Monedă de hârtie întreruptă.  Istoria bancnotelor din Rusia.  Cum mor banii

Monedă de hârtie întreruptă. Istoria bancnotelor din Rusia. Cum mor banii

Am spus deja că există o mulțime de tehnologii de imprimare 3D și că apar în mod regulat noi sau modificări ale celor deja cunoscute, așa că nu vom încerca să înțelegem imensitatea și vom spune mai detaliat doar cele mai interesante și comune.

Să începem, desigur, cu stereolitografia, care istoric a fost chiar prima.

Aparat StereoLithography (SLA)

Produsul inițial este un fotopolimer lichid, la care se adaugă un reactiv special de întărire, iar acest amestec seamănă cu binecunoscuta rășină epoxidică, doar în starea sa normală rămâne lichidă, dar polimerizează și devine solidă sub influența unui laser ultraviolet.

Firește, laserul nu poate crea imediat întregul model în grosimea polimerului și nu putem vorbi decât despre construcția succesivă în straturi subțiri. Prin urmare, se folosește un substrat mobil cu găuri, care cu ajutorul unui microlift-lift este scufundat în fotopolimer la grosimea unui strat, apoi raza laser luminează zonele care trebuie vindecate, substratul este scufundat în încă un strat , laserul funcționează din nou și așa mai departe.

Nu fără dificultăți semnificative. În primul rând, cerințele pentru fotopolimer în sine sunt destul de contradictorii: dacă este gros, este mai ușor să-l polimerizeze, dar este mai dificil să se asigure o suprafață uniformă după fiecare etapă de imersiune; este necesar să utilizați o riglă specială, care la fiecare pas trece peste suprafața lichidului și o nivelează. O cantitate mare de întăritor la o putere laser fixă ​​va reduce timpul de expunere necesar, dar iluminarea inevitabilă a fundalului „strică” volumul înconjurător al polimerului și îi reduce viața utilă posibilă.

În al doilea rând, polimerizarea completă a fiecărui strat ar dura mult timp, prin urmare, expunerea se realizează la un nivel la care stratul dobândește doar rezistența minimă necesară și apoi modelul finit, după ce s-a spălat anterior din reziduurile de polimer lichid, trebuie iradiat cu o sursă puternică într-o cameră specială, astfel încât polimerizarea să ajungă la 100%.

Avantajele tehnologiei sunt clare:

  • puteți obține o rezoluție de imprimare foarte mare, adică obțineți o precizie bună în fabricarea modelelor, care depinde vertical în principal de capacitățile ascensorului care scufundă platforma și este de obicei de 100 µm, și în cele mai bune dispozitive și mai puțin, în sus la 25-50 um; orizontal, precizia este determinată prin focalizarea fasciculului laser; diametrul „spot” de 200 µm este destul de real; în consecință, calitatea suprafeței este ridicată chiar și fără prelucrări suplimentare;
  • puteți obține modele foarte mari, cu dimensiuni de până la 150 × 75 × 55 cm și cântărind până la 150 kg;
  • rezistența mecanică a probelor obținute este destul de ridicată; ele pot rezista la temperaturi de până la 100 ° C;
  • există foarte puține restricții privind complexitatea modelului și prezența unor elemente mici în acesta;
  • cantitate mică de deșeuri;
  • ușurința de finisare, dacă există.
  • alegerea limitată a materialelor pentru confecționarea modelelor;
  • imposibilitatea imprimării color și combinarea diferitelor materiale într-un singur ciclu;
  • viteză redusă de imprimare, maxim 10–20 milimetri pe oră pe verticală;
  • dimensiuni și greutate foarte mari: de exemplu, unul dintre dispozitivele 3D Systems ProX 950 SLA cântărește 2,4 tone și măsoară 2,2 × 1,6 × 2,26 m.

Deși am menționat gama limitată de consumabile, există încă o alegere și puteți obține modele cu proprietăți diferite: cu rezistență crescută la căldură, flexibile, cu rezistență ridicată la abrazivi. Este adevărat, cu culori este mai rău: este disponibil un număr foarte limitat, inclusiv alb, gri și, de asemenea, translucid.

Dar principalul dezavantaj este prețul ridicat atât al imprimantelor în sine (sute de mii de dolari), cât și al consumabilelor (două până la trei mii de dolari pentru un cartuș de 10 kg), astfel încât dispozitivele SLA nu se găsesc în nicio scală de masă.

Sinterizare laser selectivă (SLS)

Această metodă a apărut cam în același timp cu SLA și chiar are multe în comun cu ea, doar că în locul unui lichid se folosește o pulbere cu diametrul particulelor de 50-100 microni, distribuită în straturi uniforme subțiri în plan orizontal. , iar apoi raza laser sintetizează zonele care urmează a fi întărite pe acest strat al modelului.

Materialele de pornire pot fi foarte diferite: metal, plastic, ceramică, sticlă, ceară de turnare. Pulberea este aplicată și nivelată pe suprafața mesei de lucru cu o rolă specială, care elimină excesul de pulbere în timpul pasajului de întoarcere. Apoi funcționează un laser puternic, care sinterizează particulele între ele și cu stratul anterior, după care masa este coborâtă cu o cantitate egală cu înălțimea unui strat. Pentru a reduce puterea laserului necesară sinterizării, pulberea din camera de lucru este preîncălzită la aproape temperatura de topire, iar laserul în sine funcționează în modul pulsat, deoarece pentru sinterizare, puterea de vârf este mai importantă decât durata expunerii.

Particulele se pot topi integral sau parțial (deasupra suprafeței). Pulberea ne-coaptă care rămâne în jurul straturilor întărite servește drept suport pentru crearea de elemente model deasupra, deci nu este nevoie să se formeze structuri speciale de susținere. Dar la sfârșitul procesului, această pulbere trebuie îndepărtată atât din cameră, mai ales dacă următorul model va fi creat dintr-un material diferit, cât și din cavitățile unui model deja realizat, care se poate face numai după ce a fost complet racit.

Finisarea este adesea necesară - de exemplu, lustruirea, deoarece suprafața poate fi rugoasă sau cu laminare vizibilă. În plus, materialul poate fi utilizat nu numai pur, ci și într-un amestec cu un polimer sau sub formă de particule acoperite cu un polimer, ale căror resturi trebuie îndepărtate prin arderea într-un cuptor special. Pentru metale, golurile rezultate sunt umplute cu bronz în același timp.

Deoarece vorbim despre temperaturile ridicate necesare pentru sinterizare, procesul are loc într-o atmosferă de azot cu un conținut scăzut de oxigen. Acest lucru previne, de asemenea, oxidarea atunci când lucrați cu metale.

Instalațiile SLS produse în serie vă permit să lucrați cu obiecte destul de mari, de până la 55 × 55 × 75 cm.

Dimensiunile și greutatea instalațiilor în sine, precum și a SLA, sunt destul de impresionante. Deci, aparatul Formiga P100 prezentat în fotografie, cu dimensiuni destul de modeste ale modelelor fabricate (suprafață de lucru 20 × 25 × 33 cm), are dimensiuni de 1,32 × 1,07 × 2,2 m cu o greutate de 600 kg, iar acest lucru este fără luând în considerare astfel de opțiuni, cum ar fi instalația de amestecare a pulberilor și sistemul de purificare-filtrare. Mai mult, P100 poate funcționa numai cu materiale plastice (poliamidă, polistiren).

Opțiunile tehnologice sunt:

  1. Topire selectivă cu laser (SLM), care este folosit pentru a lucra cu metale pure fără impurități polimerice și vă permite să creați o probă finită într-un singur pas.
  2. Topirea fasciculului de electroni (EBM) utilizarea unui fascicul de electroni în loc de laser; această tehnologie necesită lucrul într-o cameră de vid, dar pot fi utilizate chiar și metale precum titanul.

Există, de asemenea, nume precum Fabricarea directă a metalelor (DMF), și Fabricare directă.

Imprimanta SPRO 250 Direct Metal fabricată de 3D Systems, care, după cum sugerează și numele, poate funcționa cu metale folosind tehnologia SLM, cu o cameră de lucru de 25 × 24 × 32 cm are o dimensiune de 1,7 × 0,8 × 2 metri și o greutate de 1225 kg. Viteza declarată este de la 5 la 20 de centimetri cubi pe oră și putem concluziona că un model cu un volum de sticlă va fi produs timp de cel puțin 10 ore.

