3Д штампач: Како функционирају најбоље нити и какви су - једноставно је објашњено
3Д штампање постаје све популарније. Овај чланак објашњава како функционише 3Д штампач, које филаменте користите за штампање импресивних модела и неколико практичних савета.
Како ради 3Д штампач?
3Д штампачи су попут песка поред мора. У складу с тим, постоје различите технике за то како штампач ствара модел. У основи, сви штампачи се могу доделити једној од четири различите технике.
- С једне стране постоји стереолитографија („СЛ“ или „СЛА“). Штампач има купатило у коме се налази течни фотополимер. Фотополимери су пластика која се стврдњава када је изложена светлости. Штампачи обично раде са акрилном, епоксидном или винил естрном смолом. Смола се очвршћује ласером. У умиваонику са фотополимером постоји плато који се помало спушта након отврдњавања за један ниво (дубље у купатило). Након што се модел потпуно отврдне, пластика има високу чврстоћу и хемијску отпорност. Предност овог поступка је његова прецизност: штампач такође може штампати структуре величине микрометра. Нажалост, стереолитографски штампачи су и даље веома скупи.
- Такође је познато и селективно ласерско синтеровање („СЛС“). Да бисте разумели како то делује, замислите цев у коју је поново изграђен висоравни. На почетку се налази висораван. Пре свега, ваљак се користи за дистрибуцију пластике, пластифицираног песка, металног или керамичког праха на висоравни. Ласер се затим вози преко висоравни и греје одређене тачке у праху, тако да се оне комбинују и ствара се први ниво објекта. Висораван се затим спушта мало и процес поново започиње. Дакле, предмет се може саставити комад по део. Оно што је овде практично јесте да остатак материјала може бити помоћни материјал и - за разлику од стереолитографије - не морају се штампати никакве потпорне структуре.
- Код класичног 3Д штампања, моделирањем таложеног талога („ФДМ“), течна пластика се наноси на површину у слојевима помоћу екструдера, који се одмах отврдне. Затим се површина мало помиче према доље (или екструдер према горе) и штампа се следећи слој. Штампачи су релативно јефтини и можете их сами саставити помоћу неког кнов-хов-а. Међутим, материјал за подршку мора бити штампан за предмете са "надвојем", односно за објекте који су на врху знатно шири него на дну. Поред тога, тачност штампања је релативно непрецизна у поређењу са стереолитографијом. За хобисте и заинтересоване, међутим, ово је управо прави поступак.
Која нитна постоје?
Помоћу моделирања таложеног талога штампате помоћу такозваних филамената. То су ваљци на које су термопластични материјали намотани у жице. Међутим, постоје неке разлике овисно о врсти.
- Полактикти („ПЛА“) се најчешће користе у штампачима. Пластика се углавном добија из регенеративних извора, као што је кукурузни скроб. Ипак, није биоразградив. Пластика је сигурна за храну и одбија воду због своје метил групе. Такође је дуготрајно и отпоран на УВ зрачење. Највећа предност, међутим, долази од штампања: нема непријатног мириса.
- Кополимер акрилонитрил-бутадиен-стирен („АБС“) се такође користи врло често. Ова пластика је једна од најчешће коришћених пластика на свету. Посебно је отпоран на уља, масти и високе температуре. За разлику од ПЛА-е, АБС је знатно тврђи. Међутим, приликом штампања не бисте требали удисати мирис ове пластике. Одговорност је главни проблем приликом штампања. Док се ПЛА добро лепи на загрејаној стакленој плочи, неке врсте АБС-а се јако слабо леже упркос веома врућем грејном слоју и двостраној лепљивој траци. Међутим, са АБС-ом се могу створити врло лепи модели. Након штампања, модели обично имају мат боју. Међутим, ако модел поставите испод стаклене куполе која садржи крпу навлажену ацетоном, модел ће након неког времена постати прилично гладак: АБС је растворљив у ацетону, метил етил кетону или дихлорометану.
- Поливинил алкохол ("ПВАЛ" или "ПВОХ"), који се производи хидролизом поливинил ацетата, врло је практичан за моделе са прекривачем. Посебна ствар ове пластике је да је растворљив у води. На пример, на 3Д штампачу са два екструдера можете да штампате модел са ПЛА, али подршку структуре са ПВАЛ-ом. Међутим, ова пластика није погодна као нит за штампање стварног модела, јер се вода апсорбује из ваздуха и модели неће дуго трајати.
- Полистирен високог удара („ХИПС“) се углавном користи као помоћни материјал за АБС. Ова пластика има велику отпорност на ударце и тврдоћу, али може да се раствара лимоненом, који се може наћи на пример у лимуновом уљу.
- Штампање са ПЛА једињењима је посебно ексклузивно. Ово је мешавина ПЛА и честица других супстанци. Тако можете, на пример, штампати и са дрвом или бакром.
- Поликарбонати („ПЦ“) се ретко користе у штампању. Предност је врло висока температура топљења од 270 ° Ц до 300 ° Ц. Ова пластика такође има високу отпорност на ударце и топлотну отпорност.
- Ако желите да штампате зупчанике или шрафове који морају да издрже јаке силе и да се не смеју сломити, препоручује се амин полихексаметилен адипинске киселине, такође познат као „најлон“ или „ПА“.
- "Еластичне" или "Флек" нити, које се обично састоје од различитих материјала, често се могу наћи на Интернету. Највећа предност овде је флексибилност. Ово вам омогућава штампање флексибилних и гумених модела. По правилу се као главна компонента користе термопластични еластомери на бази уретана („ТПУ“).
- Такође можете да штампате шоље и тањири. За то вам је потребна пластика сигурна за храну. Поред ПЛА, ту је и полипропилен („ПП“), који је такође мало флексибилан. Комбинација ПЛА и АБС-а за храну је ПЕТГ који се такође лако штампа и веома је отпоран на временске утицаје.
Како функционише процес штампања?
Прво креирате 3Д модел са ЦАД програмом и сачувате га као СТЛ датотеку.
- Ова СТЛ датотека се затим учитава у програм за сечење, као што је Цура или Слиц3р.
- У програму сечења имате могућност подешавања својстава модела, као што су густина пуњења или употреба потпорних структура.
- Програм затим претвара 3Д модел у Г код. Ово садржи све позиције које екструдер треба да се помера један за другим. У међувремену, нит се екструдира, стварајући хаптички модел.
У следећем практичном савету представићемо вам ЦАД програм "Солид Едге", са којим можете креирати много практичних 3Д модела.