Hvilket materiale bruges til 3D-print?

Det første spørgsmål, du måske har, er, hvilket materiale der bruges til 3D-printning. Mange materialer bruges til 3D-printning, men hvilke er de bedste? Nylon er et af de mest almindelige filamenter. Et andet populært valg er PETG, en termoplast, som også kaldes amorf polymer. Det letteste og stærkeste materiale er titanium. Hvis du leder efter et let materiale, kan du bruge ABS.

Nylon er det mest populære filament

Der er mange fordele ved at bruge nylon som 3D-printmateriale. Det er et stærkt, alsidigt og holdbart materiale. Dens høje vedhæftning mellem lagene gør det til det ideelle materiale til fremstilling af yderst funktionelle dele såsom trykknapper, levende hængsler, stropper og meget mere. Derudover er nylon meget fleksibelt, hvilket gør det til et godt valg til print af dele, der kræver bøjning og låsning.

Nylon er en holdbar syntetisk polymer. Den er meget absorberende og kan modstå industrielle kemikalier. Det er også et 3D-printmateriale med lav vridning, hvilket gør det til et fremragende valg til dele, der kræver fleksibilitet og styrke. Nylon er et populært materiale til hurtig prototyping og gør-det-selv-projekter, og det er det mest anvendte filament i dag. Denne artikel vil diskutere fordele og ulemper ved nylonfilament.

PETG er en termoplast

Når du bruger dette materiale til 3D-printning, vil du opdage, at det har fremragende fleksibilitet og mekanisk styrke, hvilket gør det til et godt valg til at skabe funktionelle prototyper. Dette materiale har også en fremragende vedhæftningskoefficient mellem lagene, hvilket betyder, at det kan bruges til at lave skilte, grafik og endda kabinetter til elektrisk udstyr. Dets mest åbenlyse anvendelser er inden for design af forbrugerproduktemballage, men dets kemiske og fugtighedsbestandighed gør det også til et ideelt valg til krævende miljøer. Dets gennemskinnelige natur gør det til et godt valg til printning, og det er også gennemskinneligt, hvilket giver en blank finish til dine printede dele.

PETG er en almindelig termoplast, der ofte bruges i flasker til mad og drikkevarer. Dens smeltepunkt er relativt højt, og den bevarer sin styrke, selv efter at den er blevet smeltet. Materialet er også relativt billigt at producere, hvilket gør det til en attraktiv mulighed for både producenter og hjemmelavede. Derudover er PETG vandafvisende, hvilket gør det til et godt valg til 3D-printere. Hvis du overvejer at købe PETG til dit 3D-printprojekt, skal du sørge for at se nærmere på 3DF Filaments.

ABS er en amorf polymer

ABS er et termoplastisk materiale, der giver en kombination af sejhed og duktilitet ved lave temperaturer. Dets unikke syv-tekstur-matching-teknologi gør det til et fremragende valg til 3D-printning, især til bilindustrien. Det er også modstandsdygtigt over for UV-stråler, hvilket gør det til et fremragende valg til konstruktion af holdbare udendørsartikler. Og fordi det er relativt billigt at producere, er ABS et populært valg til prototyper og plastikmodeller.

De mekaniske egenskaber ved ABS-dele varierer afhængigt af parametrene i 3D-printprocessen. Indarbejdelsen af grafen øger Vickers-hårdheden af 3D-printede ABS-prøver med 75,3%, hvilket gør dem til et godt valg til 3D-printning. Fordi ABS har et uendeligt antal mulige kombinationer, kan forskere eksperimentere med forskellige sammensætninger af monomerer for at se, hvilke typer dele der kan produceres.

Titanium er det letteste og stærkeste materiale

Et af de mest almindelige metaller til byggeri på Jorden er stål. Titanium er dog betydeligt lettere og derfor mere overkommeligt til rumfartøjer. Dets lette vægt gør det lettere at sende det ud i rummet, hvilket reducerer opsendelsesomkostninger og forbedrer byggeeffektiviteten. Selvom titanium endnu ikke er bredt tilgængeligt til 3D-printning, er fordelene mange og lover at gøre det til et værdifuldt aktiv for luftfartsindustrien. Teknologien er dog i øjeblikket alt for kompleks til udbredt brug.

