الإلكتروني على مجموعة مناسبة من الخيوط للعمل في أي صناعة أو تقنية ، وإذا كنت تعرف طراز الطابعة ثلاثية الأبعاد ، فإن العثور على المواد الاستهلاكية المناسبة أمر سهل للغاية بفضل المرشحات المريحة والصور المحدثة على الموقع.
يتطور سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد بنشاط. اليوم يمكنك الحصول على نموذج ثلاثي الأبعاد لأي تعقيد تقريبًا. في الوقت نفسه ، تتوسع قائمة المواد التي يمكن من خلالها نحت المنتج. تختلف في الكثافة والتكلفة والقوة وخصائص أخرى. حول المواد الخاصة بالطابعة ثلاثية الأبعاد وسيتم مناقشتها في هذه المقالة.
كيف تعمل عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
بشكل عام ، هناك العديد من الطرق لتنفيذ نموذج ثلاثي الأبعاد. ومع ذلك ، فإن جميعهم تقريبًا ينزلون إلى شيء واحد - وضع مادة لطبقة طابعة ثلاثية الأبعاد بطبقة ثم معالجتها. تبدو الطرق الرئيسية كما يلي:
- النتوء. الطريقة الأكثر استخدامًا. يقوم رأس التوزيع بصب المواد على منصة تبريد خاصة ، والتي تعمل على ترسيخ النموذج وربطه وتشكيله. باستخدام هذا النهج ، من الممكن إنشاء أجزاء من ألوان مختلفة.
- بلمرة ضوئية. يعتمد على تقنية إضاءة بوليمر ضوئي خاص بالليزر وفقًا لقالب ، والذي يتحول في النهاية إلى نموذج حقيقي.
- تشكيل طبقة على طبقة مستوية من المسحوق. تعمل هذه الطريقة على إذابة تركيبة مسحوق خاصة أو لصقها أو تلبيدها.
- سلك الدعم. بمساعدة التأثير الإلكتروني ، يتم إذابة مادة السلك المزودة للطابعة ثلاثية الأبعاد ، ويتم إعطاؤها الشكل المطلوب.
- التصفيح. الأساس هو عدد كبير من طبقات المواد المتراكبة على بعضها البعض. بعد ذلك ، في هذا الهيكل ، يقوم الليزر بقص الكفاف والأخاديد المرغوبة.
تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد
لا تزال التكنولوجيا تتطور ، وتصبح مثالية أكثر فأكثر كل يوم. حتى الآن ، يمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في المهام التالية:
- إنشاء نماذج أو نماذج من المنتجات. على سبيل المثال ، لتقييم جزء معقد قبل تصنيعه تجاريًا ، يمكن للمهندسين طباعة نموذج أولي ثلاثي الأبعاد وفحصه.
- إنتاج أجزاء مختلفة على نطاق صغير.
- تُستخدم طباعة أجزاء الهيكل العظمي البشري في الأطراف الصناعية والزرع.
- إنشاء مكونات السلاح.
- بناء.
- إنتاج الغذاء.
المواد الأساسية للطابعة ثلاثية الأبعاد
هناك العديد من التركيبات لإنشاء النماذج ، اعتمادًا على اتجاه تطبيق الجزء. يجدر النظر بمزيد من التفصيل في كل نوع على حدة.
بلاستيك ABS
ربما الأكثر شيوعًا للاستهلاك للطابعة ثلاثية الأبعاد. يوجد أيضًا تحت اسم "أكريلونيتريل بوتادين ستايرين" أو ABS.
لها خصائص ميكانيكية جيدة. غالبًا ما تستخدم لإنشاء هياكل معقدة تحمل.
لقد أثرت تكلفته المنخفضة وتوافره على استخدامه على نطاق واسع سواء في المنزل أو على المستوى الصناعي.
على الرغم من حقيقة أن بلاستيك ABS كمنتج نهائي صديق للبيئة تمامًا ، عند تسخينه أثناء عملية الإنتاج ، فمن الممكن انبعاثات بخار الأكريلونيتريل. صحيح ، نظرًا لانخفاض سرعة الطابعة ، فإن كمية المواد الضارة صغيرة جدًا ، ولإنتاج آمن سيكون كافياً لضمان تهوية جيدة للغرفة.
