Prekinjen papirni denar.  Zgodovina bankovcev v Rusiji.  Kako denar umre

Prekinjen papirni denar. Zgodovina bankovcev v Rusiji. Kako denar umre

Povedali smo že, da je tehnologij 3D tiskanja veliko in se redno pojavljajo bodisi nove bodisi modifikacije že znanih, zato ne bomo poskušali dojeti neizmernosti in bomo podrobneje povedali le o najbolj zanimivih in najpogostejših.

Začnimo seveda s stereolitografijo, ki je bila zgodovinsko prva.

StereoLitografski aparat (SLA)

Začetni produkt je tekoči fotopolimer, ki mu dodamo poseben trdilec in ta mešanica spominja na dobro znano epoksidno smolo, le v normalnem stanju ostane tekoča, vendar se pod vplivom ultravijoličnega laserja polimerizira in postane trdna.

Seveda laser ne more takoj ustvariti celotnega modela v debelini polimera in lahko govorimo le o zaporedni konstrukciji v tankih plasteh. Zato se uporablja premična podlaga z luknjami, ki jo z mikrolift-dvigalom potopimo v fotopolimer do debeline ene plasti, nato laserski žarek osvetli področja, ki jih je treba strditi, substrat potopimo v še eno plast, laser spet deluje itd.

Ne brez večjih težav. Prvič, zahteve za sam fotopolimer so precej protislovne: če je debel, ga je lažje polimerizirati, vendar je težje zagotoviti enakomerno površino po vsakem koraku potopitve; morate uporabiti posebno ravnilo, ki na vsakem koraku preide površino tekočine in jo izravna. Velika količina trdilca s fiksno močjo laserja bo zmanjšala zahtevani čas osvetlitve, vendar neizogibna osvetlitev ozadja "pokvari" okoliško prostornino polimera in skrajša možno obdobje njegove uporabe.

Drugič, popolna polimerizacija vsake plasti bi trajala veliko časa, zato se izpostavljenost izvede na ravni, na kateri plast pridobi le minimalno zahtevano trdnost, nato pa končni model, potem ko je bil predhodno opran iz ostankov tekočega polimera, je treba obsevati z močnim virom v posebni komori, tako da je polimerizacija dosegla 100%.

Prednosti tehnologije so jasne:

  • lahko dobite zelo visoko ločljivost tiskanja, to je doseganje dobre natančnosti pri izdelavi modelov, kar je navpično odvisno predvsem od zmogljivosti dvigala, ki potaplja platformo, in je običajno 100 µm, v najboljših napravah in manj pa navzgor do 25-50 µm; vodoravno se natančnost določi s fokusiranjem laserskega žarka; premer "točke" 200 µm je povsem resničen; zato je kakovost površine visoka tudi brez dodatne obdelave;
  • dobite lahko zelo velike modele, do 150 × 75 × 55 cm in tehtajo do 150 kg;
  • mehanska trdnost dobljenih vzorcev je precej visoka, lahko prenesejo temperature do 100 ° C;
  • zelo malo je omejitev glede kompleksnosti modela in prisotnosti majhnih elementov v njem;
  • majhna količina odpadkov;
  • enostavnost zaključka, če obstaja.
  • omejena izbira materialov za izdelavo modelov;
  • nezmožnost barvnega tiska in kombinacije različnih materialov v enem ciklu;
  • nizka hitrost tiskanja, največ 10–20 milimetrov na uro navpično;
  • zelo velike mere in teža: na primer ena od naprav 3D Systems ProX 950 SLA tehta 2,4 tone in meri 2,2 × 1,6 × 2,26 m.

Čeprav smo omenili omejen nabor potrošnega materiala, je izbira še vedno in lahko dobite modele z različnimi lastnostmi: s povečano toplotno odpornostjo, prilagodljivo, z visoko odpornostjo proti abrazivom. Res je, pri barvah je slabše: na voljo je zelo omejeno število, vključno z belo, sivo in tudi prosojno.

Glavna pomanjkljivost pa je visoka cena tako tiskalnikov samih (stotine tisoč dolarjev) kot potrošnega materiala (dva do tri tisoč dolarjev za 10 -kilogramsko kartušo), zato naprav SLA ne najdemo v nobenem množičnem obsegu.

Selektivno lasersko sintranje (SLS)

Ta metoda se je pojavila približno istočasno s SLA in ima celo veliko skupnega z njo, le da se namesto tekočine uporablja prah s premerom delcev 50-100 mikronov, porazdeljen v tanke enakomerne plasti v vodoravni ravnini , nato pa laserski žarek sintra območja, ki se utrjujejo na tej plasti modela.