  • o gamă largă de materiale adecvate pentru utilizare;
  • vă permite să creați modele foarte complexe;
  • viteza este în medie mai mare decât cea a SLA și poate atinge 30-40 mm pe oră pe verticală;
  • poate fi folosit nu numai pentru prototipare, ci și pentru producția la scară mică, inclusiv bijuterii;
  • sunt necesare un laser puternic și o cameră etanșă în care este creat un mediu cu un conținut scăzut de oxigen;
  • mai mică decât SLA, rezoluție maximă: grosimea minimă a stratului 0,1-0,15 mm (în funcție de material, poate fi puțin mai mică de 0,1 mm); orizontal, ca și în SLA, precizia este determinată prin focalizarea fasciculului laser;
  • este necesară o etapă pregătitoare lungă pentru a încălzi pulberea și apoi trebuie să așteptați ca proba să se răcească, astfel încât pulberea rămasă să poată fi îndepărtată;
  • în majoritatea cazurilor, este necesară finisarea.

Costul instalațiilor SLS este chiar mai mare decât SLA și poate ajunge la milioane de dolari. Cu toate acestea, observăm că în februarie 2014 brevetele pentru tehnologia SLS au expirat, astfel încât este destul de posibil să se prevadă o creștere a numărului de companii care oferă astfel de echipamente și, în consecință, o scădere notabilă a prețurilor. Cu toate acestea, este puțin probabil ca în anii următori, prețurile să scadă atât de semnificativ, încât tipărirea SLS să devină disponibilă cel puțin pentru întreprinderile mici, ca să nu mai vorbim de entuziaștii privați.

Deoarece materialele sunt foarte diverse, nu oferim prețuri orientative.

Modelare cu jet multiplu (MJM)

Imprimantele bazate pe această tehnologie sunt fabricate de 3D Systems. Datorită restricțiilor de brevet, există și nume folosite de alți producători de imprimante: PolyJet(Photopolymer Jetting, compania Stratasys), DODJet(Drop-On-Demand Jet, compania Solidscape). Desigur, diferențele nu sunt doar în nume, ci principiile de bază sunt similare.

Procesul este foarte asemănător cu imprimarea convențională cu jet de cerneală: materialul este alimentat prin duze cu diametru mic aranjate în rânduri pe capul de imprimare. Numărul de duze poate varia de la câteva bucăți la câteva sute. Desigur, materialul nu este lichid la temperatura camerei: este mai întâi încălzit până la punctul de topire (de obicei nu foarte ridicat), apoi alimentat în matriță, aplicat în straturi și solidificat. Straturile sunt formate prin deplasarea capului în plan orizontal, iar deplasarea verticală în timpul tranziției la stratul următor, ca și în cazurile anterioare, este asigurată prin coborârea desktopului. În varianta DODJet, se adaugă o treaptă a capului de frezare.

Materiale plastice, fotopolimeri, ceară specială, precum și materiale pentru implanturi medicale, amprente dentare și proteze sunt utilizate ca materiale pentru imprimantele MJM. Este posibilă, de asemenea, o combinație de materiale diferite: spre deosebire de cele două tehnologii anterioare, elementele model care ies în unghi mare sau cu buiandruguri orizontale, pentru a evita lăsarea, necesită utilizarea unor structuri de susținere, care trebuie îndepărtate în timpul finisării. Pentru a nu face acest lucru manual, puteți utiliza un material cu un punct de topire mai scăzut pentru suporturi decât pentru modelul în sine, și apoi îndepărtați-l prin topirea într-un cuptor special. O altă opțiune este utilizarea unui material pentru suporturi, care este îndepărtat prin dizolvarea într-o soluție specializată și, uneori, doar în apă.

Folosirea unui fotopolimer, ca și în stereolitografia, va necesita întărire UV, astfel încât stratul imprimat este expus la o lampă UV. Ceara se întărește prin răcire naturală. Desigur, modelele de ceară nu sunt deosebit de durabile, dar sunt foarte ușor de utilizat la realizarea matrițelor de turnare.

La fel ca în tipărirea convențională cu jet de cerneală, utilizarea materialelor de diferite culori vă va permite să creați modele multicolore într-un singur ciclu, iar amestecarea culorilor de bază vă va permite să obțineți multe nuanțe. În plus, puteți combina materiale cu proprietăți diferite într-un singur model - de exemplu, dur și elastic.

Să trecem la exemple.

Imprimanta compactă Solidscape 3Z max cu dimensiuni proprii de 56 × 50 × 42 cm și o greutate de 34 kg vă permite să creați modele de până la 152 × 152 × 101 mm, oferind o rezoluție de 5000 × 5000 dpi (197 × 197 puncte / mm) în X, Y și 8000 dpi (158 puncte / mm) pe axa Z. Prețul său este de aproximativ 50.000 USD, dar există și modele mai ieftine în linia 3Z.


Aceste imprimante utilizează două tipuri de ceară: mai refractară (95-115 ° С) pentru modelele în sine și cu topire redusă (50-72 ° С) pentru structurile de susținere, care sunt apoi îndepărtate la temperaturi scăzute folosind o soluție specială.


Cost aproximativ: ceară pentru modelele LabCast 3Z - 260-270 USD pentru 360 g, ceară pentru suporturi 200-210 USD pentru 230 g. După cum puteți vedea, astfel de consumabile nu pot fi considerate foarte ieftine.

  • grosimea stratului foarte mic (de la 16 microni) și rezoluția construcției suprafeței (până la 8000 dpi) sunt realizabile;
  • posibilitatea imprimării multicolore și combinației de materiale cu proprietăți diferite;
  • imprimantele pot fi destul de compacte, mai ales în comparație cu cele două tehnologii anterioare.
  • pentru modelele cu elemente care depășesc sau care ies în afară pe orizontală, sunt necesare suporturi, care trebuie îndepărtate într-un fel sau altul;
  • alegerea limitată a materialelor pentru lucru.

Fabricarea obiectelor laminate (LOM)

Foi subțiri de material sunt tăiate cu un fascicul laser sau cu o lamă specială și apoi conectate într-un fel sau altul. Nu numai plasticul poate fi folosit pentru a crea modele 3D, ci chiar hârtie, ceramică sau metal.

Deoarece există o mulțime de modele diferite, luați în considerare un exemplu foarte tipic - imprimanta 3D color IRIS Mcor, demonstrată de Mcor Technologies la SolidWorks World 2013. Folosește ca material cele mai comune coli de hârtie A4 sau Letter cu o densitate de 160 g / m², care sunt vopsite în culoarea dorită. Rezoluția de imprimare este de 5760 x 1440 x 508 dpi, iar dimensiunea maximă a obiectelor create este de 256 x 169 x 150 mm. În același timp, este oferită tipărirea color cu transferul a peste un milion de culori.

Fotografia prezintă o imprimantă 3D pe un suport; dimensiunile imprimantei în sine 95 × 70 × 80 cm, greutate 160 kg. Standul care măsoară 116 × 72 × 94 cm și cântărește încă 150 kg ascunde o imprimantă color 2D.

Crearea unui model se realizează în mai multe etape: în prima etapă, un pachet de hârtie este încărcat într-o imprimantă 2D și stratul dorit este imprimat pe fiecare dintre coli în culoare.


Apoi foile tipărite sunt transferate de operator către o imprimantă 3D, unde se face o tăietură pe fiecare dintre ele cu o lamă specială de-a lungul marginii imaginii aplicate, iar apoi foile sunt lipite între ele. În a treia etapă, operatorul elimină manual excesul de hârtie care nu conține imagini, ceea ce poate dura mult timp pentru modelele complexe.

După cum ați înțeles deja, în procesul de lucru, se obțin o mulțime de deșeuri: dacă dimensiunea acestei secțiuni a modelului este mult mai mică decât A4 sau Letter, atunci restul foii va merge la coș; înmulțiți cu numărul de tăieturi și imaginați-vă câtă hârtie va fi aruncată.

Modelele se dovedesc a fi foarte impresionante și destul de durabile, iar prețul lor de cost pare ieftin - hârtia este ieftină!