لا ينبغي استخدام بلاستيك ABS في صنع الأطباق ، لأنه يتفاعل مع الإيثانول.
من بين الخصائص التقنية للبلاستيك ABS ، يجدر إبراز درجة حرارة التزجج العالية ، والتي تساوي 105 درجة. تبلغ قوة الشد والشد 41 و 21 ميجا باسكال على التوالي. في الواقع ، بالطبع ، يخلط العديد من الشركات المصنعة البلاستيك بمركبات مختلفة. وهذا يعني أنه من الناحية العملية ستكون بعض الخصائص مختلفة.
إيجابيات وسلبيات بلاستيك ABS
باستخدام هذه الطابعة القابلة للاستهلاك للطابعة ثلاثية الأبعاد ، يمكنك إنشاء نماذج ألوان نظرًا لحقيقة أن البلاستيك يحتوي على سلسلة ألوان غنية. لا يخاف بلاستيك ABS مطلقًا من الرطوبة والأحماض والزيوت المختلفة. تصل مقاومته للحرارة إلى 115 درجة ، اعتمادًا على الشركة المصنعة المحددة.
تسمح لك مقاومة الصدمات والمرونة للبلاستيك ABS للطابعة ثلاثية الأبعاد بإنشاء أجزاء ونماذج موثوقة. كما أنه يذوب جيدًا في الأسيتون ، مما يجعل من الممكن تطبيق المعالجة اللاحقة للجزء النهائي في أزواج لإعطاء المنتج مظهرًا سلسًا ونهائيًا.
من بين العيوب الخطيرة لبلاستيك ABS للطابعة ثلاثية الأبعاد ، يجدر إبراز عدم قدرتها على تحمل التعرض الطويل لأشعة الشمس العادية. كما أن علاقته بالعناصر المختلفة الموجودة في المواد الغذائية والمنتجات تحد من استخدامه ، حيث أنه من الممكن إطلاق مواد سامة.
بلاستيك PLA
يتكون هذا النوع من المواد للطباعة على طابعة ثلاثية الأبعاد من عديد حمض اللبنيك. إنه قابل للتحلل ويحتوي على حمض اللاكتيك. يتم إنتاج هذه المادة من الذرة أو قصب السكر.
لا تحد الطبيعة الطبيعية للبلاستيك PLA من استخدامه في أي مجال.
يذوب جيش التحرير الشعبى الصينى عند درجات حرارة أعلى من 170 درجة. ومع ذلك ، حتى 50 كافية للتليين ، قيمتي مقاومة الشد والانحناء هي 57.8 و 55.3 ميجا باسكال ، على التوالي. الحجم الذي يمكن إنشاء جزء به هو 0.3 مم ، مما يجعل من الممكن إعطاء النموذج دقة عالية.
لا يحتوي بلاستيك PLA عمليًا على جوانب سلبية خطيرة. هو أن زيادة الهشاشة والهشاشة. والإيجابية تبدو هكذا:
- عدم السمية والتطبيق في الصناعات الغذائية والصناعات ؛
- لديها مجموعة واسعة من الألوان ، والتي تسمح لك بإدراك الأفكار الإبداعية الأكثر جرأة ؛
- ليست هناك حاجة لاستخدام منصة ساخنة عند إنشاء نموذج ؛
- سطح أملس للمنتج النهائي ؛
- تفاصيل عالية وجودة المنتجات المطبوعة.
بلاستيك بولي ايثيلين تيريفثالات
يبرز هذا الممثل من المراجعة الكاملة للمواد الخاصة بالطابعة ثلاثية الأبعاد. أولاً ، الزجاجات البلاستيكية العادية مصنوعة من البولي إيثيلين تيريفثاليت ، أو PET. ثانيًا ، جعل توفرها في كل مكان المادة واحدة من أكثر المواد شيوعًا. حتى أن هناك مصانع معالجة خاصة للاستخدام المنزلي وإنتاج خيوط PET.
تتشابه خصائص بلاستيك PET مع خصائص ABS من حيث القوة والمرونة. في الوقت نفسه ، يتم التقاط الطبقات تمامًا ، مما يوفر للنموذج درجة عالية من القوة.