Vhodni materiali so lahko zelo različni: kovina, plastika, keramika, steklo, vlivni vosek. Prašek se nanese in izravna na površino delovne mize s posebnim valjčkom, ki med povratnim prehodom odstrani odvečni prah. Nato deluje močan laser, ki sintra delce med seboj in s prejšnjo plastjo, nato pa se miza spusti za količino, ki je enaka višini ene plasti. Da bi zmanjšali moč laserja, potrebno za sintranje, se prah v delovni komori segreje skoraj do temperature taljenja, sam laser pa deluje v impulznem načinu, saj je pri sintranju največja moč pomembnejša od trajanja izpostavljenosti.

Delci se lahko v celoti ali delno topijo (po površini). Nepečeni prah, ki ostane okoli utrjenih plasti, služi kot podpora za ustvarjanje previsnih elementov modela, zato ni potrebe po oblikovanju posebnih nosilnih struktur. Toda na koncu postopka je treba ta prah odstraniti iz komore, še posebej, če bo naslednji model izdelan iz drugega materiala, in iz votlin že izdelanega modela, kar je mogoče storiti šele, ko je popolnoma ohlajeno.

Pogosto je potrebna zaključna obdelava - na primer poliranje, saj je površina lahko hrapava ali z vidno laminacijo. Poleg tega se material ne sme uporabljati le čist, ampak tudi v mešanici s polimerom ali v obliki delcev, prevlečenih s polimerom, katerih ostanke je treba odstraniti s sežiganjem v posebni peči. Pri kovinah nastale praznine hkrati napolnimo z bronom.

Ker govorimo o visokih temperaturah, potrebnih za sintranje, proces poteka v dušikovi atmosferi z nizko vsebnostjo kisika. To preprečuje tudi oksidacijo pri delu s kovinami.

Serijsko proizvedene instalacije SLS vam omogočajo delo s precej velikimi predmeti, do 55 × 55 × 75 cm.

Mere in teža samih instalacij ter SLA so precej impresivne. Tako ima aparat Formiga P100, prikazan na fotografiji, s precej skromnimi dimenzijami izdelanih modelov (delovno območje 20 × 25 × 33 cm) dimenzije 1,32 × 1,07 × 2,2 m s težo 600 kg, to pa brez ob upoštevanju takšnih možnosti, kot sta mešalna naprava v prahu in čistilno-filtrirni sistem. Poleg tega lahko P100 deluje samo s plastiko (poliamid, polistiren).

Tehnološke možnosti so:

  1. Selektivno lasersko taljenje (SLM), ki se uporablja za delo s čistimi kovinami brez polimernih nečistoč in vam omogoča, da v enem koraku ustvarite končni vzorec.
  2. Taljenje elektronskih žarkov (EBM) uporaba elektronskega žarka namesto laserja; ta tehnologija zahteva delo v vakuumski komori, lahko pa se uporabijo tudi kovine, kot je titan.

Obstajajo tudi imena, kot so Neposredna kovinska izdelava (DMF), in Neposredna proizvodnja.

Tiskalnik SPRO 250 Direct Metal proizvajalca 3D Systems, ki, kot pove že ime, lahko dela s kovinami po tehnologiji SLM, z delovno komoro 25 × 24 × 32 cm ima velikost 1,7 × 0,8 × 2 metra in teža 1225 kg. Deklarirana hitrost je od 5 do 20 kubičnih centimetrov na uro, sklepamo pa lahko, da se bo model s prostornino kozarca izdeloval najmanj 10 ur.

  • široka paleta materialov, primernih za uporabo;
  • omogoča ustvarjanje zelo zapletenih modelov;
  • hitrost je v povprečju višja od hitrosti SLA in lahko navpično doseže 30–40 mm na uro;
  • se lahko uporablja ne le za izdelavo prototipov, ampak tudi za majhno proizvodnjo, vključno z nakitom;
  • sta potrebna močan laser in zaprta komora, v kateri nastane okolje z nizko vsebnostjo kisika;
  • nižja od SLA, največja ločljivost: najmanjša debelina sloja 0,1–0,15 mm (odvisno od materiala je lahko nekoliko manjša od 0,1 mm); vodoravno, tako kot v SLA, se natančnost določi s fokusiranjem laserskega žarka;
  • za segrevanje prahu je potrebna dolga pripravljalna faza, nato pa morate počakati, da se vzorec ohladi, da se odstrani preostali prah;
  • v večini primerov je potrebna zaključna obdelava.

