Paaiškinti 3D spausdintuvo siūlai

Kaip pasirinkti tinkamą gijų

Pasirinkę 3D spausdintuvą, pirmiausia turėsite apsispręsti, kokio tipo gijinį norite naudoti. Yra keletas dešimčių veislių - net atmetus daugybę spalvų, į kurias jie patenka. Apvyniojus jas, galima sakyti, daug cheminių garsų turinčių pavadinimų: pavyzdžiui, pieno pieno rūgštis, polivinilo alkoholis, anglies pluoštas ir, pavyzdžiui, liežuvį supančios termoplastinės elastomeros. Tarp jų yra svaiginančių akronimų, ABS, PLA, HIPS, CPE, PET, PETT, TPE, PVA ir PCTPE, įvairovė. Tačiau nereikia bijoti šios abėcėlės sriubos. Tik keli tipai yra įprasti ir gamintojai yra linkę vengti pernelyg geidžių monikerių, norėdami apibūdinančių pavadinimų, nurodančių esminę gijų kokybę, pavyzdžiui, lankstumą (pavyzdžiui, „NinjaTek“ „Ninjaflex“ ir, pavyzdžiui, „Polymaker's Polyflex“) ir stiprumą („Makerbot“, „XYZprinting“). ir „Ultimaker“ visos rinkos gijos, vadinamos „Tough PLA“.

Gijų pagrindai

3D spausdinimui naudojamos gijos yra termoplastikai, tai yra plastikai (dar žinomi kaip polimerai), kurie kaitinant geriau tirpsta, o ne dega, gali būti formuojami ir liejami, o kietėjant kietėja. Kaitinimo siūlas paduodamas į šildymo kamerą spausdintuvo ekstruderio agregate, kur jis kaitinamas iki lydymosi taško, o po to, išspaudžiant ekstruderio agregatą, per metalinį purkštuką išspaudžiamas (išspaudžiamas), atsekiant kelią, užprogramuotą 3D objekto rinkmenoje, kad būtų sukurta, sluoksnis po sluoksnio, spausdinamas objektas. Nors daugumoje 3D spausdintuvų yra vienas ekstruderis, yra keletas dvigubo ekstruderio modelių, galinčių atspausdinti objektą skirtingomis spalvomis arba skirtingomis gijų rūšimis.

Spausdinimo su plastikiniais siūlais procesas vadinamas lydyto pluošto pagaminimu (FFF) arba lydyto nusodinimo modeliavimu (FDM). Jie yra tas pats; FDM akronimas yra prekės ženklo žymimas 3D spausdinimo pradininku „Stratasys Corp.“, todėl kiti gamintojai sukūrė savo pavadinimus, kad apibūdintų savo spausdintuvų technologijas; FFF yra tas, kuris pagavo. Net ir šiandien, išskyrus kai kurių gamintojų brošiūras, matysite pakaitomis naudojamus pavadinimus.

Pluoštas parduodamas ritėse, kurių svoris svyruoja nuo 0, 5 iki 2 kilogramų. Dviejų storio gijų yra 1, 75 milimetro ir 3 milimetrų. (Pastarasis iš tikrųjų yra šiek tiek plonesnis, apie 2, 85 milimetro.) Didžioji dalis kaitrinių siūlų yra 1, 75 milimetro tipo; „Ultimaker“ ir „LulzBot“ yra vieni iš nedaugelio gamintojų, kurių spausdintuvai naudoja storesnį dydį. Svoris beveik visada nurodomas metriniais vienetais.

Dabar pažvelkime į keletą populiarių ir svarbių gijų rūšių.

Dinaminis duetas: ABS ir PLA

Labiausiai paplitusios gijų rūšys yra akrilnitrilo butadieno stirenas (ABS) ir poli (pieno rūgštis) (PLA). Dauguma pagrindinių 3D spausdintuvų yra skirti naudoti tik šias gijas. Dalis jų apeliacijos yra tai, kad jie yra palyginti nebrangūs ir kainuoja tik 20 USD už kilogramą.

