Pencetak 3D: Bagaimana filamen terbaik berfungsi dan apa yang mereka ada - hanya dijelaskan

Percetakan 3D menjadi semakin popular. Artikel ini menjelaskan bagaimana pencetak 3D berfungsi, filamen yang anda gunakan untuk mencetak model yang mengagumkan dan beberapa petua praktikal.

Bagaimanakah pencetak 3D berfungsi?

Pencetak 3D adalah seperti pasir di tepi laut. Oleh itu, terdapat pelbagai teknik bagaimana pencetak mencipta model. Walau bagaimanapun, pada dasarnya, semua pencetak boleh diberikan kepada salah satu daripada empat teknik yang berbeza.

• Di satu pihak terdapat stereolitografi ("SL" atau "SLA"). Pencetak mempunyai mandian di mana terdapat fotopolimer cecair. Fotopolimer adalah plastik yang mengeras apabila terdedah kepada cahaya. Pencetak biasanya berfungsi dengan resin akrilik, epoksi atau vinil ester. Resin itu sembuh menggunakan laser. Terdapat dataran tinggi di lembangan fotopolimer, yang bergerak sedikit demi sedikit selepas mengeras satu tahap (lebih dalam ke bilik mandi). Selepas model itu telah mengeras, plastik mempunyai kekuatan yang tinggi dan rintangan kimia. Kelebihan proses ini adalah ketepatannya: pencetak juga boleh mencetak struktur yang berukuran mikrometer. Malangnya, pencetak stereolitografi kini masih sangat mahal.
• Sintering laser selektif ("SLS") juga dikenali. Untuk memahami bagaimana ia berfungsi, bayangkan paip di mana dataran tinggi dibina semula. Dataran tinggi berada di bahagian atas pada mulanya. Pertama sekali, roller digunakan untuk mengagihkan plastik, pasir cetakan bersalut plastik, serbuk logam atau seramik di dataran tinggi. Laser kemudian memacu di atas dataran tinggi dan memanaskan titik-titik tertentu dalam serbuk supaya mereka bergabung dan tahap pertama objek dicipta. Dataran tinggi kemudian turun sedikit dan proses bermula semula. Jadi objek boleh dibina sekeping oleh sekeping. Apa yang praktikal di sini ialah sisa bahan boleh bertindak sebagai bahan sokongan dan - tidak seperti stereolitografi - tidak ada struktur sokongan yang perlu dicetak.
• Dalam percetakan 3D klasik, model pemendapan pemendapan ("FDM"), plastik cecair digunakan pada permukaan dalam lapisan menggunakan extruder, yang mengeras dengan segera. Kemudian permukaan bergerak ke bawah sedikit (atau extruder) dan lapisan seterusnya dicetak. Pencetak agak murah dan boleh dipasang sendiri dengan beberapa pengetahuan. Walau bagaimanapun, bahan sokongan mesti dicetak untuk objek dengan "tidak terjual", iaitu objek yang jauh lebih luas di bahagian atas daripada di bahagian bawah. Di samping itu, ketepatan percetakan agak kurang tepat berbanding stereolitografi. Namun, bagi para penggemar dan mereka yang berminat, inilah prosedur yang tepat.

Apa filamen ada?

Dengan memodulatkan pemendapan pemendapan, anda mencetak dengan filamen yang dipanggil. Ini adalah gulungan di mana bahan termoplastik dilarutkan dalam bentuk dawai. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa perbezaan bergantung kepada jenis.

