Máy in 3D in bằng gì?
Nếu trước đây máy in 3D (máy điều khiển bằng máy tính tạo ra các bộ phận bằng phương pháp phụ gia) in mô hình ba chiều chỉ được sử dụng trong điều kiện sản xuất thì ngày nay hầu như ai cũng có thể mua thiết bị để sử dụng cá nhân. Sử dụng chúng, bạn có thể tạo ra hầu hết mọi thứ: từ đồ trang sức nhỏ đến vũ khí và thậm chí cả các tòa nhà.
Nội dung của bài viết
công nghệ in 3D
Công nghệ in bồi đắp được phát triển từ những năm 80 của thế kỷ trước. Máy in 3D trở nên phổ biến vào đầu thế kỷ 21.
Nguyên lý hoạt động của máy in các chi tiết ba chiều có thể chia thành 3 giai đoạn:
- tạo mô hình trong chương trình;
- xử lý mô hình bằng phần mềm;
- sự hình thành (in) của một vật thể bằng cách xếp lớp vật liệu.
Có một số công nghệ in phụ gia, bao gồm:
- Phương pháp lắng đọng hợp nhất (FDM). Các mô hình được tạo ra bằng cách đặt các sợi sáp, kim loại hoặc nhựa nóng chảy theo một thứ tự nhất định.
- In li-tô lập thể (SLA). Một polyme lỏng được sử dụng làm cơ sở cho vật thể, nó cứng lại dưới tác động của bức xạ laser.
- Phản ứng tổng hợp laser chọn lọc (SLM).Là công nghệ trong đó các bộ phận kim loại của các bộ phận, cụm lắp ráp được tạo ra từ các chip kim loại theo mô hình toán học.
- In LED kỹ thuật số (DLP). Công nghệ này liên quan đến việc sử dụng nhựa lỏng, nhựa cứng lại dưới tác động của tia cực tím.
THẨM QUYỀN GIẢI QUYẾT! Một trong những phát triển mới nhất của các nhà khoa học là máy in sinh học, công nghệ in của nó liên quan đến việc tạo ra các cơ quan và mô. Các vật thể được tạo ra bằng cách kết nối các giọt chứa tế bào sống, sau đó chúng phải bắt đầu phân chia, phát triển và sửa đổi.
Máy in 3D in bằng gì?
Tùy thuộc vào lĩnh vực ứng dụng và mục đích của thiết bị, các vật liệu khác nhau có thể được sử dụng để tạo mô hình ba chiều.
nhựa ABC
Tên khoa học của nhựa là acrylonitrile butadiene styrene. Nó là một trong những vật tư tiêu hao tốt nhất cho mô hình thể tích, vì nó có nhiều phẩm chất tích cực - khả năng chống va đập, độ đàn hồi và chống mài mòn. Ngoài ra, nhựa ABC không độc hại và không mùi. Bạn có thể mua vật liệu ở dạng cuộn sợi mỏng.
QUAN TRỌNG! Chỉ có thể tạo ra các mô hình một màu, dày đặc từ nhựa ABC. Sản phẩm sẽ bền và không bị mất hình thức, chất lượng nếu bảo quản tránh ánh nắng trực tiếp.
Acrylic
Không giống như nhựa ABC, acrylic có thể được sử dụng để in các mô hình trong suốt. Điểm nóng chảy của nó vượt quá 240 độ C, điều này phải được tính đến, vì acrylic cứng lại rất nhanh khi nguội.
QUAN TRỌNG! Bọt khí hình thành trong acrylic có thể làm hỏng hình thức bên ngoài của thành phẩm.
Bê tông
Để in trên máy bồi đắp, các loại bê tông mới gần giống với vật liệu xây dựng bằng đá được sử dụng. Cho đến nay, chỉ có mẫu thử nghiệm được tạo ra. Những thiết bị khổng lồ có thể in một ngôi nhà nhỏ trong vòng chưa đầy một ngày.
Giấy
Các mô hình giấy được in trên máy in 3D thường được sử dụng để tạo nguyên mẫu cho các dự án máy tính. Bản thân các mô hình không có vẻ ngoài bền bỉ hay hấp dẫn nhưng chúng được tạo ra với tốc độ kỷ lục. Các thiết bị sử dụng giấy làm vật liệu tiêu hao để tạo ra các mô hình bằng cách dán lớp này lên lớp khác.
QUAN TRỌNG! Giấy là một trong những vật liệu dễ tiếp cận và phổ biến nhất để làm mô hình tại nhà.
Hydrogel
Vật liệu mềm, tương thích sinh học với các mô sống, được sử dụng trong mô hình 3D để tạo ra các thiết bị vận chuyển khác nhau có thể đưa thuốc vào sâu trong cơ thể con người.
Vì vậy, các nhà khoa học Hoa Kỳ đã tạo ra những robot có chiều cao không quá 1 cm, các tế bào mô tim được đặt trên bề mặt của chúng, khi co lại sẽ khiến chúng chuyển động. Theo kế hoạch, những robot như vậy trong tương lai sẽ có thể tham gia chẩn đoán và điều trị nhiều bệnh với mức độ nghiêm trọng khác nhau.
thạch cao
Vật liệu thạch cao trong in 3D phổ biến như giấy, acrylic hoặc nhựa. Các mô hình làm từ chúng không có độ bền đặc biệt, nhưng chi phí phải chăng hoàn toàn có thể giải quyết được trường hợp này. Sản phẩm thạch cao được sử dụng để thiết kế các công trình trình chiếu.
