3D Cam Yazdırılabilir mi?

/içinde /tarafından

3D Cam Yazdırılabilir mi?

Zorluklar, Malzemeler, Teknikler ve Daha Fazlası!

Camı 3 boyutlu yazdırabilir misiniz? Evet, yapabilirsiniz. Ancak üstesinden gelinmesi gereken birkaç engel var. Bunlar Zorluklar, Malzemeler, Teknikler ve Daha Fazlası! Camı 3 boyutlu yazdırmayı ve kendi cam nesnelerinizi yapmayı öğrenmek için okumaya devam edin. Sonuçlara hayran kalacaksınız! O halde hemen bugün başlayın! Sizi adım adım süreçte yönlendireceğim. Bu makaleyi okumayı bitirdikten sonra, kendi cam ürünlerinizi 3 boyutlu yazdırmaya başlamak için iyi hazırlanmış olacaksınız!

Zorluklar

MIT bilim insanları yakın zamanda 3D baskı ve katkı maddesi üretimi üzerine 3D baskı camı için revize edilmiş bir süreci anlatan bir makale yayınladı. Bu yeni süreç, cam malzemesi üzerinde daha iyi kontrol ve geliştirilmiş son ürünler de dahil olmak üzere selefine göre birçok avantaja sahip. Ayrıca karmaşık şekillerin endüstriyel ölçekte üretilmesini de sağlıyor. Ancak 3D baskı camında karşılaşılan zorluklar hala devam ediyor. İşte zorluklardan bazıları. Bunların üstesinden nasıl gelebileceğinizi öğrenmek için okumaya devam edin.

Cam, basılması en zor malzemelerden biridir, ancak bilim insanları bunun üzerinde uzun yıllardır çalışmaktadır. Bunu basmak için birçok girişimde bulundular, ancak henüz gereken mekanik özelliklere ve şeffaflığa ulaşamadılar. Neyse ki, MIT'deki bazı araştırmacılar bu araştırmayı sürdürüyor ve katkı üretiminin geleceğine güveniyorlar. Şimdiye kadar karşılaştıkları zorluklardan bazıları şunlardır. Bu engelleri aştıklarında, cam 3D baskı sektörde bir çığır açabilir.

Çözüm

Micron3DP, cam 3D baskı için bir sistem geliştiren bir şirkettir, ancak şirket o zamandan beri odağını metal AM'ye çevirdi. Bu teknoloji için bir pazar ortaya çıkana kadar aktif olarak 3D baskılı bir cam ürünü geliştirmeye başlamayacak. Bu, akademisyenlerin teknolojiyi geliştirmekle ilgilenmediği anlamına gelmiyor, çünkü MIT'deki ekip yakın zamanda 3D baskılı cam sistemlerindeki iyileştirmeleri anlatan bir makale yayınladı.

3D yazıcı yüzeylerini temizlemeye gelince, camı temizlemek kulağa geldiğinden çok daha zordur. Çoğu kişi plastik ve metal yüzeyleri temizlemekte sorun yaşamazken, bazılarının camla ilgili sorunları olabilir. Uygun temizlik araçları ve çözümleri yazıcınızda gereksiz hasarların oluşmasını önleyecektir. En yaygın sorun, baskıdan kalan filament kalıntısıdır. Cam yatağını temiz tutmak için bazı ipuçları şunlardır. PLA'yı 3D yazıcının yüzeyinden çıkarmak için filamenti bir jilet bıçağı veya cam kazıyıcıyla kazıyın. Cam için bir diğer etkili temizleme çözümü ise asetondur. Plastik filamenti çözer, ancak bazı 3D yazıcı bileşenleri sudan zarar görebilir.

Malzemeler

ETH Zürih'teki araştırmacılar, cam nesneleri 3 boyutlu yazdırmak için yeni bir teknik geliştirdiler. Yeni yöntem, bir nesneyi katman katman inşa etme yöntemi olan stereolitografiyi kullanır. Stereolitografide, nesnenin üzerine 1300 santigrat dereceye kadar ısıtılmış özel bir polimer yerleştirilir. Bu polimere lazerle dokunulduğunda, içindeki toz cam sertleşir ve polimer yakılarak cam parçacıkları bırakılır.