Dar veți avea nevoie și de lipici pentru a conecta straturile (aproximativ 70 USD pentru 600 ml) și cartușe cu culori CMYK standard (aproximativ 700 USD pentru un set de 4 cartușe de 320 ml fiecare sau 195 USD pentru fiecare cartuș separat), care, conform producătorului, suficient pentru o medie de 48 de modele. Se pare că nu este atât de ieftin, iar prețul dispozitivului în sine este și mai impresionant: în Occident, prețurile sunt menționate de la 47.600 de dolari, iar pe piața rusă, ofertele încep de la două milioane de ruble.

Există, de asemenea, o limitare naturală a grosimii stratului egală cu grosimea foii de hârtie. Acest lucru se vede foarte clar pe următorul model:


Folosind Mcor IRIS ca exemplu, vom enumera principalele avantaje și dezavantaje, dintre care multe sunt inerente altor imprimante bazate pe tehnologia LOM.

  • posibilitatea de imprimare full-color cu rezoluție ridicată de-a lungul axelor X și Y;
  • disponibilitatea și ieftinitatea relativă a principalului material consumabil - hârtia;
  • se pot crea modele destul de mari;
  • pentru modelele cu elemente care depășesc sau care ies în afară, nu este necesară formarea structurilor de susținere.
  • un set extrem de limitat de materiale pentru crearea de modele (în Mcor IRIS - doar hârtie) și, prin urmare, limitările privind rezistența și alte proprietăți ale probelor create;
  • grosimea stratului depinde în totalitate de grosimea materialului folosit pentru folie, motiv pentru care modelul se dovedește uneori aspru, iar prelucrarea mecanică pentru netezire nu este întotdeauna posibilă, deoarece poate duce la delaminare;
  • prezența unei cantități considerabile de deșeuri și dacă proiecțiile orizontale ale modelului sunt mult mai mici decât foaia A4 / Letter, atunci se obțin o mulțime de deșeuri; acest lucru poate fi evitat prin producerea simultană a mai multor probe mici;
  • prelucrarea finisării este întotdeauna necesară, asociată cu îndepărtarea excesului de material, poate fi doar mai simplă sau mai dificilă în funcție de proprietățile modelului; Mai mult, dacă modelul are cavități cu acces limitat, atunci poate fi pur și simplu imposibil să eliminați excesul de pe ele.

Întrucât am menționat deja tipărirea color, care, deși implementată în tehnologia LOM, se bazează încă pe tipărirea 2D convențională, nu se poate să nu vorbim despre tipărirea tridimensională din compozit de gips.

Imprimare 3D (3DP, imprimare 3D)

La fel ca în SLS, baza viitorului obiect este pulberea (compozit de gips), doar că nu este sinterizat, ci lipit strat cu strat prin introducerea unui liant.

Pentru a construi următorul strat al modelului pe întreaga zonă a desktopului, se aplică o rolă și se nivelează o pulbere, în care un cap de imprimare asemănător cu un jet de cerneală, în forma acestei secțiuni a modelului, este injectat cu lichid lipici. Apropo: există mențiuni că capetele sunt dezvoltate de Hewlett-Packard. Apoi masa cu straturile deja create este coborâtă și procesul se repetă de câte ori este necesar, iar la final este încălzit pentru a accelera uscarea adezivului. După aceea, excesul de pulbere care rămâne nelegat este îndepărtat: în principal automat, revenind la buncăr pentru lucrări ulterioare și din locuri greu accesibile - cu un jet de aer (o stație de curățare poate fi încorporată în modele scumpe) sau cu o perie.

Dar în modelul rezultat, porii rămân - spațiul dintre particulele de pulbere și suprafața este aspră. Pentru a conferi proprietățile dorite (netezime, rezistență, higroscopicitate scăzută), trebuie tratat cu un compus fixativ special. Poate fi o soluție de săruri Epsom (sulfat de magneziu heptahidrat), ceară, parafină, cianoacrilați și epoxidici; unele dintre ele pot fi aplicate prin pulverizare simplă sau scufundare, în timp ce altele folosesc stații speciale.

De unde vine tipărirea full-color dacă pulberea este aceeași? Este foarte simplu: coloranții sunt încorporați într-un liant, iar amestecarea acestora vă permite să obțineți de la 64 la 390.000 de nuanțe. Mai mult, unele tipuri de fixatoare vă permit să faceți culorile foarte strălucitoare.

Această metodă este utilizată în seria ZPrinter produsă de ZCorporation, care a fost achiziționată de 3D Systems în 2011, după care seria a fost denumită ProJet și un aspect ușor diferit. Seria include atât imprimante color, cât și monocrome, cu dimensiuni ale camerei de lucru de până la 508 × 381 × 229 mm. Grosimea stratului poate fi setată în trepte de la 0,089 la 0,125 mm, iar viteza de lucru poate ajunge la 2700 cm³ / oră.

Modelul mai tânăr al seriei, imprimanta ProJet 160 (ZPrinter 150), este vândut în Rusia la un preț de peste 700 de mii de ruble, are o cameră de lucru 236 × 185 × 127 mm, singura grosime posibilă a stratului este de 0,1 mm. Dimensiunile dispozitivului sunt de 740 × 790 × 1400 mm cu o greutate de 165 kg.

Rezoluția furnizată de acest dispozitiv este de 300 dpi în axa X, 450 dpi în Y și 250 dpi (adică 0,1 mm) în Z. Capul de imprimare are 304 duze, iar viteza de funcționare este de 870 cm³ / oră. Deoarece un material compus din gips este utilizat în alb, modelele sunt de asemenea albe; nu există posibilitatea imprimării color. O găleată de pulbere de opt kilograme costă aproximativ 1000 de dolari, iar un set de 2 × 1 L de lichid liant transparent este de 600 de dolari.

Cea mai ieftină imprimantă color din serie, ProJet 260C (ZPrinter 250), va costa aproximativ 1,2-1,3 milioane de ruble. Parametrii săi sunt aproximativ aceiași cu cei ai ProJet 160, iar numărul de culori disponibile este limitat la 64. Prețul pentru cea mai tânără dintre imprimantele full-color, ProJet 460Plus (ZPrinter 450), este aproape de două ori mai mare.

  • vă permite să creați modele foarte complexe fără structuri de susținere;
  • posibilitatea de imprimare full-color cu rezoluție înaltă.
  • cantitate extrem de limitată de materiale adecvate pentru utilizare;
  • în unele cazuri, finisarea este necesară, mai ales atunci când nu puteți suporta o suprafață aspră;
  • rezistența redusă a probelor rezultate chiar și după tratamentul cu un compus de fixare.

Acum să trecem la tehnologia care a devenit recent cea mai comună și să o luăm în considerare mai detaliat, deoarece în recenziile ulterioare ne vom ocupa de imprimante bazate pe această tehnologie specială.

Modelarea depunerii prin fuziune (FDM)

La fel ca în toate celelalte tehnologii pe care le-am luat în considerare, modelul este creat în tipărire FDM strat cu strat. Pentru a produce următorul strat, materialul termoplastic este încălzit în capul de imprimare la o stare semi-lichidă și stors sub formă de fir printr-o duză cu o gaură cu diametru mic, așezându-se pe suprafața desktopului (pentru prima strat) sau pe stratul anterior, conectându-se cu acesta. Capul se mișcă în plan orizontal și „desenează” treptat stratul dorit - contururile și umplerea între ele, după care există o mișcare verticală (cel mai adesea prin coborârea mesei, dar există modele în care capul este ridicat) de grosimea stratului și procesul se repetă până când modelul nu va fi complet construit.

Diferite materiale plastice sunt utilizate cel mai adesea ca consumabile, deși există modele care vă permit să lucrați cu alte materiale - tablă, aliaje metalice cu un punct de topire scăzut și chiar ciocolată.

Dezavantajele inerente ale acestei tehnici sunt evidente:

  • viteza redusă de lucru (dar, de fapt, alte tehnologii nu se pot lăuda cu o viteză foarte mare: este nevoie de multe ore și chiar de zeci de ore pentru a construi modele mari și complexe);
  • rezoluție mică atât pe orizontală, cât și pe verticală, ceea ce duce la o stratificare mai mult sau mai puțin vizibilă a suprafeței modelului fabricat;
  • probleme cu fixarea modelului pe desktop (primul strat ar trebui să se lipească de suprafața platformei, dar astfel încât modelul final să poată fi îndepărtat); încearcă să le rezolve în diferite moduri - încălzind desktopul, aplicându-i diferite acoperiri, dar este imposibil să se evite deloc și întotdeauna;
  • elementele care depășesc necesită crearea de structuri de susținere, care ulterior trebuie îndepărtate, dar chiar și luând în considerare acest lucru, unele modele pur și simplu nu pot fi realizate pe o imprimantă FDM într-un singur ciclu și trebuie să le împărțiți în părți și apoi să le uniți împreună sau în alt mod.