Sợi gỗ
Sợi gỗ là một vật liệu sáng tạo. Ý tưởng sáng tạo thuộc về nhà phát minh nổi tiếng Kai Party.Sợi, bao gồm chất tổng hợp và gỗ tự nhiên, có đặc tính tương tự như polylactide. Các sản phẩm làm từ nó tương tự như những sản phẩm làm từ gỗ sồi hoặc bạch dương tự nhiên, nhưng không giống như chúng, chúng chắc chắn và bền hơn nhiều.
QUAN TRỌNG! Ngày nay, sợi gỗ chỉ được sử dụng trong máy in RepRap.
Đá
Những bức tượng băng có vẻ đẹp đặc biệt cũng có thể được tạo ra trên máy in 3D. Kể từ năm 2006, nhờ sự phát triển của hai nhà khoa học Canada, người ta thấy rõ rằng không chỉ acrylic và giấy mới có thể được sử dụng làm vật liệu tiêu hao cho in 3D. Hỗn hợp nước và metyl ete ở nhiệt độ dưới 22 độ sẽ biến thành những vật thể nhỏ, tất nhiên, chúng không đặc biệt bền và chắc.
Bột kim loại
Nhờ sử dụng bột kim loại, người ta có thể tạo ra các sản phẩm có độ bền cao - các bộ phận và phụ tùng cho thiết bị và điện tử, thậm chí cả đồ trang sức được in từ kim loại quý nhẹ và hợp kim của chúng, chẳng hạn như đồng, nhôm, vàng và bạc.
QUAN TRỌNG! Bản thân các sản phẩm làm từ loại bột này có tính dẫn nhiệt cao. Để trung hòa nó, chip gốm được thêm vào nó.
Nylon
Nylon thường được sử dụng trong mô hình ba chiều vì các bộ phận được tạo ra bằng nylon mềm và đàn hồi.
QUAN TRỌNG! Nylon có nhiều nhược điểm, trong đó có độc tính.
Polycaprolacton
Polycaprolactone được coi là một trong những vật liệu tiêu hao phổ biến nhất cho mô hình phụ gia. Nó tan chảy tốt dưới tác động của nhiệt độ dưới 0, cứng lại nhanh chóng, có khả năng phân hủy sinh học và hoàn toàn vô hại.
Polycarbonate (PC)
Polycarbonate là một loại nhựa có thể giữ được các đặc tính và tính chất của nó dưới tác động của nhiệt độ khác nhau. Được sử dụng để tạo ra các mô hình hạng nặng.
Polylactit (PLA)
Polylactide được công nhận là vật liệu an toàn nhất và thân thiện với môi trường nhất. Nó được tạo ra từ củ cải đường, ngô ủ chua và sinh khối. Một trong những nhược điểm của polylactide là tính dễ vỡ và khả năng phân hủy dưới tác động của nhiệt và ánh sáng.
Polypropylen (PP)
Polypropylen được công nhận là khối nhựa nhẹ nhất được thế giới biết đến. Nó chống mài mòn tốt, nhưng tan chảy kém hơn. Thay đổi hình dạng khi lạnh và không ổn định với oxy.
Polyphenylsulfone (PPSU)
Có bề ngoài giống thủy tinh thông thường, polyphenylsulfone mạnh hơn polypropylen nhiều lần. Nó đến với mô hình 3D từ ngành công nghiệp máy bay và được công nhận là vật liệu tốt nhất để tạo ra các sản phẩm có khả năng chịu nhiệt và độ cứng cao.
Polyethylene mật độ thấp (HDPE)
Polyethylene được tìm thấy trong cuộc sống hàng ngày ở hầu hết mọi bước. Nó được sử dụng để làm hộp nhựa đựng đồ uống, màng đóng gói và hộp đựng, ống nhựa PVC, v.v. Nó là công ty dẫn đầu trong lĩnh vực in 3D vì nó có thể được sử dụng trong bất kỳ công nghệ nào đã biết.
Sô cô la
Máy in 3D “được cung cấp bởi sô cô la” sẽ sớm trở thành một thuộc tính bắt buộc phải có của mọi cửa hàng bánh kẹo. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể tạo ra các hình vẽ từ vật liệu ngọt ngào ở bất kỳ mức độ phức tạp nào. Công nghệ tạo ra chúng bao gồm việc xếp tuần tự một lớp sô cô la lên trên lớp kia, lớp này sẽ nhanh chóng cứng lại khi lạnh.
Vật liệu khác
Có rất nhiều lựa chọn máy in 3D trên thế giới sử dụng những vật tư tiêu hao bất ngờ nhất.Chúng bao gồm các thiết bị chạy bằng vôi, thực phẩm và thậm chí cả chất hữu cơ sống. Liệu chúng có trở nên phổ biến rộng rãi và có nhu cầu hay không, chỉ có thời gian mới trả lời được.