Katkı maddesi imalatında, araştırmacılar camı 3D baskı filamentlerine dahil etmenin dayanıklılığını artırdığını buldular. Cam ve plastiğin birleşimi filamenti saf plastik muadillerinden daha güçlü hale getirir. Sonuç, daha fazla çekme mukavemeti ve dayanıklılığa sahip daha güçlü parçalardır. İşlem ayrıca endüstriyel ölçekli üretim için de uygundur. Ancak cam kullanmanın birçok dezavantajı vardır. İşte birkaçı. 3D yazıcı filamentine karar vermeden önce dikkate alınması gereken birkaçı.

Teknikler

3D baskı camındaki son gelişmelerde, bir Alman ekibi yeni bir teknik yarattı. Teknik, stereolitografiyi (3D baskı tekniklerinin en eskisi) lazer ışığına maruz bırakılarak yoğunlaştırılan sıvının kullanımıyla birleştiriyor. Toz haline getirilen cam daha sonra sıvı bir polimerde süspanse ediliyor ve yüksek sıcaklıktaki bir fırına yerleştiriliyor. Bu işlem daha sonra polimeri yakarak cam parçacıklarını birbirine kaynaştırıyor.

Küçük cam parçaları üretmenin geleneksel yöntemlerinden farklı olarak, bu 3D baskı süreci sağlık risklerine yol açabilen kimyasal aşındırma gerektirmez. Ayrıca, bu teknik kapalı boşluklar ve kanallar oluşturabilir. Bu sürecin hızı, baskısız yöntemlere göre bir diğer önemli avantajdır. Rapp'in ekibi süreci geliştirmek için ucuz, değiştirilmemiş bir yazıcı kullandı ve o zamandan beri bunu ticarileştirmek için bir şirket kurdu. Yeni teknik daha pahalı olanlarla aynı faydalara sahip olmasa da, endüstriyel ölçekte üretim mümkündür.

Alüminyum Ekstrüzyonda Boşluk Nedir?

/içinde /tarafından

Alüminyum Ekstrüzyonda Boşluk Nedir?

Alüminyum ekstrüde parçalarda boşluk nedir? Malzemenin şeklini alan ve şekillendirme veya kaynak işlemlerini engelleyebilen içi boş bir alandır. Genel olarak içi boş alan, katı olmayan herhangi bir alan olarak tanımlanır. Üç tür içi boş şekil vardır. Sınıf 1 içi boş şekiller arasında borular, çubuklar ve profiller bulunur. Sınıf 2 içi boş şekiller, ortasında delik olan her şeydir.

Boksit

Alüminyum ekstrüzyondaki boşluk, malzemede hava, gaz veya başka bir sıvı ile doldurulabilen içi boş bir alandır. İki tür içi boş alüminyum ekstrüzyon vardır: katı ve içi boş. Katı ekstrüzyonlar tek bir boşluk içerirken içi boş olanlar birden fazla boşluk içerir. İçi boş alüminyum ekstrüzyonlar genellikle genişliklerinden daha uzundur ve sıklıkla birçok farklı şekilde kalıplanır.

Bir alaşımdaki diğer metallerin yüzdesi, alüminyum ekstrüzyon işlemini aynı malzemenin ekstrüzyonundan biraz farklı kılar. Örneğin, daha yüksek saflıkta bir alaşım daha sünektir ve ekstrüde edilmesi kolaydır. 3003 alaşımı ve 1100 alaşımı ince duvarlı tasarımlar için idealdir ve 015 inç duvar kalınlığıyla ekstrüde edilebilir. Alüminyum ekstrüzyonların kalınlığı büyük ölçüde kullanılan alaşım tarafından belirlenir. Alaşımın mukavemeti ayrıca emebileceği enerji emilimi miktarına da bağlıdır.