• Polylactides ("PLA") yang paling biasa digunakan dalam pencetak. Plastik kebanyakannya diperolehi daripada sumber regeneratif, seperti kanji jagung. Walau bagaimanapun, ia tidak boleh degradasi. Plastik adalah makanan yang selamat dan penahan air kerana kumpulan metilnya. Ia juga tahan api dan tahan radiasi UV untuk masa yang lama. Kelebihan terbesar, bagaimanapun, berasal dari percetakan: tidak ada bau yang tidak menyenangkan.
• Koprolim Acrylonitrile-butadiena-styrene ("ABS") juga digunakan dengan kerap. Plastik ini adalah salah satu plastik yang paling banyak digunakan di dunia. Ia sangat tahan terhadap minyak, gris dan suhu tinggi. Berbeza dengan PLA, ABS jauh lebih sukar. Walau bagaimanapun, anda tidak boleh menyedut bau plastik ini semasa mencetak. Liabiliti adalah masalah utama ketika mencetak. Walaupun PLA mematuhi dengan baik dengan plat kaca yang dipanaskan, sesetengah jenis ABS mematuhi sangat buruk walaupun terdapat katil pemanasan yang sangat panas dan pita pelekat dua sisi. Walau bagaimanapun, model yang sangat bagus boleh dibuat dengan ABS. Selepas mencetak, model biasanya mempunyai warna matt. Walau bagaimanapun, jika anda meletakkan model di bawah kubah kaca yang mengandungi kain yang dibasahkan dengan aseton, model akan menjadi agak lancar selepas beberapa waktu: ABS larut dalam aseton, metil etil keton atau diklorometana.
• Polivinil alkohol ("PVAL" atau "PVOH"), yang dihasilkan oleh hidrolisis polivinil asetat, sangat praktikal untuk model yang tidak terjual. Perkara istimewa tentang plastik ini ialah ia adalah larut dalam air. Sebagai contoh, dalam pencetak 3D dengan dua penyekat, anda boleh mencetak model dengan PLA, tetapi struktur sokongan dengan PVAL. Walau bagaimanapun, plastik ini tidak sesuai sebagai filamen untuk mencetak model sebenar, kerana air diserap dari udara dan model tidak akan bertahan lama.
• High Impact Polystyrene ("HIPS") kebanyakannya digunakan sebagai bahan sokongan untuk ABS. Plastik ini mempunyai rintangan dan kekerasan yang tinggi, tetapi boleh dibubarkan oleh limonene, yang boleh didapati dalam minyak lemon, sebagai contoh.
• Percetakan dengan sebatian PLA sangat eksklusif. Ini adalah campuran PLA dan zarah dari bahan-bahan lain. Jadi, anda juga boleh mencetak dengan kayu atau tembaga, sebagai contoh.
• Polikarbonat ("PC") jarang digunakan dalam percetakan. Keuntungan di sini ialah suhu lebur yang sangat tinggi iaitu 270 ° C hingga 300 ° C. Plastik ini juga mempunyai rintangan hentaman yang tinggi dan rintangan haba.
• Sekiranya anda ingin mencetak gear atau skru yang perlu menahan kekuatan yang kuat dan tidak boleh pecah, amina asid adipic polyhexamethylene, juga dikenali sebagai "nylon" atau "PA", disyorkan.
• Filamen "elastik" atau "Flex", yang biasanya terdiri daripada bahan yang berbeza, sering dijumpai di Internet. Kelebihan terbesar di sini adalah kelonggaran. Ini membolehkan anda mencetak model fleksibel dan karet. Sebagai peraturan, elastomer termoplastik berdasarkan urethane ("TPU") digunakan sebagai komponen utama.
• Anda juga boleh mencetak cawan dan plat. Untuk ini, anda memerlukan plastik yang selamat untuk makanan. Sebagai tambahan kepada PLA, terdapat juga polypropylene ("PP"), yang juga sedikit fleksibel. Gabungan makanan PLA dan ABS adalah PETG, yang juga mudah dicetak dan sangat tahan cuaca.

Bagaimanakah proses percetakan berfungsi?

Mula-mula anda membuat model 3D dengan program CAD dan simpan sebagai fail STL.

• Fail STL ini kemudian dimuatkan ke dalam program pengiringan, seperti Cura atau Slic3r.
• Dalam program menghiris, anda mempunyai pilihan untuk menetapkan sifat-sifat model, seperti kepadatan mengisi atau penggunaan struktur sokongan.
• Program ini kemudian menukar model 3D ke dalam kod G. Ini mengandungi semua kedudukan yang extruder harus bergerak ke satu demi satu. Sementara itu, filamen diekstrusi, mewujudkan model haptik.

Dalam hujung praktikal seterusnya kami akan memberi anda pengenalan kepada program CAD "Edge Pepejal", yang mana anda boleh membuat banyak model 3D praktikal.