يبلغ متوسط درجة حرارة الطباعة لهذا النوع من المواد حوالي 212-224 درجة.
نايلون
مادة ممتازة للطباعة ثلاثية الأبعاد للأجزاء المعدة للاستخدام في الآليات المعقدة. لديها معامل انزلاق جيد وقوة. ومع ذلك ، تشير خصائصه إلى مستوى تقني أعلى للمعدات لإنشاء النماذج.
يمكن أن تختلف درجة الانصهار من مختلف الشركات المصنعة من 178 إلى 218 درجة. بالنسبة للقذف ، تتراوح هذه القيمة من 235 إلى 260 درجة.
يشبه استخدام النايلون بلاستيك ABS - فهو يحتاج إلى منصة ساخنة. في الوقت نفسه ، تتم عملية التصفيف بسلاسة أكبر ، مما يتيح لك إنشاء نماذج مفصلة.
إيجابيات وسلبيات النايلون
هذه المواد لديها مقاومة عالية للتآكل والمرونة. لديها القدرة على تحمل عدد كبير من المذيبات المختلفة. تعرض بسهولة للمعالجة الميكانيكية اللاحقة عند إحضار النموذج إلى النتيجة النهائية.
من عيوب النايلون ، يجدر إبراز الرطوبة الكبيرة ، أي القدرة على امتصاص الرطوبة. لذلك ، قبل النمذجة ، يوصى بتجفيف المادة قليلاً. هذا سوف يساعد في تجنب مشاكل الإنتاج. قد يطلق الانحلال الحراري أبخرة سامة.
أسمنت
قد يبدو غريبًا ، مثل هذه الطابعات موجودة بالفعل. صحيح ، يتم استخدام تركيبة خاصة من خليط الأسمنت.
باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد للإنشاءات ، يمكنك إنشاء منازل وهياكل كاملة. في الوقت نفسه ، قد يستغرق وقت "إنشاء" جدار بارتفاع 6 أمتار بضع ساعات فقط.
لسوء الحظ ، لا تزال التكنولوجيا في روسيا في مهدها ، لكنها تتطور بنشاط في الغرب.
معدن
يستخدم مسحوق خاص كمواد بناء لإنشاء الأجزاء المعدنية.
في هذا النوع من الإنتاج ، يتم استخدام طابعات صناعية ثلاثية الأبعاد باهظة الثمن. تقليديا ، يمكن تقسيمها إلى 3 فئات:
- تتضمن المجموعة الأولى نماذج مشابهة هيكليًا لطابعات البلاستيك التقليدية. تتميز باستخدام المعادن اللينة - الرصاص والقصدير وما إلى ذلك.
- هذا الأخير يستخدم مسحوق معدني مع مادة لاصقة خاصة. بعد الإنتاج ، يجب إطلاق النموذج للحصول على القوة الكاملة.
- هذه طابعات صناعية ثلاثية الأبعاد ، يتم فيها إطلاق المسحوق عن طريق تعريضه لليزر.
في الواقع ، تعتبر الأخيرة فقط وسيلة "حقيقية" لطباعة المنتجات المعدنية.
السبائك الأساسية
من بين المواد هناك مجموعة كبيرة من السبائك والعناصر الفردية. يجدر النظر إليهم قليلاً:
- التيتانيوم مادة متينة للغاية تستخدم بنشاط في الطب بسبب توافقها الحيوي ، ولها وزن منخفض ومقاومة جيدة للصدأ ؛
- الفولاذ المقاوم للصدأ - تشتهر سبائك الصلب المختلفة بقوتها وقدرتها على تحمل التكاليف ؛
- الألومنيوم ومشتقاته - سبيكة خفيفة ذات كثافة منخفضة ، تتناسب جيدًا مع أنواع مختلفة من المعالجة.
إيجابيات وسلبيات مسحوق المعادن
كما هو معتاد بالنسبة للمعادن ، فإن مسحوقها ، بعد تحويله إلى شكل ، سيكون له قوة عالية. في الوقت نفسه ، تتوفر تفاصيل الكائن بمستوى لائق يصل إلى 0.025 ملم. تسمح مقاومة درجات الحرارة المرتفعة باستخدام النماذج في مجموعة متنوعة من الصناعات. بعد أن يكون المنتج معطلاً أو عديم الفائدة ، يمكن صهره.
