Материалы для 3D-печати

3D-печать основана на технологии разработки твердых объектов, которые разрабатывают матрасы в различных материалов . Объемные модели печатаются из пластика, бетона, гидрогеля, металла, даже живых клеток и шоколада. В данной статье приводится краткий обзор наиболее популярных материалов для 3D печати .

ABC-пластик

пластике ABC, известном как бутадиен-акрилонитрил. Это один из лучших расходных материалов материалов для 3D-печати. Этот пластик не имеет запаха, нетоксичен, устойчив к ударам и гибок.Температура плавления пластика ABC колеблется от 240°C до 248°C. Он продается в виде пыли или тонкой пластиковой нити, намотанной на шпули.

3D-модели из ABC долговечны, но не выдерживают прямого солнечного света. Из этого пластика можно изготавливать только непрозрачные модели.

Ламинат ABC для 3D-печати

Акрил

Акрил используется в 3D-печати для изготовления прозрачных моделей. При использовании акрила необходимо учитывать следующие особенности материала Акрил требует более высокой температуры плавления, чем ABC-пластики, он очень быстро остывает и затвердевает. Нагретый акрил имеет множество мелких воздушных пузырьков, которые могут вызвать визуальную деформацию готового изделия.

Изделия, напечатанные из акрила

Бетон

В настоящее время создаются тестовые образцы бетонных 3D-принтеров. Это огромные печатные устройства, которые «печатают» болезненные строительные компоненты и бетонные конструкции, матрас к матрасу. Такой 3D-принтер может «напечатать» двухэтажный жилой дом общей площадью 230 м2 всего за 20 часов.

В трехмерных принтерах используется высококачественный бетон, тип которого на 95% идентичен обычному бетону.

Изделия, напечатанные с помощью бетона

Гидрогель

Ученые из Университета Иллинойса (США) напечатали 5-10-миллиметровых биороботов с помощью 3D-принтера и гидрогеля. Они поместили клетки сердечной ткани на поверхность боробота, которые распространились в гидрогеле и начали приводить робота в движение. Эти гидрогелевые роботы могут двигаться со скоростью 236 микрометров в секунду. В будущем их можно будет запускать в человеческое тело, где они будут обнаруживать и нейтрализовывать опухоли и токсины и доставлять их по назначению.

3D-печатные гидрогелевые биороботы

Бумага

Некоторые 3D-принтеры используют формат бумаги материала для печати — обычную бумагу формата А4. Это связано с тем, что бумага является доступной и недорогой материал Бумажные модели также недороги и доступны для пользователей. Такие модели печатаются послойно, при этом каждый последующий слой бумаги разрезается принтером и приклеивается к предыдущей модели. Бумажные модели печатаются быстро, но не могут похвастаться долговечностью или эстетичностью. Они идеально подходят для быстрого создания оригинальных проектов на компьютере.

3D-модели, напечатанные из бумаги

Гипс

В современной 3D-печати используется гипс материалы . Гипсовые модели имеют короткий срок службы, но очень низкую стоимость. Такие модели идеально подходят для презентаций. Они могут быть представлены в качестве образцов заказчикам и клиентам и идеально повторяют форму, структуру и размер оригинального изделия. Гипсовые модели используются в качестве образцов для формовки, так как они очень устойчивы к нагреву.

3D-модели, напечатанные из гипса

Деревянное волокно

Изобретатель Кай Парти разработал специальные деревянные волокна для 3D-печати. Волокна изготовлены из дерева и полимеров и по своим свойствам похожи на PLA (ПЛА). Комбинация. материал позволяет получать прочные, твердые, похожие на дерево модели, которые могут иметь запах свежесрубленного дерева. В настоящее время инновационный. материал Используется только в самовоспроизводящихся рип-принтерах.

3D-модели, напечатанные с помощью древесных волокон

Лёд

В 2006 году два канадских профессора получили грант на разработку трехмерных ледяных фигур; в течение трех лет они научились создавать небольшие ледяные объекты с помощью 3D-принтера. Печать осуществляется при температур е-22°C, а в качестве расходных материалов используются материалов Вода и металличен используются в качестве расходных материалов при 20°C

Рисунок, напечатанный льдом

Металлический порошок

Металл невозможно заменить благодаря его приятному мягкому блеску и высокой прочности. По этой причине в 3D-печати часто используются легкие драгоценные металлы, такие как медь, алюминий, сплавы, золото и серебро. Однако, поскольку металлические модели не являются химически стабильными и обладают высокой теплопроводностью, металлическую пыль для печати добавляют в корпус из стекла и керамического волокна.