Astfel, pentru foarte multe eșantioane realizate utilizând tehnologia FDM, va fi necesară o finisare mai mult sau mai puțin complexă, care este dificil sau imposibil de mecanizat, prin urmare, se face în principal manual.

Există, de asemenea, dezavantaje mai puțin evidente, cum ar fi dependența puterii de direcția în care este aplicată forța. Deci, puteți face proba suficient de puternică pentru compresie în direcția perpendiculară pe dispunerea straturilor, dar pentru răsucire va fi mult mai puțin puternică: ruptura este posibilă de-a lungul limitei straturilor.

Un alt punct, într-un grad sau altul, este inerent oricărei tehnologii asociate încălzirii: este contracția de căldură, ceea ce duce la o modificare a dimensiunii probei după răcire. Desigur, aici foarte mult depinde de proprietățile materialului folosit, dar uneori nici măcar nu vă puteți împăca cu modificări de câteva zecimi la sută.

Mai mult: tehnologia poate părea lipsită de deșeuri doar la prima vedere. Și nu este vorba doar de structuri de susținere în modele complexe, multă plastică este irosită chiar de un operator cu experiență atunci când alege modul de imprimare optim pentru un anumit model.

De ce, cu atâtea probleme, această tehnologie a devenit atât de populară acum?

Motivul principal și definitoriu este prețul atât al imprimantelor în sine, cât și al consumabilelor lor. Primul impuls important în procesul de promovare a imprimantelor FDM „la masă” a fost expirarea brevetelor în 2009, ca urmare a cărei prețuri pentru astfel de imprimante au scăzut cu mai mult de un ordin de mărime pe parcursul a cinci ani, și dacă luăm în considerare extreme (cele mai scumpe înainte de 2009 și cele mai ieftine astăzi), apoi cu două ordine de mărime: prețul celor mai ieftine imprimante fabricate în China astăzi este de doar 300-400 USD - cu toate acestea, cel mai probabil cumpărătorul va fi dezamăgit instantaneu de ele. Imprimantele decente de bază au acum un preț mai mare de 1200-1500 USD.

Al doilea factor important a fost apariția proiectului RepRap sau Replicating Rapid Prototyper - mecanism de prototipare rapidă auto-replicant. Auto-reproducerea se referă la fabricarea pieselor pentru o altă imprimantă similară pe o imprimantă deja fabricată - desigur, nu toate, ci doar cele care pot fi create în cadrul acestei tehnologii, orice altceva trebuie cumpărat. Și nu a fost obiectivul proiectului în sine: sarcina principală a fost crearea celor mai ieftine modele de imprimante disponibile chiar și pentru pasionații privați care nu sunt împovărați cu excesul de bani, dar care doresc să-și încerce mâna la imprimarea 3D. Mai mult, nu toate prototipurile create în cadrul RepRap au fost și nu se auto-replică (în orice parte vizibilă a tuturor detaliilor).

Nu ne vom ocupa de o descriere detaliată a etapelor de formare a proiectului RepRap, analiza avantajelor și dezavantajelor unor prototipuri precum Darwin, Mendel, Prusa Mendel, Huxley. Subiectul este foarte extins pentru a fi luat în considerare în cadrul acestei revizuiri și cităm aceste nume doar ca cuvinte cheie pentru găsirea informațiilor, dintre care există multe pe Internet.

Desigur, imprimantele create în acest fel sunt adesea departe de a fi perfecte chiar și în cadrul tehnologiei FDM, dar vă permit să creați un dispozitiv complet funcțional, cu costuri financiare minime. Trebuie remarcat: astăzi nu este deloc necesar să căutați proprietarul imprimantei pentru a tipări piese posibile și să alergați prin magazine în căutarea restului; Sunt oferite kituri complete pentru auto-asamblarea imprimantei, așa-numitele kituri DIY (de la „Do It Yourself” - faceți-le singur), care vă permit să economisiți în mod semnificativ bani și să evitați agitația și bătăile inutile și conțin, de asemenea, asamblarea detaliată instrucțiuni. Dar există loc pentru cei care nu doresc să fie închiși în cadrul proiectelor gata făcute și doresc să le adauge ceva propriu: există o mulțime de propuneri pentru componente individuale pentru astfel de imprimante.

O altă latură pozitivă a dezvoltării proiectului RepRap este apariția și îmbunătățirea diferitelor programe software pentru lucrul cu astfel de imprimante 3D, în plus, distribuite liber. Aceasta este o diferență importantă față de dispozitivele produse de producători eminenți, care funcționează numai cu propriul software.

În principiu, proiectul nu se limitează la tehnologia FDM, dar până acum este cel mai accesibil, la fel cum materialul cel mai accesibil este filamentul, care este utilizat în marea majoritate a imprimantelor create pe baza dezvoltărilor RepRap.

Utilizarea pe scară largă a imprimantelor FDM a condus la o creștere a cererii de consumabile pentru acestea; oferta nu putea să nu urmeze cererea și același lucru s-a întâmplat ca și în cazul imprimantelor în sine: prețurile s-au prăbușit. Dacă pe vechile pagini de internet dedicate tehnologiilor FDM, există referințe la prețuri la nivelul de 2-3 și chiar mai mult de sute de euro pe kilogram de fir de plastic, acum peste tot vorbim despre zeci de euro, și numai pentru noi materialele cu proprietăți neobișnuite prețul poate ajunge la sute de dolari sau euro pe kilogram. Este adevărat, dacă mai devreme au fost vândute în principal materiale „de marcă”, atunci se oferă adesea un fir de origine necunoscută și calitate incertă, dar acest lucru însoțește în mod inevitabil popularitatea.

Pe lângă preț, imprimantele FDM au și alte avantaje legate de capacitățile tehnologiei. Deci, este foarte ușor să echipați imprimanta cu un al doilea cap de imprimare care poate alimenta filament dintr-un material ușor de îndepărtat pentru a crea suporturi în modele complexe. Prin introducerea unui colorant în fabricarea filamentului, puteți obține diverse culori, foarte strălucitoare.

Și materialul firului în sine poate avea o varietate de proprietăți, așa că să luăm în considerare pe scurt cele mai comune tipuri.

Filamentul poate avea două diametre standard: 1,75 și 3 mm. Bineînțeles, acestea nu sunt interschimbabile, iar alegerea diametrului necesar trebuie specificată în conformitate cu specificațiile imprimantei. Plasticul este furnizat pe bobine și este măsurat nu în funcție de lungime, ci de greutate. Pentru imprimantele FDM de la unii producători (de exemplu, CubeX de la 3D Systems), nu trebuie să cumpărați bobine, ci cartușe speciale cu filament, care sunt mult mai scumpe pe kilogram, dar producătorul garantează calitatea materialului - într-un cuvânt , totul este exact la fel ca la imprimantele convenționale: consum „original” și „compatibil”.

Pentru fiecare tip de material, trebuie cunoscute temperatura de funcționare la care trebuie încălzit materialul din capul de imprimare și temperatura de încălzire a mesei de lucru (platformă) pentru o mai bună aderență a primului strat. Aceste valori nu sunt întotdeauna aceleași pentru orice probă de fire realizate din același tip de material, deci indicăm un interval aproximativ; în teorie, temperaturile optime ar trebui să fie indicate pe eticheta bobinei sau în documentul însoțitor, dar acest lucru nu este întotdeauna cazul și adesea trebuie selectate experimental.

Principalele materiale pentru imprimantele FDM sunt materialele plastice ABS și PLA.

ABS(acrilonitril butadien stiren, ABS) este o rășină termoplastică tehnică rezistentă la impact pe bază de copolimer de acrilonitril cu butadienă și stiren. Materia primă pentru producția sa este petrolul. Acest plastic este opac și poate fi ușor vopsit în diferite culori.

Avantajele ABS:

  • durabilitate,
  • rezistență la impact și elasticitate relativă,
  • non-toxicitate,
  • rezistență la umiditate și ulei,
  • rezistență la alcali și acizi,
  • o gamă largă de temperaturi de funcționare: de la -40 ° С la +90 ° С, pentru grade modificate până la 103-113 ° С.