Stroški namestitev SLS so celo višji od SLA in lahko dosežejo milijone dolarjev. Ugotavljamo pa, da so februarja 2014 patenti za tehnologijo SLS prenehali, zato je povsem mogoče napovedati povečanje števila podjetij, ki ponujajo takšno opremo, in temu primerno opazno znižanje cen. Kljub temu je malo verjetno, da se bodo cene v prihodnjih letih tako močno znižale, da bo tiskanje SLS postalo na voljo vsaj malim podjetjem, da ne omenjam zasebnih navdušencev.

Ker so materiali zelo raznoliki, ne podajamo okvirnih cen.

Modeliranje z več curki (MJM)

Tiskalnike, ki temeljijo na tej tehnologiji, proizvaja družba 3D Systems. Zaradi patentnih omejitev obstajajo tudi imena drugih proizvajalcev tiskalnikov: PolyJet(Photopolymer Jetting, podjetje Stratasys), DODJet(Drop-on-Demand Jet, Solidscape). Seveda razlike niso le v imenih, ampak so osnovna načela podobna.

Postopek je zelo podoben običajnemu brizgalnemu tiskanju: material se dovaja skozi šobe majhnega premera, razporejene v vrstah na tiskalni glavi. Število šob se lahko giblje od nekaj kosov do nekaj sto. Seveda material pri sobni temperaturi ni tekoč: najprej se segreje do tališča (običajno ni zelo visoko), nato se dovaja v matrico, nanese v plasteh in strdi. Plasti nastanejo s premikanjem glave v vodoravni ravnini, navpični premik med prehodom na naslednjo plast, tako kot v prejšnjih primerih, je zagotovljen s spuščanjem namizja. V varianti DODJet je dodan korak rezkalne glave.

Kot materiali za tiskalnike MJM se uporabljajo plastika, fotopolimeri, poseben vosek, pa tudi materiali za medicinske vsadke, zobne odtise in proteze. Možna je tudi kombinacija različnih materialov: za razliko od prejšnjih dveh tehnologij elementi modela, ki štrlijo pod velikim kotom ali vodoravnimi prekladami, zahtevajo uporabo podpornih konstrukcij, ki jih je treba med dodelavo odstraniti. Da tega ne bi storili ročno, lahko za nosilce uporabite material z nižjo tališče kot za sam model, nato pa ga odstranite s taljenjem v posebni peči. Druga možnost je uporaba materiala za nosilce, ki se odstrani z raztapljanjem v specializirani raztopini, včasih pa le v vodi.

Uporaba fotopolimera, tako kot pri stereolitografiji, bo zahtevala UV strjevanje, zato je natisnjena plast izpostavljena UV žarnici. Vosek se strdi z naravnim hlajenjem. Modeli voska seveda niso posebej trpežni, vendar so zelo enostavni za uporabo pri izdelavi vlivnih kalupov.

Tako kot pri običajnem brizgalnem tiskanju vam bo uporaba materialov različnih barv omogočila ustvarjanje večbarvnih modelov v enem ciklu, mešanje osnovnih barv pa vam bo omogočilo pridobivanje številnih odtenkov. Poleg tega lahko v enem modelu kombinirate materiale z različnimi lastnostmi - na primer trde in elastične.

Preidimo na primere.

Kompaktni tiskalnik Solidscape 3Z max, lastnih dimenzij 56 × 50 × 42 cm in teže 34 kg, omogoča ustvarjanje modelov do 152 × 152 × 101 mm z ločljivostjo 5000 × 5000 dpi (197 × 197 pik / mm) v X, Y in 8000 dpi (158 pik / mm) na osi Z. Njegova cena je približno 50.000 USD, vendar so v liniji 3Z tudi cenejši modeli.


Ti tiskalniki uporabljajo dve vrsti voska: bolj ognjevzdržen (95–115 ° C) za same modele in nizko tališče (50–72 ° C) za nosilne konstrukcije, ki se nato odstranijo pri nizkih temperaturah s posebno raztopino.


Približni stroški: vosek za modele 3Z LabCast-260-270 USD za 360 g, vosek za nosilce 200-210 USD za 230 g. Kot lahko vidite, takšnega potrošnega materiala ni mogoče šteti za zelo poceni.