Trods sin vægt er titanium ekstremt stærkt og det letteste metal, der er tilgængeligt til 3D-printning. Materialet har et bemærkelsesværdigt styrke-til-vægt-forhold, og titanium af kommerciel kvalitet er omkring 40% lettere end stål. Dets høje smeltepunkt og lave varmeledningsevne gør det til et fremragende valg til højtemperaturapplikationer, og dets store korrosionsbestandighed er en yderligere fordel. Dets høje pris kan dog også hindre dets udbredte anvendelse i 3D-printning.

PLA er en miljøvenlig løsning

Hvis du er interesseret i at bruge PLA til dine 3D-printprojekter, har du mange muligheder. PLA, også kaldet bioplast, er lavet af dextrose, som udvindes af sukkerrør. Dette materiale er også meget bionedbrydeligt og nedbrydes til ikke-giftige forbindelser inden for få måneder. Fordelene ved PLA i forhold til ABS og andre plasttyper er mange. Nedenfor er nogle af fordelene ved PLA anført.

Biologisk nedbrydelig: Plast, der er bionedbrydelig, kan genbruges til nyt filament. Denne proces er dog ikke miljøvenlig. Når PLA bruges til 3D-printning, skal det bortskaffes korrekt. Hvis det ikke bortskaffes korrekt, kan det skade miljøet. Det er bedst at bortskaffe PLA korrekt eller kompostere det. Dette er den nemmeste måde at sikre dets bionedbrydelighed på.

Harpikser bruges til 3D-printning med glatte overflader

Hvis du vil lave et 3D-objekt med en glat overflade, skal du bruge en harpiks. Harpikser kan være en god mulighed for 3D-printning med glatte overflader, og de har også en række efterbehandlings- og efterbehandlingsmuligheder. Her er nogle af de mest almindelige typer harpiks:

Hvis du ønsker et 3D-objekt med en glat overflade, bør du overveje at bruge et harpiksprodukt, der er specielt designet til opgaven. Disse harpikser vil hjælpe dig med at opnå en glat overflade efter én belægning. Afhængigt af materialet kan du også bruge en plastikspatel. I begge tilfælde skal harpiksen være helt hærdet, før du kan påføre et nyt lag. Når det første lag er påført, vil rillerne forsvinde, og harpiksen vil hæfte bedre til overfladen.

Hvornår begyndte 3D-printning?

Hvornår startede 3D-printning? Historisk set var der mange faktorer, der påvirkede dens begyndelse. Disse faktorer inkluderer interessen hos Dr. Hideo Kodama og Chuck Hull, de franske ingeniører, der udviklede stereolitografi, og virksomheden GE Additive. Men hovedårsagerne til udviklingen af 3D-printning og personerne bag den er stort set ukendte. Der er dog en voksende mængde viden omkring teknologien.

Chuck Hull

Teknologien bag 3D-printning begyndte med en enkelt ingeniør, Charles "Chuck" Hull. Hans opfindelse, stereolitografi, brugte UV-lys til at bygge lag af faste objekter. Hull fik ideen til 3D-printere, mens han arbejdede for en virksomhed, der brugte UV-lamper til at fastgøre tynde lag plastfiner til møbler. Denne proces gav Hull måneder til at eksperimentere med sin nye maskine i sit laboratorium.

I 1984 indgav Hull patent på stereolitografi. Et andet patent på en lignende proces blev indgivet af franske videnskabsmænd. Disse opfindere opgav dog senere deres bestræbelser på at udvikle teknologien. Hull beholdt ophavsretten til udtrykket "stereolitografi" og grundlagde 3D Systems i 1986. Teknologien har revolutioneret fremstillingsindustrien i Amerika. Desuden betragtes den som den næste udvikling inden for fremstillingsindustrien.