أما بالنسبة للسلبيات ، فهناك واحدة فقط ، لكنها مهمة جدًا. تقنية الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد معقدة للغاية. لذلك ، فإن المعدات باهظة الثمن عادة.
بالإضافة إلى ذلك ، سيكون من الصعب تنظيم مثل هذا الإنتاج في الظروف المحلية.
استنتاج
فحصت المقالة المواد التي تستخدمها الطابعات ثلاثية الأبعاد ، وخصائصها وخصائصها ، بالإضافة إلى مجالات التطبيق. نظرًا لأن التكنولوجيا جديدة نسبيًا ، فهي تتمتع بالعديد من التفاصيل الدقيقة والفروق الدقيقة. يتم فرزها وحلها عمليا عن طريق "طريقة الوخز" ، حتى إعدادات الطابعة ثلاثية الأبعاد. ولكن هناك اهتمام في العديد من المجالات بطباعة سريعة وعالية الجودة للمنتجات النهائية ، مما يعني أن التكنولوجيا ستتطور وتشحذ.
تجعل التقنيات الحديثة من الممكن تصنيع مجموعة متنوعة من الكائنات التي تم تصميمها باستخدام برامج الكمبيوتر. نماذج السيارات ، والأحذية العصرية ، وهياكل المباني عالية التقنية ، بما في ذلك بيت الطيور المبتكر - هذه ليست سوى جزء من مائة بالمائة من تلك المنتجات التي يمكن تصنيعها باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد.
يحتوي هذا المستهلك على الميزات التالية:
- قوة ميكانيكية عالية. عند استخدام بلاستيك ABS للطابعة ثلاثية الأبعاد ، فإنها قادرة على تحمل الضغط الميكانيكي الكبير. تتميز المنتجات النهائية بقوة عالية التأثير والصلابة.
- ارتفاع درجة الحرارة المسموح بها. لا يفقد المنتج النهائي خصائصه عند درجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية ، وهو ما يحدد ليس فقط نطاق التطبيق ، ولكنه يسمح أيضًا بطرق معالجة إضافية - الطلاء بالكهرباء ، واللحام ، والتعدين تحت الفراغ.
- الحياد الكيميائي. تتجلى خاصية البلاستيك هذه للطابعة ثلاثية الأبعاد في حياد القلويات والأحماض وأي مركبات هيدروكربونية ، بما في ذلك البنزين ، وكذلك لأي نوع من مواد التشحيم. يجب مراعاة الاستخدام المحدود عند التلامس مع الأسيتون والإيثر والبنزين وبعض المواد الكيميائية الأخرى.
عند استخدام بلاستيك ABS للطابعة ثلاثية الأبعاد ، تكون المنتجات النهائية لامعة. في هذه الحالة ، يمكن تعيين درجة اللمعان كمعامل منفصل.
من بين أقوى جوانب المادة الموصوفة يمكن أن يسمى مقاومة التآكل المنخفضة تحت التأثير المباشر للأشعة فوق البنفسجية. كما أن عدم كفاية النفاذية العازلة ومقاومة هطول الأمطار في الغلاف الجوي.
عند تقييم أنواع البلاستيك للطابعة ثلاثية الأبعاد ، لا يسع المرء إلا أن يذكر البلاستيك الذي يحمل علامة PLA. في البداية ، يشير إلى نوع من المواد أكثر صداقة للبيئة ، لكنه سيكلف أكثر من المنافس.
يتم الحصول على قضيب طابعة ثلاثية الأبعاد قائم على البوليستر من منتجات النفايات التي تستخدم بنجر السكر أو الذرة. هذا هو السبب في أن الأطفال يمكن أن يأخذوا المنتجات النهائية للألعاب - المواد غير سامة على الإطلاق.
يمكننا تسمية الخصائص التالية للبلاستيك PLA:
- معامل التفاعل المنخفض لأسطح الاحتكاك ؛
- درجة انصهار منخفضة.
مع الاستخدام المكثف ، تفقد الأجزاء حالتها الأصلية بسرعة. حتى في الوضع الثابت ، عندما يظل النموذج ثابتًا ، لا يسمح تأثير الغلاف الجوي للكائن بالاستمرار لفترة طويلة.