Avantajele includ costul redus, solubilitatea în acetonă (care permite nu numai lipirea pieselor din ABS, ci și netezirea unei suprafețe neuniforme cu acetonă). ABS este mai rigid decât PLA și, prin urmare, își păstrează forma sub sarcini grele.

Printre neajunsuri, ar trebui menționate următoarele:

  • incompatibilitate cu alimentele, în special alimentele calde, deoarece în anumite condiții (temperatură ridicată) poate elibera cianură de hidrogen,
  • instabilitate la radiații ultraviolete (adică nu îi place lumina directă a soarelui),
  • contracția este semnificativ mai mare decât cea a PLA,
  • mai fragil decât PLA.

Temperatura de funcționare este mai mare decât cea a PLA și este în intervalul 210-270 ° C. Există un ușor miros când lucrați cu filament ABS. În plus, pentru o mai bună aderență a primului strat al modelului la masa de lucru, masa trebuie încălzită la aproximativ 110 grade.

Despre preț: există referințe la bobina de 30-40 dolari pe kilogram. În realitate, prețurile din Rusia încep de la 1.500 (cu ridicata mic) la 2.000 sau mai mult (cu amănuntul) ruble pe kilogram, dacă vorbim despre producătorii chinezi. Filamentul ABS de la companii cunoscute, fabricate în SUA, poate fi de o dată și jumătate până la două ori mai scump.

PLA(polilactidă, PLA) este un poliester biodegradabil, biocompatibil, al cărui monomer este acidul lactic. Materiile prime pentru producție sunt resurse regenerabile - de exemplu, porumb sau trestie de zahăr, astfel încât materialul este netoxic și poate fi utilizat pentru producerea de ambalaje ecologice și veselă de unică folosință, precum și în medicamente și produse de îngrijire personală.

Să observăm imediat: biodegradabilitatea nu este deloc sinonimă cu o fragilitate extremă, produsele PLA sunt destul de viabile.

Avantaje:

  • coeficient scăzut de frecare, ceea ce îl face potrivit pentru fabricarea rulmenților liniști,
  • contracție termică scăzută, în special în comparație cu ABS,
  • mai puțin fragil și mai vâscos decât ABS: sub aceleași sarcini, se va îndoaie mai degrabă decât se va rupe.

Temperatura de funcționare este mai mică decât cea a ABS: aproximativ 180-190 ° C. Încălzirea mesei de lucru este opțională, dar este totuși recomandabil să încălziți masa la 50-60 ° C.

Dezavantaje: am menționat deja unul dintre ele - durabilitate mai mică decât ABS. În plus, PLA este mai higroscopic și chiar și în timpul depozitării necesită aderarea la regimul de umiditate, altfel materialul poate începe să se stratifice și apar bule în el, ceea ce va duce la defecte în fabricarea modelului. În plus, PLA este adesea puțin mai scump decât ABS, deși prețul depinde în mare măsură de producător și vânzător.

Acetona nu are practic niciun efect asupra PLA, trebuie lipită și tratată cu dicloroetan, cloroform sau alte hidrocarburi clorurate, ceea ce necesită măsuri de siguranță sporite în timpul funcționării (dar, desigur, acetona nu este un cadou în acest sens).

Alte materiale pentru imprimarea FDM sunt mult mai puțin frecvente.

HIPS(Polistiren cu impact ridicat, polistiren cu impact ridicat) - un material opac, dur, dur, rezistent la impact, îngheț și temperaturi extreme. Se dizolvă în limonen, un solvent natural extras din citrice și, prin urmare, poate fi utilizat pentru a crea structuri de susținere care nu trebuie îndepărtate mecanic.

Temperatura de lucru este de aproximativ 230 ° С, prețul este cu 30-50% mai mare decât cel al ABS.

Nailon ușor, flexibil, rezistent la substanțe chimice. Părțile făcute din acesta au frecare de suprafață foarte redusă.

Temperatura de lucru este mai mare decât cea a PLA: aproximativ 240-250 ° C. Cu toate acestea, acest lucru nu produce vapori sau mirosuri. Costul filamentului de nylon este de două ori mai mare decât cel al PLA sau ABS.

PC(Policarbonatul, policarbonatul) este un polimer destul de dur, care își păstrează proprietățile în intervalul de temperatură de la -40 ° C la 120 ° C. Are o transmisie ridicată a luminii și este adesea folosit ca înlocuitor de sticlă și, având încă o greutate specifică mai mică și un indice de refracție mai mare, este perfect pentru producerea lentilelor. Inertitatea biologică completă vă permite să realizați chiar și lentile de contact. În plus, CD-urile sunt realizate din acesta.

Temperatura de imprimare 260-300 ° С. Până în prezent, puține sunt produse sub formă de filament pentru imprimarea FDM, astfel încât prețul este de trei ori mai mare decât cel al ABS.

Proprietăți optice similare sunt posedate de PETT(Polietilen tereftalat). Modelele din acesta sunt foarte durabile, deoarece straturile de material topit se lipesc perfect. Temperatura de lucru 210-225 ° С, este de dorit să încălziți masa la 50-80 ° С. Prețul este de aproximativ 4500-5000 de ruble pe kilogram.

Sub abrevierea PVA(PVA) există două tipuri de materiale care se pot ascunde: acetat de polivinil (PVAc) și alcool polivinilic (PVAl). Conform formulei chimice, acestea sunt destul de asemănătoare, doar alcoolul acetat este absent în alcoolul polivinilic și proprietățile lor coincid, de asemenea - în multe feluri, dar nu în toate. Din păcate, vânzătorii indică adesea pur și simplu „PVA (PVA)” fără a face nicio distincție, deci putem oferi doar un preț aproximativ generalizat: 4500-5000 ruble pe kilogram de fir.

Alcool polivinil PVAl necesită o temperatură de funcționare de aproximativ 180-200 ° C, creșterea sa suplimentară este nedorită - poate începe piroliza (descompunerea termică). În plus, materialul este foarte higroscopic, absoarbe activ umezeala din aer, ceea ce creează probleme atât în ​​timpul depozitării, cât și în timpul imprimării, mai ales dacă diametrul filamentului este de 1,75 mm. Pe de altă parte, aceeași proprietate este foarte utilă: suporturile din PVAl se dizolvă în apă rece.

Acetat de polivinil PVAc toată lumea este bine cunoscută ca parte integrantă a adezivului PVA, care este o emulsie apoasă a acestei substanțe. Necesită o temperatură de funcționare ușor mai scăzută: 160-170 grade. De asemenea, se dizolvă bine în apă.

Materiale noi cu proprietăți originale apar tot timpul. Adevărat, prețul pentru ei la început poate fi foarte mare.

De exemplu elastomer NinjaFlex vă permite să creați produse elastice. Prețul este de aproximativ 7.500-8.000 de ruble pe kilogram, temperatura de funcționare este de 210-225 ° С, temperatura mesei poate fi temperatura camerei sau ușor ridicată, până la 35-40 ° С.

Material lansat recent Laywoo-D3 Este interesant în primul rând pentru că produsele realizate din acesta seamănă cu textura lemnului și chiar miros a lemn. Faptul este că este realizat doar pe baza particulelor mici de lemn și a unui polimer liant. Temperaturile de funcționare pot fi cuprinse între 175-250 ° С, încălzirea mesei nu este necesară. Mai mult, culoarea după solidificare va depinde de temperatura selectată: cu cât este mai mare, cu atât este mai închisă. Schimbând temperatura în timpul imprimării, puteți obține chiar și aparența inelelor anuale, ca pe lemnul natural. Desigur, prețul pentru acest material este considerabil - aproximativ 10 mii de ruble pe kilogram.

Alte materiale exotice, Cărămidă, conține umpluturi minerale și vă permite să simulați produse din gresie. Temperatura de lucru este cuprinsă între 165-210 ° С; de data aceasta, pe măsură ce temperatura crește, se poate obține o suprafață mai grosieră pentru a spori efectul de imitație. De asemenea, nu necesită încălzirea mesei, dar la finalul imprimării, ar trebui să așteptați câteva ore pentru ca modelul să se întărească în cele din urmă și abia apoi să îl scoateți. Prețul este același 10 mii ruble pe kilogram.