İçi boş kalıplar

Alüminyum ekstrüzyon işlemi, aşırı basınç altında metal kalıplar kullanılarak alüminyumdan karmaşık şekiller oluşturmayı içerir. Alüminyum ekstrüzyonu kullanarak karmaşık şekiller oluşturmak diğer yöntemlere göre daha kolaydır. Alüminyum külçeler içi boş olabileceğinden, işlem makine parçaları ve içi boş diğer parçalar yapmayı mümkün kılar. İşlemde kullanılan birkaç kalıp türü vardır. Her türün kendine özgü bir amacı vardır. Aşağıda alüminyum ekstrüzyonunda kullanılan yaygın kalıplardan bazıları verilmiştir.

Bir kalıp çeşitli malzemelerden yapılabilir, ancak genellikle çelikten yapılır. Çelik ekstrüzyon kalıpları yüksek sıcaklıklara dayanacak şekilde ısıl işleme tabi tutulur, ancak tahrip edilemez değildir. Çeliğe ek olarak, ekstrüzyon kalıpları sıcak alüminyumun basıncına dayanacak kadar dayanıklı olmalıdır. Kalıpların boyutu ve şekli kritik öneme sahiptir, çünkü bitmiş ürünün kesiti kalıbın boyutuna bağlıdır. Alüminyum ekstrüzyon için iki tip kalıp vardır: içi boş kalıplar ve dolu kalıplar.

Yarı içi boş şekiller

Yarı boş bir şekil, katı bir şeklin alaşımlı bir biçimidir. Bu profillerin enine kesitinin ortasında bir boşluk bulunur ve boşluk alanının boşluk genişliğine oranı önceden tanımlanmış sayıdan büyüktür. Boşluğun alanı sınıfa ve alaşıma göre değişir ve boşluğun şekli genellikle bir orana göre matematiksel olarak belirlenir. Yarı boş bir profil genellikle alüminyumdan yapılır ve genellikle çeşitli endüstriyel uygulamalarda bulunur.

Bir alüminyum ekstrüzyon tasarlarken, ihtiyacınız olan herhangi bir şekle sahip olacak şekilde tasarlayabilirsiniz. Bu, bitmiş ürün için gereken işleme ve şekillendirme işlemlerinin miktarını azaltacaktır. Ayrıca kısmen içi boş veya boşlukla doldurulmuş bir şekil de seçebilirsiniz. Dikkate alınması gereken bazı yaygın şekiller şunlardır. Aşağıda yarı içi boş şekillere birkaç örnek listelenmiştir. Ayrıca, tek bir üründe birden fazla şekle sahip alüminyum ekstrüzyon tasarımları da bulabilirsiniz.

Dil oranı

Belirli bir profil için en iyi alüminyum ekstrüzyon sürecini belirlemek için dil oranı kavramını anlamanız gerekir. Dil oranının ne olduğunu anlamak için bir diş macunu tüpünü hayal edin. Baş parmağınız açıklığa sıkıca tutulursa, diş macunu dışarı akmaz. Benzer şekilde, dil oranı ne kadar yüksekse, alüminyum ekstrüzyon süreci o kadar zor olur. Sürecin iki farklı aşaması vardır: doğrudan ve dolaylı. Doğrudan ekstrüzyon sırasında külçe kalıba ve kap duvarına göre hareket eder. Külçe kalıptan zorla geçirilerek bir tüp oluşturulur. Mandreller tüpün iç konturunu tanımlar ve özel kalıbın ayrı bir aracı veya ayrılmaz bir parçasıdır.

Dil oranı ne kadar yüksekse, istenen şekli çıkarmak o kadar zor olur. Bunun nedeni, kalıbın muazzam bir basınç altında olması ve kalıp malzemeye bastırıldıkça boşluk/dil alanının artmasıdır. Bunu önlemek için kalıbın içi boş veya yarı içi boş olması gerekir. Yarı içi boş kalıplar için kalıbın bir kapağı veya mandreli olmalı, içi boş kalıplar için ise porthole şekilli bir kalıp kullanılır. Ek olarak, kalıp takımı ekstrüzyon sürecinin önemli bir parçasıdır.

Legoları 3D Yazdırabilir misiniz?

/içinde /tarafından

Legoları 3D Yazdırabilir misiniz?