من حيث القيمة ، كل من البلاستيك الموصوف لهما نفس السعر تقريبًا. لذلك ، عند اختيار قضيب للطابعة ثلاثية الأبعاد ، يجب أن تأخذ في الاعتبار الغرض من المنتج النهائي وشروط تشغيله. ربما تكون الخصائص الموصوفة للبلاستيك PLA مناسبة لتصنيع لعبة الأطفال.
أيضًا ، انتبه جيدًا لمتطلبات تشغيل الطابعة التي تستخدمها. تسمح بعض الطرز بنوع معين فقط من المواد الاستهلاكية.
نوع آخر من البلاستيك هو بلاستيك PVA. في الاختصار ، يمكنك أن ترى تشابهًا كاملاً مع الغراء المعروف. في الواقع ، يمكن أسيتات البولي ينيل أيضًا تحضير نماذج ثلاثية الأبعاد. علاوة على ذلك ، فإن هذا البوليمر قابل للذوبان في الماء بسهولة. يمكن استخدام الخصائص المذكورة بنجاح في ظل ظروف مختلفة. على سبيل المثال ، يسمح لك الإنتاج المشترك للوصلة الملولبة (صامولة الترباس) بفصل الأجزاء لاحقًا.
عند وصف المواد الأخرى ، يمكن ذكر أنواع البلاستيك الأقل شيوعًا. يمكن للبوليمرات الضوئية تغيير شكلها الأصلي عند تعرضها لأشعة الشمس.
مادة أخرى - النايلون ، على الرغم من بعض السمية ، لديه مقاومة عالية لتأثيرات درجة الحرارة ، ويمتص الرطوبة. غالبًا ما يستخدم النايلون في صناعة التروس ، وكذلك بعض المنتجات في الطب.
استخدام البوليمرات للطابعات ثلاثية الأبعاد اختياري. على سبيل المثال ، يمكنك بسهولة وضع العسل أو الشوكولاتة للعمل. كل هذا يتوقف على المنتجات المخططة لتصنيعها ، مما يمنحها الخصائص النهائية.
مواد لـ 3د الطباعة
تعتمد طباعة الكائنات ثلاثية الأبعاد على تقنية إنشاء طبقات من الأجسام الصلبة من مواد مختلفة. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، الأسمنت ، والبلاستيك ABC ، ومساحيق المعادن والمنتجات الصالحة للأكل. ستساعدك هذه المقالة في التعرف على أكثر المواد شيوعًا للطباعة ثلاثية الأبعاد.
طابعة ثلاثية الأبعاد من البلاستيك
أكريليك
الأكريليك مناسب إذا كنت بحاجة إلى صنع جسم شفاف. عند الطباعة بالأكريليك ، من المهم أن تتذكر أن نقطة انصهارها أعلى من تلك الخاصة بـ ABS. أيضًا ، لا ينبغي لأحد أن ينسى قدرة هذه المادة على التبريد والتصلب بسرعة. يمكن أن تشوه الفقاعات المنتج النهائي ، والذي يميل إلى الظهور أثناء استخدام الأكريليك الساخن.
أسمنت
اليوم ، لا يوجد سوى نماذج أولية للطابعات ثلاثية الأبعاد القادرة على طباعة هياكل خرسانية ثلاثية الأبعاد. إنها أجهزة ضخمة ، طبقة تلو الأخرى "تشييد" منزل حقيقي من الخرسانة. في أقل من يوم ، يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد إنتاج منزل يصل مساحته إلى 230 مترًا مربعًا. الشيء الرئيسي هنا هو أن مثل هذا المنزل ، أولاً ، مناسب للسكن ، وثانيًا ، أرخص بكثير من مبنى مشابه يستخدم التقنيات التقليدية.
إن درجة الخرسانة المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد مطابقة تقريبًا لتلك المستخدمة أثناء الإنشاء اليدوي.
هيدروجيل
في الولايات المتحدة الأمريكية ، تمكن علماء من إلينوي من إنشاء روبوتات حيوية مجهرية باستخدام جهاز ثلاثي الأبعاد وهلام خاص. تم وضع الخلايا الحيوية على سطح المنتج النهائي ، ونتيجة لتفاعلها مع الهيدروجيل ، تم تشغيل الروبوتات الحيوية. يعتقد العلماء أن الروبوتات ستجد بالتأكيد تطبيقات في الطب.