Neišmeskite iš nelengvo ABS cheminio pavadinimo; tai tas pats plastikas, naudojamas „Legos“. Iš ABS atspausdinti objektai yra tvirti, patvarūs ir netoksiški. Jis turi gana aukštą lydymosi temperatūrą, jo spausdinimo temperatūra svyruoja nuo 210 laipsnių iki 250 laipsnių Celsijaus. Apatiniai objektų, spausdinamų su ABS, kampai turi tendenciją šiek tiek susisukti aukštyn, ypač jei naudojate nešildomą spausdinimo plokštę. Spausdinimo metu ABS gali skleisti aštrų, nemalonų kvapą, todėl jį geriausia naudoti su uždaro rėmo spausdintuvu gerai vėdinamoje patalpoje.

PLA lydymosi temperatūra yra palyginti žema, o temperatūra gali būti nuo 180 iki 230 laipsnių Celsijaus. Jis yra augalų pagrindu ir biologiškai skaidomas. Tai sunkiau nei ABS, jis spausdinamas be deformacijos ir su juo paprastai lengva dirbti, nors retais atvejais tai gali sukelti strigtis ekstruderyje. PLA dažnai naudojama kaip egzotiškesnių, kompozicinių medžiagų pagrindinė medžiaga, apie kurią trumpai aptarsime.

Nailonas

Nailonas yra neįtikėtinai universali sintetinė medžiaga, sukurta šeštajame dešimtmetyje, kuri buvo naudojama visose srityse - nuo dantų šepetėlių iki parašiutų iki padangų iki kojinių ir dabar 3D spausdintuvo gijų. Savo širdyje tai yra polimeras arba plastikas (arba, tiksliau sakant, plastikų šeima). Tai yra tvirta ir patvari, tačiau lanksti ir viena pigiausių 3D spausdinimo gijų. Jis lydosi aukštesnėje temperatūroje (apie 240 laipsnių Celsijaus) nei dauguma gijų. Ne visi 3D spausdintuvai yra sukurti tam, kad būtų galima valdyti tą šilumą - kai kurios dažniausiai ekstruderyje naudojamos medžiagos išskiria dūmus toje temperatūroje. Kaip ir su ABS, su nailonu atspausdinti daiktai turi tendenciją deformuotis, o tai galima sušvelninti naudojant šildomą spausdinimo plokštę.

Lankstus siūlas

TPE (arba termoplastiniai elastomerai) yra didelio elastingumo termoplastikai (nors vis dar labai trūksta, tarkime, guminių juostų); su jais atspausdinti objektai yra palyginti lankstūs. Vienas iš įprastų TPE tipų yra termoplastinis poliuretanas (TPU), kurio populiarus pavyzdys yra „NinjaFlex“.

Tirpios gijos: HIPS ir PVA

Vienas patraukliausių akronimų, HIPS, reiškia stipriai veikiantį polistireną. HIPS yra vidutinio dydžio, lengvas, jį galima šlifuoti, klijuoti ir dažyti akriliniais dažais. Jis panašus į ABS, išskyrus tai, kad HIPS tirpsta Limonene, citrusų pagrindu pagamintame tirpiklyje, todėl jis yra geras pasirinkimas - kaip pagalbinė medžiaga spausdinant antrąja medžiaga (pvz., ABS ar PLA) su dvigubo ekstruderio spausdintuvu. kurie po spausdinimo galėtų ištirpti. Jis taip pat gerai spausdina ir yra siūlas, kurį „LulzBot“ rekomendavo savo „LulzBot Mini 3D“ spausdintuvui, kuris pelnė mūsų redaktorių pasirinkimą. „MakerBot“ ištirpinamą giją taip pat sudaro HIPS.