Legoları 3D yazdırıp yazdıramayacağınızı merak ediyorsanız, bunun yasal olup olmadığını merak ediyor olabilirsiniz. Bu makalede, lego yazdırmanın yasal yönlerine, sınırlamalarına ve maliyetine bakacağız. Ancak önce, malzemenin kendisine bakalım. ABS, Lego yazdırmak için en uygun malzemedir. ABS, gerçek Lego tuğlalarına en yakın olanıdır. ABS ayrıca depolama için gereken sertliği de sağlar.

3D baskı legoların yasallığı

Genel olarak, 3D baskı Legolar yasaldır, ancak LEGO markasının korunan ticari markalara sahip olduğunu belirtmek önemlidir. 3D baskı Legoları Lego olarak satarsanız, ticari marka ihlali suçlamalarıyla karşı karşıya kalabilirsiniz. Bir Lego'yu 3D baskıda ilk adım, LEGO logosu gibi herhangi bir ticari marka yazısını kaldırmaktır. Neyse ki, bu göründüğü kadar zor değil. $300'ün altında saygın bir 3D yazıcı bulabilirsiniz, bu da lisans almaktan çok daha uygun fiyatlı ve daha az zaman alıcıdır.

3D baskı Lego'larla ilgili yasal sorunlardan kaçınmak için, LEGO'nun bir tasarım değil, bir ticari marka olduğunu unutmamalısınız. İzin almadan 3D baskı Lego'ları yapamazsınız. Sonuç olarak, gerçek olana tıpatıp benzeyen 3D baskı Lego'ları yapmak, önce The Lego Group'tan izin almanız koşuluyla tamamen yasaldır. Ancak, Lego'ları kullanmak için izin alırsanız, tanınabilir oldukları ve adları telif hakkıyla kısıtlanmadığı sürece 3D baskı Lego'larınızı satmanız tamamen kabul edilebilirdir.

Lego baskısı için en iyi malzeme

LEGO'ları yazdırmak için kullanabileceğiniz çeşitli malzeme türleri vardır. ABS veya PLA filament kullanarak, FDM yazıcılar gerçek gibi görünen ve hissettiren LEGO tuğlaları üretebilir. ABS plastik biyolojik olarak parçalanabilir ve kullanımı güvenlidir. Gerçek LEGO tuğlaları ABS plastikten yapılır. Her iki malzeme de biyolojik olarak parçalanabilir ve çeşitli renkler sunar, böylece ihtiyaçlarınıza en uygun olanı seçebilirsiniz. Ayrıca, ABS plastik LEGO tuğlalarınızın görünümünü özelleştirmenize olanak tanır.

Gerçek Legoların bir kopyasını arıyorsanız, ABS sizin için doğru malzemedir. ABS, plastik tuğlalara benzer ve benzer bir sertlik ve esneklik sunar. Ancak, PLA, ABS kadar dayanıklı değildir ve üzerine basıldığında kolayca kırılabilir. En iyi sonuçları elde etmek için muhtemelen kapalı tasarıma sahip bir 3D yazıcıya ihtiyacınız olacak. LEGO tasarımlarınıza ne kadar ayrıntı eklemek istediğinize bağlı olarak, ABS veya PLA arasında seçim yapabilirsiniz.

3D baskı legoların sınırlamaları

Lego Group, 1940'ların sonlarından beri renkli plastik tuğlalar üretiyor ve üretim yöntemleri yıllar içinde önemli ölçüde gelişti. Şirket, son derece rafine plastik enjeksiyon kalıplama yoluyla yüzlerce farklı parça üretiyor. Ancak 3D yazıcılar ilk olarak 1980'lerde icat edildiğinden beri pahalıydı ve yetenekleri nispeten sınırlıydı. Bugün bile, yerini almak üzere tasarlandıkları gerçek ürünlerden çok uzaktalar. Ancak sürekli inovasyonla teknoloji yakında daha ucuz ve daha sofistike hale gelecek.