Dr. Hideo Kodama

I 1980'erne udviklede en japansk videnskabsmand ved navn Dr. Hideo Kodama en hurtig prototypingmetode, der bruger lag af lysfølsom harpiks til at bygge objekter lag for lag. Selvom Kodama ansøgte om patent på teknologien i 1981, lykkedes det ham ikke på grund af manglende finansiering. Som følge heraf har hans projekt ligget stille indtil i dag.

Det var i Japan, at 3D-printning først opstod. I 1981 udviklede et offentligt forskningsinstitut ved navn Nagoya Municipal Industrial Research Institute et system til hurtig prototypefremstilling ved hjælp af en lysaktiveret harpiks kendt som fotopolymer. Det første solide 3D-printede objekt blev skabt ved hjælp af denne metode, og hver efterfølgende printcyklus tilføjede et lag til det foregående. Denne proces svarede til et tværsnit af 3D-modellen.

Objektgeometrier

I år 2000 lancerede Stratasys og Objet Geometries deres første henholdsvis inkjet- og flerfarvede 3D-printere. I starten af 2000'erne havde de største aktører inden for 3D-print, Stratasys og 3D Systems, konsolideret deres positioner som markedsledere inden for to af de tre teknologier. I dag er Stratasys og Objet Geometries en del af Stratasys Group, som er den største producent af 3D-printere og andre 3D-printmaterialer.

Virksomheden har en lang historie i branchen og har udviklet inkjetteknologi, der hjælper med at skabe glatte og holdbare dele. PolyJet blev skabt i 1998 af Objet Geometries og blev til sidst opkøbt af Stratasys i 2011. Printeren er bedst egnet til at printe dele, der skal være glatte og holdbare med små lagstørrelser. PolyJet tilbyder også det største udvalg af materialer, hvoraf nogle specialiserer sig i hurtig fremstilling af forme af objekter med færre end 100 dele.

GE-tilsætningsstof

For dem af jer, der er nye inden for 3D-printning, har GE Additive lanceret en cloudbaseret processtyringssoftware kaldet Amp. De første to moduler vil være tilgængelige for brugere af Concept Laser M2-maskinen i midten af november 2021. Virksomheden forventer at gøre Amp tilgængelig for et bredere publikum i andet kvartal af 2022. Virksomheden har en seks måneders gratis prøveperiode tilgængelig for denne software, så du kan prøve den, før du køber den.

Virksomheden forfølger en fremtid inden for additiv fremstilling af metal. Den er allerede aktiv i luftfarts- og energiindustrien og promoverer teknologien til et stadig bredere publikum. Mens nogle overskrifter om 3D-printede implantater er eksperimentelle, er teknologien blevet bredt accepteret i det medicinske samfund. GE Additive har skabt næsten 100.000 hofteproteser i det seneste årti. Ved hjælp af softwaren sigter GE Additive mod udbredt anvendelse.

ExOne

ExOne har været i branchen i næsten to årtier. Virksomhedens rødder går tilbage til 1995, hvor virksomheden dannede sin ProMetal-division og udviklede metal-3D-printere. I 2007 fik de en eksklusiv licens til at kommercialisere inkjet-3D-printprocesser udviklet på Massachusetts Institute of Technology. Disse processer er i stand til at printe metal, keramik, sand og en række andre materialer. ExOne har været i branchen lige siden, og i dag tilbyder de flere forskellige typer printere og materialer.

Efter at have været administrerende direktør for Extrude Hone i over 35 år solgte Rhoades virksomheden til en global virksomhed inden for industrimaterialer og værktøj. Rhoades overførte aktiverne i sin 3D-printvirksomhed til The Ex One Company, LLC. Ex One Company er opkaldt efter hans fars oprindelige virksomhed, som blev grundlagt på hans fars patent. ExOne var en pioner inden for 3D-printning med binderjetting, en proces, der giver brugerne mulighed for at skabe metaldele med komplekse geometrier.