ورق
لا يتم استخدام ورق A4 في الطابعات التقليدية فقط. نظرًا لرخص ثمنه وتوافره ، يستخدم الورق أيضًا في إنتاج منتجات سائبة. في هذه الحالة ، يتم إنشاء الكائن ثلاثي الأبعاد على مراحل ، ويتم لصق كل طبقة فوق بعضها البعض. المزايا الرئيسية هي سرعة الطباعة وعدم وجود تكاليف باهظة. تشمل العيوب الجودة المنخفضة للمنتجات النهائية والهشاشة. يعد هذا خيارًا جيدًا لإنشاء مشاريع الكمبيوتر النموذجية.
جبس
استخدم الجبس على نطاق واسع في الطباعة ثلاثية الأبعاد. على الرغم من قلة المتانة ، إلا أن التصميمات المطبوعة من الجبس تقارن بشكل إيجابي مع المواد الأخرى وبسعر منخفض. بمساعدتهم ، يمكنك عرض جودة عينة معينة بدقة ، على سبيل المثال ، للعرض التقديمي للعملاء. لا تنس أن الجبس يتمتع أيضًا بمستوى عالٍ من مقاومة الحرارة.
ألياف الخشب
اخترع كاي بارثي ، المتخصص في مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ألياف الخشب. الأشياء المصنوعة من هذه الألياف متينة وتبدو وكأنها مصنوعة من الخشب الطبيعي ولها رائحة طبيعية. حتى الآن ، تُستخدم ألياف الخشب فقط في طابعات RepRap الخاصة.
حتى قبل 10 سنوات ، تمكن علماء من كندا من الحصول على منحة لإنشاء كائنات ثلاثية الأبعاد من الجليد. حتى الآن ، تسمح هذه التقنية بإنتاج أشكال جليدية بأحجام صغيرة. تكوين الجليد بسيط للغاية - يتم تسخين الماء وإيثر الميثيل إلى +20 درجة.
مسحوق المعادن
لمعان رائع وقوة لا تصدق - لا يمكن لأي مستهلكات بلاستيكية أن تحل محل مزايا المعدن هذه. وجدت مساحيق المعادن طريقها أيضًا إلى طباعة الأشكال ثلاثية الأبعاد. حتى المعادن الثمينة تستخدم - الذهب والفضة. لزيادة المقاومة الكيميائية وتقليل مستوى التوصيل الحراري ، يتم خلط الألياف الزجاجية وجزيئات السيراميك في المساحيق.
نايلون
في هذه الحالة ، السمة المميزة للنايلون هي درجة انصهار النايلون العالية - 320 درجة. تتضمن هذه الميزات أيضًا قدرة عالية على امتصاص الرطوبة والحاجة إلى إزالة الهواء من الطارد (الذي يجب تزويده بمسامير لتقليل انزلاق النايلون). ولكن نتيجة لذلك ، تكون أجسام النايلون ثلاثية الأبعاد أقل صلابة من نماذج ABS ثلاثية الأبعاد.
بولي كابرولاكتون
لها العديد من المزايا - هذه عتبة درجة حرارة انصهار منخفضة ، وتصلب سريع ، وأداء ميكانيكي عالي ، وغياب مطلق للضرر للإنسان. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام هذه المواد مع تقنيات الطباعة المختلفة.
على الرغم من حقيقة أن سوق الخيوط يتم تحديثه بانتظام بمواد جديدة ، إلا أن البلاستيك وسبائكه المختلفة لا يزال يحتل مكانة رائدة. لا يقتصر الأمر على أن نصيب الأسد من معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد يتكون من طابعات FDM.
يعد إنتاج الحبر "البوليمر" واستخدامه لاحقًا أرخص بعدة مرات من استخدام الطين المعدني أو البوليمرات الضوئية. في هذه المقالة ، سنتحدث عن أكثر خيوط البوليمر شيوعًا في عصرنا.