3D baskı Legolar muazzam derecede başarılı bir yenilik olabilirken, aynı zamanda sınırlamaları da yok değildir. Birincisi, 3D yazıcılar gerçek Legolar ile aynı hacmi ve hassasiyeti üretmez. Bu nedenle, en iyi kaliteyi elde etmek için ayarlarla denemeler yapmanız gerekecektir. Ayrıca, her yazıcı farklı boyutlarda parçalar ürettiğinden, 3D baskıyla üretilen tüm Legolar aynı görünmeyecektir.

Lego baskı maliyeti

Legoları kendiniz yazdırmayı planlıyorsanız, yazdırma maliyeti nispeten ucuzdur. Bir 3D yazıcı $0.04 veya $0.08 karşılığında tek bir blok üretebilirken, ortalama bir Lego parçası $9.99 veya $13'e mal olur. Bu fiyat çok yüksek görünebilir, ancak unutmayın, Legoları yazdırmak için bir servet harcamanıza gerek yok. Aslında, bunları kendiniz yazdırmak uzun vadede daha iyi bir değer olabilir.

3D yazdırılmış Legolar gerçek olanlardan daha ucuzdur, ancak yine de gerçek olanın gerisinde kalacaktır. On yıl içinde, orijinal Legolarla yan yana durabilirler. Ancak Lego Grubu, süreçlerini ve teknolojilerini geliştirmek için 10 yıl harcamadı. Lego yazdırmak zaman ve sabır gerektirir. En ucuz yazıcılar bile orijinal olanlarla aynı boyutta Lego yazdırmaz. Yine de, matematik ve heykeltraşlıkta iyiyseniz denemeye değer olabilir.

Ekstrüzyonda Nelere Dikkat Edilmelidir?

/içinde /tarafından

Ekstrüzyonda Nelere Dikkat Edilmeli

Ekstrüzyonla ilgili bilinmesi gereken şey, tehlikeli olabileceğidir, ancak etkilerini en aza indirmenin yolları vardır. Aşağıdaki makale, alüminyum ekstrüzyonunun sınırlamalarını, bir eriyiği tekrar akıtmanın veya tekrarlamanın tehlikeleri de dahil olmak üzere ana hatlarıyla açıklamaktadır. Ayrıca, yazar, işçileri ekstrüde edilen sıcak plastiklerden koruma yollarını vurgulamaktadır. Tüm üreticilerin ekstrüzyon süreçlerinin sınırlamalarını dikkate alması önemlidir.

Alüminyum ekstrüzyonunun sınırlamaları

Alüminyum ekstrüzyonlar neredeyse her şekle göre tasarlanabilir. Kaynak ve şekillendirme süreçlerini ortadan kaldırmak için yapılabilir ve işleme gereksinimlerini en aza indirebilir. Ancak bu sürecin birkaç sınırlaması vardır. Alüminyum ekstrüzyonların karşılaşabileceği en yaygın sorunlardan bazıları şunlardır. Birincisi, bu malzemeler pahalıdır. İkincisi, alüminyum ekstrüzyonlar çok küçük veya çok büyük şekiller üretmek için kullanılamaz.

Alüminyum ekstrüzyon işlemi genellikle yüksek sıcaklıklarda, 375-500 santigrat derece arasında yapılır ve bazen sıcak ekstrüzyon olarak adlandırılır. Ekstrüzyon basınçları, malzemenin bileşimine ve sünekliğine bağlı olarak değişir. Alüminyumun düşük erime sıcaklığı, sıcak formda işlenmesini kolaylaştırır, ancak işlem yüzey kalitesinin kaybolmasına ve gerilme sertleşmesine neden olabilir. Bu işlem, çerçeveler ve pencereler için yaygın olarak kullanılır.

Ekstrüzyon şekilleriyle ilgili sorunlar

Ekstrüzyon şekilleriyle ilgili sorunların birkaç olası nedeni vardır. Bunlara estetik kusurlar, boyut farklılıkları ve boyut farklılıkları dahildir. Bir ekstrüzyon teknisyeni önce mevcut işlem koşullarına bakacak ve bunları sorunun olmadığı zamanki koşullarla karşılaştıracaktır. Soruna belirli bir takım parçası neden oluyorsa, değiştirilecek veya yükseltilecektir, ancak süreç takip edilmiyorsa, takımın soruna neden olma olasılığı düşüktür.