Desigur, toate prețurile de mai sus sunt doar un ghid: se pot schimba atât în ​​timp, cât și de la vânzător la vânzător, mai ales dacă nu cumpărați în Rusia, ci comandați în străinătate.

Deoarece recenzia noastră este concepută în principal pentru cei care s-au interesat recent de imprimarea 3D și nu au încă propria experiență în acest domeniu, observăm: cel mai bine este să începeți cu „cursul unui tânăr luptător” și chiar să recomandați ( urmați linkul pentru a descărca programul cursurilor și pentru a găsi coordonatele de contact). Pe lângă faptul că vorbește despre fundamentele teoretice, fiecărui „cadet” i se oferă posibilitatea de a lucra la o imprimantă FDM foarte bună sub îndrumarea unor specialiști cunoscuți. Desigur, cursurile sunt comerciale, adică plătite, dar banii cheltuiți vor da roade rapid, deoarece veți dobândi cunoștințe despre cum să evitați cele mai frecvente greșeli și experiență practică, deși puțin.

Aceasta încheie revizuirea noastră pentru a trece la alte aspecte ale tipăririi 3D și modele specifice de imprimantă în scurt timp.

Tehnologiile moderne permit fabricarea unei largi varietăți de obiecte care au fost modelate folosind programe de calculator. Modele de mașini, încălțăminte la modă, structuri de construcții de înaltă tehnologie, inclusiv o casă de păsări inovatoare - acestea sunt doar o sutime din procente din acele produse care pot fi realizate pe imprimante 3D.

Acest consumabil se distinge prin următoarele proprietăți:

  • Rezistență mecanică ridicată. Când utilizați plastic ABS pentru o imprimantă 3D, acesta poate rezista la solicitări mecanice semnificative. Produsele finite se caracterizează prin rezistență la impact și rigiditate ridicată.
  • Temperatura admisibilă ridicată. Produsul finit nu își pierde proprietățile la temperaturi de până la 100 ° C, ceea ce determină nu numai domeniul de aplicare, dar permite și metode suplimentare de procesare - pulverizare galvanică, lipire, metalizare sub influența vidului.
  • Neutralitate chimică. Această proprietate a plasticului pentru o imprimantă 3D se manifestă prin neutralitate față de alcali, acizi, compuși de hidrocarburi, inclusiv benzină, precum și orice tip de lubrifiant. Trebuie luată în considerare utilizarea limitată în contact cu acetonă, eter, benzen și alte substanțe chimice.

Atunci când utilizați plastic ABS pentru o imprimantă 3D, produsele finite sunt strălucitoare. În acest caz, gradul de luciu poate fi setat ca un parametru separat.

Printre cele mai puternice aspecte ale materialului descris se poate numi rezistență scăzută la uzură sub acțiunea directă a radiațiilor ultraviolete. Impermeabilitatea dielectrică și rezistența la precipitații atmosferice sunt, de asemenea, insuficiente.

Atunci când evaluați tipurile de plastic pentru o imprimantă 3D, nu puteți să nu menționați marca PLA. Inițial, se referă la un tip de material mai ecologic, dar în același timp va costa mai mult decât un concurent.

Lansetele pentru imprimante 3D din poliester sunt fabricate din deșeuri care utilizează sfeclă de zahăr sau porumb. De aceea, copiii pot lua produse finite pentru joacă - materialul este absolut netoxic.

Următoarele caracteristici pentru plasticul PLA pot fi denumite:

  • coeficient redus de interacțiune pentru frecare suprafețelor;
  • punct de topire scăzut.

Cu o utilizare intensivă, piesele își pierd rapid starea inițială. Chiar și într-o poziție statică, când aspectul rămâne staționar, efectul atmosferic nu permite obiectului să persiste mult timp.

În termeni valorici, ambele materiale plastice descrise au aproximativ același preț. Prin urmare, atunci când alegeți o tijă pentru o imprimantă 3D, trebuie să țineți cont de scopul produsului final și de condițiile sale de funcționare. Poate că caracteristicile descrise pentru plasticul PLA sunt potrivite pentru fabricarea jucăriilor pentru copii.

În plus, luați în considerare cu atenție cerința pentru utilizarea imprimantei pe care o utilizați. Unele modele acceptă doar un anumit tip de consumabil.

Un alt tip de plastic este plasticul PVA. În abrevierea, puteți vedea o analogie completă cu binecunoscutul lipici. Într-adevăr, acetat de polivinil poate pregăti și modele 3D. Mai mult, acest polimer este ușor solubil în apă. Proprietățile menționate pot fi utilizate cu succes în diferite condiții. De exemplu, producerea în comun a unei conexiuni filetate (șurub-piuliță) permite separarea ulterioară a pieselor.

Descriind alte materiale, putem numi tipurile de materiale plastice care sunt mai puțin utilizate în practică. Fotopolimerii își pot schimba forma originală atunci când sunt expuși la lumina soarelui.

Un alt material - nylonul, în ciuda unei anumite toxicități, are o rezistență ridicată la efectele de temperatură, absoarbe umezeala. Nylonul este adesea folosit în unelte și în unele produse medicale.

Utilizarea polimerilor pentru imprimantele 3D este opțională. De exemplu, puteți pune cu ușurință miere sau ciocolată pentru lucru. Totul depinde de produsele planificate pentru fabricare, dotându-le cu proprietăți finale.

Piața imprimării 3D se dezvoltă activ. Astăzi puteți obține un model volumetric de aproape orice complexitate. În același timp, se extinde și lista materialelor din care poate fi sculptat produsul. Ele diferă prin densitate, cost, rezistență și alte caracteristici. Materialele pentru o imprimantă 3D vor fi discutate în acest articol.

Cum funcționează procesul de imprimare 3D?

În general, există multe modalități de a implementa un model 3D. Cu toate acestea, aproape toate se rezumă la un singur lucru - aplicarea materialului pentru o imprimantă 3D strat cu strat și apoi întărirea acestuia. Principalele metode arată astfel:

  • Extrudare. Cea mai des utilizată metodă. Capul de distribuție toarnă materialul pe o platformă specială de răcire, care solidifică, leagă și formează modelul. Folosind această abordare, este posibil să creați părți de diferite culori.
  • Fotopolimerizare. Se bazează pe tehnica iluminării unui fotopolimer special cu un laser conform unui șablon, care în cele din urmă se transformă într-un model real.
  • Formarea unui strat pe un strat nivelat de pulbere. Această metodă topește o compoziție specială sub formă de pulbere prin lipire sau sinterizare.
  • Alimentarea materialului de sârmă. Din punct de vedere electronic, materialul firului de alimentare pentru imprimanta 3D este topit și modelat.
  • Laminare. Se ia ca bază un număr mare de straturi de material, care se suprapun unul pe celălalt. Laserul decupează apoi contururile și șanțurile dorite în această structură.

Aplicarea imprimării 3D

Tehnologia se dezvoltă încă, devenind din ce în ce mai perfectă în fiecare zi. Astăzi, imprimarea ZD poate fi utilizată în următoarele sarcini:

  • Crearea de mostre sau machete de produse. De exemplu, pentru a evalua o piesă complexă înainte ca aceasta să fie fabricată comercial, inginerii pot imprima 3D un prototip și îl pot examina.
  • Producție la scară mică de diferite piese.
  • Imprimarea fragmentelor scheletului uman este utilizată în proteze și implantare.
  • Crearea componentelor armelor.
  • Constructie.
  • Productia de mancare.

Materiale de bază pentru o imprimantă 3D

Există multe compoziții cunoscute pentru crearea de modele, în funcție de direcția de aplicare a piesei. Merită să luați în considerare mai detaliat fiecare tip separat.

Plastic ABS

Probabil cea mai populară imprimantă 3D consumabilă. De asemenea, se găsește sub denumirea de "acrilonitril butadien stiren" sau ABS.

Are proprietăți mecanice bune. Este adesea folosit pentru a crea structuri portante complexe.

Costul și disponibilitatea reduse au influențat utilizarea sa pe scară largă atât în ​​condițiile casnice, cât și la scară industrială.

În ciuda faptului că plasticul ABC ca produs finit este absolut ecologic, atunci când este încălzit în timpul procesului de producție, sunt posibile emisiile de vapori de acrilonitril. Este adevărat, datorită vitezei reduse a imprimantei, cantitatea de substanțe nocive este destul de mică, iar pentru o producție sigură va fi suficientă pentru a asigura o bună ventilație a camerei.