3D-печатные ювелирные изделия из металлической пыли

Нейлон

Печать на нейлоне имеет много общего с печатью на АВС. Исключение составляют высокая температура печати (около 320°C), высокая водопоглощающая способность, длительное время отверждения и необходимость стравливать воздух из экструдера из-за токсичности нейлонового компонента. Нейлон очень скользкий. материал Экструдеры должны быть оснащены шипами. Несмотря на эти недостатки, нейлон успешно используется в 3D-печати. материала Нейлоновая нить не такая жесткая, как ABC-пластик, и может использоваться в скользящих петлях.

Нейлоновая нить для 3D-печати

Нейлоновые детали, напечатанные на 3D-принтере

Поликапролактон (PCL)

Поликапролактон имеет схожие свойства с биоразлагаемым полиэстером. Один из самых популярных расходных материалов материалов для 3D-печати. Он имеет низкую температуру плавления, быстро отвердевает, обеспечивает отличные механические свойства конечного продукта, легко разлагается в организме человека и безвреден для него. Кроме того, его можно использовать одновременно в нескольких технологиях 3D-печати, таких как SLS, ZCorp и FDM.

Поликапролактон для 3D-принтеров

Поликарбонат (PC)

Поликарбонат — это жесткий пластик, который может сохранять свои физические свойства при очень высоких и очень низких температурах. Он обладает высокой светостойкостью, высокой температурой плавления и легко поддается экструзии. Однако его состав сложен и не является экологически чистым; он используется для печати прочных моделей в различных технологиях 3D-печати, таких как SLS, LOM и FDM.

Полилактид (PLA)

Полилактид является наиболее биосовместимым и экологически безопасным материал для 3D-принтеров. Он производится из остатков биомассы, сахарной свеклы или кукурузного силоса. Хотя полилактид обладает множеством превосходных свойств, у него есть два основных недостатка. Во-первых, модели, изготовленные из него, недолговечны и постепенно разрушаются под воздействием тепла и света. Во-вторых, затраты на производство полилактида очень высоки, что означает, что стоимость моделей из полилактида намного выше, чем аналогичных моделей из других материалов. материалов . Используется в технологиях 3D-печати: SLS и FDM.

Полилактидные филаменты и полилактид, напечатанный на 3D-принтерах.

Полипропилен (PP)

Полипропилен — самый легкий из существующих сегодня пластиков. По сравнению с полиэтиленом низкого давления он менее растворим и более устойчив к истиранию. В то же время он чувствителен к активному кислороду и деформируется при отрицательных температурах.

Полипропилен для 3D-печати

Полифенилсульфон (PPSU)

Данный материал Он пришел в 3D-печать из аэрокосмической промышленности. Он практически не горит, термостоек и чрезвычайно тверд. Он выглядит как обычное стекло, но отличается повышенной прочностью. используется в технологиях 3D-печати: SLS и FDM.

Полиэтилен низкого давления (HDPE)

Это самый распространенный в мире вид пластика, из которого изготавливают бутылки, контейнеры, трубы, пленки, пакеты и т.д. По ПЭТ: В 3D-печати непревзойденным лидером является полиэтилен низкого давления. Этот … материал доступен в технологии трехмерной печати.

Полиэтиленовая обувь, напечатанная на 3D-принтере.

Шоколад

Британские ученые представили первый трехмерный шоколадный принтер, который печатает шоколадные фигурки по заказу операторов. Принтер наносит каждый последующий слой шоколада на предыдущий. Благодаря способности шоколада застывать и твердеть при охлаждении, процесс печати происходит чрезвычайно быстро. В ближайшем будущем такие принтеры будут востребованы в кондитерских и ресторанах.

Шоколадные принтеры в работе

Прочие материалы

Существуют 3D-принтеры, предназначенные для печати на глиняных смесях, известковом порошке, продуктах питания, живых органических клетках и многих других удивительных материалах. О которых. материалы 3-х мерные принтеры будут использоваться в ближайшем будущем, можно только предполагать.