Kitas tirpus siūlas yra PVA (polivinilo alkoholis), kuris patogiai ištirpsta vandenyje. PVA yra bekvapis, netoksiškas ir biologiškai skaidomas. Jis turi žemą lydymosi temperatūrą ir perkaitęs gali užkimšti ekstruderio purkštuką. Jis dažnai naudojamas kaip pagalbinė medžiaga dvigubo ekstruderio spausdintuvuose; Išbandžiau „Ultimaker 3“, atsispausdindamas bandomąjį objektą - dėžutę dėžutėje -, naudodamas PLA pačioms dėžutėms ir PVA kaip atramą. Po to, kai objektas buvo atspausdintas, aš panardinau jį į šiltą vandenį, o PLA pamažu ištirpo, palikdamas porą lizdinių dėžučių.

Kompozicinės gijos

Kompozitiniai siūlai turi PLA ar kitokio termoplastiko pagrindą, į kurį buvo sumaišytos kitų medžiagų dalelės, milteliai ar dribsniai. Kai kurie iš jų yra medžio mišiniai, kiti apima smiltainį ar kalkakmenį, dar kiti turi įvairių rūšių metalus, įskaitant geležį, aliuminį, žalvarį, bronzą ir varį. Šie siūlai įgauna kai kurias medžiagų, su kuriomis jie buvo maišomi, savybes. Kitas populiarus kompozitas yra anglies pluoštas; iš jo atspausdinti objektai užima tam tikrą pluošto stiprumą. Šių kompozicinių gijų trūkumas yra tas, kad jie kainuoja žymiai brangiau nei nekompozitiniai.

Už plastikinių gijų: spausdinimas dervos pagrindu

Šiandien daugėjant FFF spausdintuvų, lengva nepastebėti to, kad rinkoje yra modelių, pagrįstų kitomis technologijomis, kurios nenaudoja gijų. Svarbiausia iš jų yra stereolitografija (dar žinoma kaip SLA) - pirmoji sukurta 3D spausdinimo technologija, galinti atlikti labai išsamius, aukštos skyros atspaudus. Komerciniam naudojimui skirtų SLA spausdintuvų kainų etiketes galima suskirstyti į penkis (ir net šešis) skaičius, tačiau mes matėme keletą modelių, kurių kainos mažesnės, tinkančius mėgėjams ir amatininkams.

Spausdinant SLA, ultravioletiniu lazeriu ant UV padėkliuose esančios dervos (dar žinomos kaip fotopolimeras arba fotopolimero derva), esančioje dėkle ar inde, yra atspausdinamas spausdinamo objekto formos sluoksnis po sluoksnio, o lazerio paveikta derva sukietėja. suformuoti atspausdintą objektą. Dervos tiekiamos 500 mililitrų ir 1 litro buteliuose, spausdintuvų gamintojų kainos prasideda nuo maždaug 100 USD už litrą. Kai kurie gamintojai paruošė dervas stiprumui, lankstumui, tvirtumui ir kitoms savybėms, todėl tokios dervos yra linkusios parduoti už papildomą kainą. Dervos kentėjo dėl ribotos spalvų paletės ir buvo linkusios apsiriboti tik juoda, pilka, balta ir skaidria spalva, nors kai kurios ryškesnės spalvos ir metalinės dervos atsirado vėlai.

DLP yra stereolitografijos forma, kai vietoj lazerio kaip šviesos šaltinis naudojamas projektorius, vietoj ultravioletinių spindulių naudojant matomą šviesą. Projektorius, kuriame naudojama „Texas Instruments“ DLP (skaitmeninio šviesos apdorojimo) technologija, vaizdų serijas projektuoja į fotopolimero dervos dubenį, panašų į dervas, naudojamas SLA spausdinant, kad būtų pastatytas objektas po sluoksnio.

Dabar, kai žinote viską, ko jums reikia apie populiariausius siūlus, norėsite perskaityti mūsų 3D spausdintuvo pirkimo vadovą, kuriame yra geriausių modelių, kuriuos neseniai išbandėme, apžvalgos. Taip pat galite sužinoti, ką ankstyvasis įvaikintojas turėjo pasakyti apie savo laiką mokantis spausdinti 3D formatu.