Plasticul ABS nu trebuie utilizat pentru vase, deoarece reacționează cu etanolul.

Din caracteristicile tehnice ale plasticului ABS, merită evidențiată temperatura ridicată a tranziției sticlei, care este de 105 grade. Rezistențele la întindere și la întindere sunt de 41 și respectiv 21 MPa. De fapt, desigur, mulți producători amestecă materialele plastice cu compuși diferiți. Aceasta înseamnă că, în practică, unele proprietăți vor fi diferite.

Pro și contra de plastic ABS

Cu ajutorul acestui consumabil pentru o imprimantă 3D, puteți crea modele color datorită faptului că plasticul are o gamă bogată. Plasticul ABS nu se teme de umezeală, de diferiți acizi și uleiuri. Rezistența sa la căldură atinge 115 grade, în funcție de producătorul specific.

Rezistența la impact și elasticitatea plasticului ABS pentru o imprimantă 3D vă permite să creați piese și modele fiabile. De asemenea, se dizolvă perfect în acetonă, ceea ce face posibilă aplicarea post-procesării părții finite în perechi pentru a da un aspect neted și finit produsului.

Dintre dezavantajele grave ale plasticului ABS pentru o imprimantă 3D, merită subliniat incapacitatea sa de a rezista expunerii prelungite la lumina obișnuită a soarelui. Și relația sa cu diferite elemente conținute în alimente și produse limitează utilizarea acestuia, deoarece este posibilă eliberarea de materiale toxice.

Plastic PLA

Acest tip de material pentru imprimarea pe o imprimantă 3D constă din polilactidă. Este biodegradabil și conține acid lactic. Acest material este produs din porumb sau trestie de zahăr.

Naturalitatea plasticului PLA nu limitează utilizarea acestuia în nicio zonă.

PLA se topește la temperaturi peste 170 de grade. Cu toate acestea, 50 este deja suficient pentru înmuiere. Rezistențele la întindere și la îndoire sunt de 57,8 și respectiv 55,3 MPa. Dimensiunea la care este posibilă crearea unei piese este de 0,3 mm, ceea ce face posibilă acordarea modelului de mare precizie.

Plasticul PLA nu are practic părți negative serioase. Este o fragilitate și o fragilitate crescute? Iar cele pozitive arată astfel:

  • netoxic, poate fi utilizat în industriile și industriile alimentare;
  • are o gamă largă de culori, care vă permite să realizați cele mai îndrăznețe idei creative;
  • nu este nevoie să utilizați o platformă încălzită atunci când creați un model;
  • suprafața netedă a produsului finit;
  • detaliu ridicat și calitate a produselor tipărite.

Plastic PET

Acest reprezentant se remarcă din întreaga revizuire a materialelor pentru o imprimantă 3D. În primul rând, sticlele obișnuite din plastic sunt fabricate din tereftalat de polietilenă sau PET. În al doilea rând, disponibilitatea sa pe scară largă a făcut ca materialul să fie unul dintre cele mai populare. Există chiar și instalații speciale de reciclare pentru uz casnic și producția de filamente din PET.

În ceea ce privește rezistența și flexibilitatea, proprietățile plasticului PET sunt similare cu ABS. În același timp, straturile aderă perfect, oferind modelului un grad ridicat de rezistență.

Temperatura medie de imprimare pentru acest tip de material este de aproximativ 212-224 de grade.

Nailon

Material excelent pentru piese de imprimare 3D destinate utilizării în mecanisme complexe. Are un bun coeficient de alunecare și rezistență. Cu toate acestea, proprietățile sale sugerează un nivel tehnologic mai ridicat al echipamentelor pentru crearea de modele.

Punctele de topire de la diferiți producători pot varia de la 178 la 218 grade. Pentru extrudare, această valoare variază de la 235 la 260 de grade.

Utilizarea nailonului este similară cu plasticul ABS - are nevoie de o platformă încălzită. În acest caz, procesul de suprapunere a straturilor este mai lin, permițându-vă să creați modele detaliate.

Pro și contra de nailon

Acest material are o rezistență ridicată la uzură și elasticitate. Are capacitatea de a rezista la o mare varietate de solvenți. Postprocesat ușor mecanic atunci când aduceți modelul la rezultatul final.

Dintre dezavantajele nailonului, merită evidențiată marea sa higroscopicitate, adică capacitatea de a absorbi umezeala. Prin urmare, se recomandă uscarea puțin a materialului înainte de modelare. Acest lucru va ajuta la evitarea problemelor de producție. Fumurile toxice pot fi eliberate în timpul pirolizei.

Beton

Oricât de ciudat ar părea, astfel de imprimante există deja. Este adevărat, se utilizează o compoziție specială a amestecului de ciment.

Cu ajutorul unei imprimante 3D de construcție, puteți crea case și structuri cu drepturi depline. În același timp, timpul pentru „crearea” unui perete înalt de 6 metri poate dura doar câteva ore.

Din păcate, tehnologia din Rusia este încă la început, dar se dezvoltă activ în Occident.

Metal

O pulbere specială este utilizată ca material de construcție pentru a crea piese metalice.

În acest tip de producție, sunt utilizate imprimante 3D industriale scumpe. Ele pot fi împărțite condiționat în 3 categorii:

  1. Primul grup include modele care sunt similare din punct de vedere structural cu imprimantele convenționale pentru plastic. Se caracterizează prin utilizarea metalelor moi - plumb, staniu etc.
  2. Acestea din urmă folosesc pulbere de metal cu un adeziv special. După producție, modelul trebuie să fie tras pentru a câștiga toată puterea.
  3. Acestea sunt imprimante 3D industriale, în care pulberea este trasă prin expunerea la un laser.

De fapt, numai acesta din urmă este un mijloc „real” de tipărire a produselor metalice.

Aliaje de bază

Printre materiale există o gamă largă de aliaje și elemente individuale. Merită să le înțelegem puțin:

  • titanul este un material foarte durabil care este utilizat în mod activ în medicină datorită biocompatibilității sale, a greutății ușoare și a bunei rezistențe la rugină;
  • oțel inoxidabil - diferite aliaje de oțel sunt renumite pentru durabilitatea și accesibilitatea lor;
  • aluminiu și derivați - un aliaj ușor cu densitate redusă, se pretează bine diferitelor tipuri de prelucrare.

Pro și contra ale pulberii metalice

Așa cum este tipic metalelor, pulberea lor după transformare într-o formă va avea o rezistență ridicată. În același timp, detalierea obiectului este disponibilă la un nivel decent, până la 0,025 mm. Rezistența la temperaturi ridicate permite utilizarea modelelor într-o mare varietate de industrii. După ce produsul nu mai funcționează sau, dacă nu este necesar, poate fi retopit.

În ceea ce privește dezavantajele, există doar una, dar destul de semnificativă. Tehnologia de imprimare 3D din metal este foarte complexă. Prin urmare, echipamentul este de obicei scump.

În plus, va fi dificil să organizăm o astfel de producție într-un mediu intern.

Concluzie

Articolul a examinat ce materiale sunt utilizate de imprimantele 3D, caracteristicile și proprietățile acestora, precum și domeniile de aplicare. Deoarece tehnologia este relativ nouă, are multe subtilități și nuanțe. Acestea sunt dezasamblate și rezolvate practic „prin tastare”, chiar până la setările imprimantei 3D. Dar există un interes al multor sfere pentru imprimarea rapidă și de înaltă calitate a produselor finite, ceea ce înseamnă că tehnologia se va dezvolta și va fi perfecționată.

Prieteni, o mică introducere!
Înainte de a citi știrile, permiteți-mi să vă invit în cea mai mare comunitate de proprietari de imprimante 3D. Da, da, există deja, pe paginile proiectului nostru!

Puteți găsi vânzători de consumabile pentru imprimante 3D în orașul dvs. în catalogul nostru -

Dacă pentru imprimantele simple trebuie să cumpărați cartușe de cerneală, atunci pentru „rudele” lor 3D trebuie să cumpărați consumabile. Vă oferim să înțelegeți diferitele tipuri de plastic, astfel încât să puteți alege cea mai potrivită opțiune.