ABS بلاستيك للطابعة ثلاثية الأبعاد
عضلات المعدةأصبحت أول مادة بدأوا منها في صنع خيوط بلاستيكية للطابعات المضافة لسطح المكتب المنزلي. من المعتاد تصنيف عيوبها برائحة بلاستيكية دائمة تبرز أثناء الطباعة.
من ناحية أخرى ، فإن الطرز المطبوعة من ABS متينة ومقاومة للتآكل.
غالبًا ما تكون الأجزاء النهائية زيتية قليلاً ، وهذا هو السبب في أنها تحتاج إلى أعمال تصحيحية وترميمية. الطحن والصنفرة يقللان من هذه المشكلة إلى لا شيء.
المواد قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية ، لذلك يوصى باستخدامها في عملية تصنيع الهياكل والمكونات المتينة التي تتعرض بانتظام للتآكل المادي.
PLA بلاستيك للطابعة ثلاثية الأبعاد
بلاستيك PLAاليوم يعتبر كبديل لسبائك ABS. يتكون Polylactide من مواد خام طبيعية ، لذلك فهو ينتمي إلى مجموعة ضيقة من البوليمرات القابلة للتحلل. أثناء الطباعة ، لا تنبعث السبيكة تقريبًا أبخرة سامة غير سارة ، والتي ينظر إليها بشكل إيجابي للغاية من قبل العديد من المستخدمين. بالإضافة إلى ذلك ، من السهل نسبيًا التخلص من التركيبة.
باستخدام PLA ، يمكنك تحقيق سرعة طباعة ودقة أعلى. من ناحية أخرى ، حتى مجموعة واسعة من الألوان لا تضيء حقيقة أن المنتجات المصنوعة من هذه المواد ليست قصيرة العمر بأي حال من الأحوال ، ولا تتمتع بقوة عالية واستقرار حراري جيد.
مواد متقدمة تعتمد على السبائك الكلاسيكية
بالإضافة إلى PLA و ABS النقي ، فإن سبائكهم المتطورة متوفرة في سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد. الرائد والرائد في هذا الاتجاه هو Formfutura.
حتى الآن ، يتضمن نطاق الشركة عدة خيارات للمكبات ذات الخيوط البلاستيكية.
EasyFil HIPS- هذا خيط تم تطويره على أساس بلاستيك PLA. هيكلها مقوى بالبوليسترين عالي القوة ، مما جعل من الممكن الاقتراب من قوة ومقاومة الحرارة للبلاستيك ABS الكلاسيكي ، مع الاحتفاظ بمزايا التركيبة الأساسية.
EasyFil ABSمصممة لإنشاء أجزاء ومكونات للآليات المعقدة. تتميز التركيبة بمقاومة تأثير تحسد عليها وقوة عالية.
من الصعب كسرها أو كسرها. مثل هذا البلاستيك للطباعة ثلاثية الأبعاد سوف يروق بالتأكيد للمخترعين والمهندسين الهواة الذين يشاركون في النماذج الأولية للمنتجات المبتكرة.
قررت الشركة المصنعة KeyTech عدم التنحي جانباً وطوّرت نسختها الخاصة من PLA المحسّن. تم تسمية الشعيرة طبقة جيش التحرير الشعبى الصينى. اكتسبت الجدة شعبية حقيقية بعد أن عُرف أنها حصلت على شهادة أمان لتصنيع أواني الطعام.
ويلاحظ أن البلاستيك القابل للتحلل الحيوي قادر على البقاء تحت تأثير العوامل الجوية لمدة تصل إلى 60 يومًا ، دون أن يفقد الخصائص الأساسية للقوة ومقاومة الحرارة.
مواد أخرى للطباعة ثلاثية الأبعاد
إذا كان من الممكن تسمية البلاستيك للطابعة ثلاثية الأبعاد بأمان بأنه مادة تشغيلية ومثبتة ، إذن مسحوق السيراميك والطين المعدني والبوليمرات الضوئيةبدأوا للتو رحلتهم على طريق الطباعة المنزلية.
في الصناعة ، تم استخدام جميع المواد المذكورة أعلاه لفترة طويلة نسبيًا. في الحياة اليومية ، لا يمكنك العثور إلا على خراطيش تحتوي على راتينج فوتوبوليمير لأجهزة الطباعة الحجرية المجسمة.