Ürünün duvar kalınlığı önemli ölçüde değişebilir, bu da akışı düzenlemeyi zorlaştırır ve düzensiz soğutma oranlarına neden olur. Ek olarak, düzensiz ekstrüzyon şekilleri üretim maliyetlerini artırır. Ayrıca, termoplastik ekstrüzyon sürekli bir işlem olduğundan, içi boş bölümler için dahili tanımlama elde etmek zordur. Bunu başarmak için profilin açılması gerekir. Bu kalibrasyon sırasında mümkün değildir, bu nedenle termoplastik katılaşmadan önce amaçlanan tasarım şeklinin dışına zorlanır.

Alüminyumun yeniden akıtılmasıyla ilgili sorunlar

Alüminyum ekstrüzyonu, bir alüminyum alaşımının yaklaşık 450 derece Fahrenheit'e kadar ısıtılıp açık bir boşluğa tekrar akıtıldığı bir işlemdir. Alüminyum 450 derece Fahrenheit'e kadar ısıtıldıktan sonra alaşım kalıpta tekrar eritilir ve kalan metal biriktirilir ve boşluğa tekrar akıtılır. Alüminyumun ekstrüzyonla tekrar akıtılmasıyla ilgili sorunlar ve bu sorunların çözümü aşağıda tartışılmaktadır.

Ekstrüzyonla alüminyumu yeniden akıtmanın zorluklarından biri boşluk oluşumudur. İşlem sırasında, alüminyum yarı iletken plakanın açıklıklarına biriktirilir ve bu da açık bir geçişle sonuçlanır. Daha sonra, alüminyum tabakası açıklığa yeniden akıtılır ve boşlukları doldurmak için püskürtme yoluyla biriktirilir. Bu adım yüksek bir biriktirme hızında gerçekleştirilebilir, ancak işlemin gücünün işlem için gerekli olduğu unutulmamalıdır.

Erimeyi tekrarlamanın sorunları

Islak işlem ekstrüde plastiklerde tekrar eritme sorunları, katı faz geçişinin süresini azaltarak önlenebilir. Bu, polimerin gerekli eritme işlemini daha uzun bir sürede gerçekleştirmesini sağlayacaktır. Kısa bir geçiş bölgesi, özellikle vida ve motor yeterli kesme ısısı sağlıyorsa, aşırı ısınmaya da yol açabilir. Polimer levhaya ek bir geçiş bölgesi eklemek, erime süresini artıracak ve namlu sıcaklığının geçersiz kılınmasını azaltacaktır.

Derin bir besleme bölgesi kanalı, geçiş bölgesinde aşırı beslemeye yol açabilir ve peletler, geçiş bölgesi erime sürecini tamamlamadan önce bu bölgeye ulaşabilir. Ölçüm bölgesine girişte oluşan aşırı kesme ısısı, peletlerin eriyik yeterince soğumadan sıkıştırma bölgesine ulaşmasına da neden olabilir. Eriyik bu bölgeden geçerken, erimemiş katıyı ölçüm bölümüne zorlar ve bu da spesifikasyon dışı bir parça ile sonuçlanabilir.

Ekstrüzyonda kayma incelmesinin kontrol edilmesi

Kesme incelmesi, vida hızı ve besleme hızı ayarlanarak kontrol edilebilir. Kesme hızı, kesme geriliminin hacimsel akış hızına oranıdır. Birbirine geçen vidalar kullanıldığında 0,94'lük bir düzeltme faktörü kullanılır.

Öncelikle, kayma incelmesinin ne ölçüde gerçekleştiğini belirleyin. Bir malzemenin kayma incelmesinin ne ölçüde olduğu viskozitesine bağlıdır. Örneğin, düşük viskoziteli bir malzeme yüksek hızlarda düşük kayma incelmesi gösterebilir. Yüksek kayma incelmesi oranı, polimerin erken deforme olmasına neden olur. Bu istenen bir durum değildir.