Cel mai popular consumabil este plasticul ABS. Structura specială a acestui tip de „consumabil” îi permite să reziste la solicitări mecanice puternice. Astfel de plastic aparține grupului rezistent la șocuri și dacă comparăm ABS-ul cu polistirenul obișnuit, atunci este semnificativ superior altor analogi în ceea ce privește rezistența mecanică și rigiditatea. Alte avantaje includ faptul că acest tip de plastic poate rezista la o sarcină de temperatură de 100 ° C. Acest consumabil poate fi utilizat și pentru galvanizare, placare sub vid și chiar pentru contactele de lipit. Este excelent pentru sudare sau turnare de precizie. Materialul are stabilitate dimensională ridicată. Obiectele tipărite au o suprafață strălucitoare (nivelul de luciu poate fi ajustat).

Printre lista imensă de avantaje, se poate remarca rezistența la alcali, grăsimi, acid, hidrocarburi, grăsimi și chiar benzină. Cu toate acestea, se dizolvă perfect în acetonă, eter, benzen, clorură de etil, clorură de etilenă, anilină și anisol. Principalul dezavantaj este sensibilitatea la razele ultraviolete și precipitații. Acest material se caracterizează printr-un nivel scăzut de izolație electrică.

  • Costul unui kilogram de plastic ABS este de aproximativ 2.400 de ruble.
  • Practic fără absorbție de umiditate
  • Inflamabil la 395 ° C

Plasticul PLA sau polilactida este cel mai ecologic consumabil și cel mai potrivit pentru imprimarea 3D. Acest tip de plastic este un poliester termoplastic care este creat din deșeuri biologice (sfeclă de zahăr sau siloz de porumb). Monomerul său este acidul lactic. Obiectele tipărite au un nivel excelent de culisare și este chiar posibil să se producă rulmenți culisanți din astfel de plastic.

Cel mai adesea, acest material este utilizat pentru fabricarea jucăriilor pentru copii, deoarece plasticul PLA are cel mai scăzut nivel de toxicitate. Singurul dezavantaj al poliacidei este fragilitatea și degradarea treptată. Costul acestui tip de „consumabil” este de 2.400 de ruble, ceea ce este destul de scump, având în vedere fragilitatea acestui material. Rețineți că, dacă nu atingeți produsul tipărit, acesta poate rezista aproximativ 20 de ani (dacă temperatura materialului nu depășește 50 ° C). Cu toate acestea, dacă îl expuneți la o funcționare constantă, atunci în curând obiectul își va pierde aspectul original. Materialul este excelent pentru tipărituri mari și mici. Este demn de remarcat faptul că, pentru a crește rezistența produsului, poliacida poate fi amestecată cu plastic ABS, mai ales că au același cost. Dacă doriți să topiți plasticul PLA, pur și simplu așezați modelul într-un rezervor cu ultrasunete cu puțină sodă caustică. O modalitate mai ușoară de topire este de a pune obiectul în apă încălzită la o temperatură de 80 ° C.

Plasticul PVA a apărut pe piața rusă în 2012. PVA este același acetat de polivinil, adică lipici PVA. Principalul avantaj (sau dezavantaj?) Al acestui material este solubilitatea sa rapidă în apă. Acest tip de consumabil este adesea folosit ca separator. De exemplu, dacă un utilizator trebuie să imprime o piuliță cu un șurub, PVA ajută la separarea celor două obiecte, astfel încât după imprimare piulița să se poată roti liber pe șurub. Desigur, imprimarea obiectelor cu PVA poate părea impracticabilă. Scopul său principal este de a juca un rol de sprijin în crearea obiectelor proiectate unic.

Fotopolimeri

Fotopolimerii sunt un alt consumabil popular pentru imprimantele moderne. De fapt, acest material are o mulțime de soiuri, dar toate au un lucru în comun - fotopolimerii își schimbă forma sub influența soarelui. Acest consumabil este utilizat pentru imprimarea pe imprimante SLA și PJET. Aceste „consumabile” pot fi lichide sau solide. Obiectele care au fost tipărite cu fotopolimeri sunt extrem de durabile și rezistente la lumina soarelui și la apă. Prețul fotopolimerilor este de obicei stabilit de producător sau vânzător.

Pulbere de metal

Pulberea metalică este de asemenea utilizată în mod obișnuit în imprimarea 3D. Rețineți că pulberea nu trebuie să fie metalică. Materialul de pornire poate fi aur, cupru, aluminiu sau un aliaj. Chiar și plasticul ABS nu poate imita strălucirea metalului real. Acest tip de consumabil este utilizat pe scară largă în producția de bijuterii. În plus, modelele metalice sunt mai durabile decât alte tipuri de consumabile pentru imprimante 3D. Costul pulberii depinde de valoarea sa.

Nylonul este foarte asemănător cu cel mai popular material consumabil - plastic ABS. Cu toate acestea, are o rezistență mai bună la imprimarea la temperaturi ridicate și este capabil să absoarbă umezeala. Dezavantajul nailonului este timpul mai lung de solidificare și necesitatea evacuării aerului din extruder. Nylonul este considerat un material toxic. Acest tip de consumabil este excelent pentru tipărirea de unelte, pârghii și chiar piese de schimb pentru dispozitive medicale. Este demn de remarcat faptul că cei mai mulți proprietari de imprimante folosesc astăzi un material precum Nylon 618, care este mult mai puțin toxic. Prețul nailonului este de 2.400 de ruble pe kilogram.

Tipurile moderne de consumabile pentru imprimantele 3D au marja de siguranță necesară. Desigur, majoritatea fericitilor proprietari de imprimante 3D preferă să utilizeze plastic ABS sau PLA. Cu toate acestea, plasticul nu poate satisface întotdeauna nevoile purtătorului. De fapt, există mult mai multe varietăți de „consumabile” pentru imprimantele 3D. De exemplu, unele modele de imprimante pot folosi ciocolată sau gheață. Totul depinde de imaginația proprietarului și de tipul de imprimantă!

Puteți obține informații detaliate despre consumabilele pentru imprimantele FDM în secțiunea de referință a portalului nostru. ...

La începutul anilor 1860, statul rus s-a confruntat cu probleme financiare. Trezoreria era goală și cerea reaprovizionare. Din acest motiv, a apărut întrebarea introducerii în circulație a notelor de hârtie, care într-o oarecare măsură ar putea compensa lipsa de bani metalici. Facturile de trezorerie pe hârtie erau deja pregătite sub Petru al III-lea, dar din diverse motive reforma monetară a fost amânată.

După aderarea la tron ​​a împărătesei Ecaterina a II-a, a fost emis un manifest care vorbea despre crearea a două instituții bancare la Sankt Petersburg și Moscova. Printre altele, funcțiile lor includeau schimbul de bani tradiționali din cupru cu note de hârtie de stat. Trebuia să emită bani de hârtie în denumiri de 25, 50, 75 și 100 de ruble.

Primele bancnote rusești

Primele note de hârtie au fost puse în circulație în 1769. Noii bani au fost imprimați pe hârtie albă folosind vopsea neagră, dar conțineau deja filigrane, reliefuri și semnături ale oficialilor responsabili ca elemente de securitate. La început, bancnotele erau unilaterale - reversul lor nu conținea inscripții și alte elemente grafice.

În mod oficial, banii pe hârtie erau meniți să reducă costul prohibitiv de ridicat al emiterii banilor tradiționali. Dar reforma avea și un scop secret: împărăteasa Ecaterina a II-a planifica în acest fel să umple trezoreria cu costuri minime. În esență, primele bancnote ale Catherinei erau chitanțe de plată care puteau fi schimbate în bănci contra unei monede metalice în conformitate cu denumirea ștampilată pe bancnote.

După începerea emiterii de note pe hârtie, statul a lansat schimbul de „metal” pentru bancnote. Birourile de schimb valutar erau situate în două duzini de orașe rusești, tranzacțiile financiare erau masive. În timp, numărul notelor de hârtie a crescut, numărul acestora a crescut la sute de milioane. Vicleșugul, după ce a primit un nou instrument financiar la dispoziția lor, a găsit ocazia de a umple trezoreria statului prin scheme complexe de credit folosind bancnote.

Bancnotele de hârtie erau comune în tot Imperiul Rus până la izbucnirea Primului Război Mondial și erau susținute de aur. Aspectul bancnotelor se schimba din când în când, apar elemente de securitate mai moderne, bancnotele primeau numere individuale. Portretele împăraților ruși erau decorarea banilor de hârtie.