  • dosegljiva je zelo majhna debelina plasti (od 16 mikronov) in ločljivost površinske konstrukcije (do 8000 dpi);
  • možnost večbarvnega tiska in kombinacije materialov z različnimi lastnostmi;
  • tiskalniki so lahko precej kompaktni, zlasti v primerjavi s prejšnjima dvema tehnologijama.
  • za modele s previsnimi ali vodoravno štrlečimi elementi so potrebne podpore, ki jih je treba tako ali drugače odstraniti;
  • omejena izbira materialov za delo.

Proizvodnja laminiranih predmetov (LOM)

Tanki listi materiala se razrežejo z laserskim žarkom ali posebnim rezilom, nato pa se tako ali drugače povežejo. Za ustvarjanje 3D modelov ni mogoče uporabiti le plastike, ampak celo papir, keramiko ali kovino.

Ker obstaja veliko različnih modelov, razmislite o enem zelo značilnem primeru - barvnem tiskalniku Mcor IRIS, ki ga je Mcor Technologies predstavil na SolidWorks World 2013. Kot material uporablja najpogostejše liste papirja A4 ali Letter z gostoto 160 g / m², ki so pobarvane v želeno barvo. Ločljivost tiskanja je 5760 x 1440 x 508 dpi, največja velikost ustvarjenih predmetov pa 256 x 169 x 150 mm. Hkrati je na voljo barvno tiskanje s prenosom več kot milijona barv.

Fotografija prikazuje 3D tiskalnik na stojalu; dimenzije samega tiskalnika 95 × 70 × 80 cm, teža 160 kg. Stojalo dimenzij 116 × 72 × 94 cm in tehta še 150 kg skriva barvni 2D tiskalnik.

Ustvarjanje modela poteka v več fazah: na prvi stopnji se paket papirja naloži v 2D tiskalnik in želeni sloj natisne na vsakem od listov v barvi.


Nato natisnjene liste upravljavec prenese na 3D tiskalnik, kjer na vsakem od njih naredi rez s posebnim rezilom vzdolž meje nanesene slike, nato pa liste zlepijo skupaj. Na tretji stopnji operater ročno odstrani odvečni papir, ki ne vsebuje slik, kar lahko za zapletene modele traja veliko časa.

Kot ste že razumeli, v procesu dela nastane precej odpadkov: če je velikost tega odseka modela veliko manjša od A4 ali Letter, potem bo preostanek lista šel v košarico; pomnožite s številom kosov in si predstavljajte, koliko papirja bo zavrženo.

Modeli so zelo impresivni in precej trpežni, njihova cena pa se zdi poceni - papir je poceni!

Za povezavo plasti boste potrebovali tudi lepilo (približno 70 USD za 600 ml) in kartuše s standardnimi barvami CMYK (približno 700 USD za komplet 4 kartuš po 320 ml ali 195 USD za vsako kartušo posebej), ki, po navedbah proizvajalca dovolj za povprečno 48 modelov. Izkazalo se je, da ni tako poceni, cena same naprave pa je še bolj impresivna: na zahodu so omenjene cene od 47.600 dolarjev, na ruskem trgu pa se ponudbe začnejo pri dveh milijonih rubljev.

Obstaja tudi naravna omejitev debeline plasti, enaka debelini lista papirja. To je zelo jasno vidno na naslednjem modelu:


Kot primer Mcor IRIS bomo navedli glavne prednosti in slabosti, od katerih so mnoge značilne za druge tiskalnike, ki temeljijo na tehnologiji LOM.

  • možnost barvnega tiska z visoko ločljivostjo vzdolž osi X in Y;
  • razpoložljivost in relativno poceni glavnega potrošnega materiala - papirja;
  • ustvariti je mogoče precej velike modele;
  • za modele s previsnimi ali vodoravno štrlečimi elementi oblikovanje nosilnih konstrukcij ni potrebno.
  • izredno omejen nabor materialov za ustvarjanje modelov (v Mcor IRIS - samo papir), s tem pa tudi omejitve glede trdnosti in drugih lastnosti ustvarjenih vzorcev;
  • debelina sloja je v celoti odvisna od debeline uporabljenega pločevinskega materiala, zato se model včasih izkaže za hrapav, mehanska obdelava za glajenje pa ni vedno mogoča, saj lahko povzroči razslojevanje;
  • prisotnost precejšnje količine odpadkov in če so horizontalne štrline modela veliko manjše od lista A4 / Letter, potem dobimo veliko odpadkov; temu se je mogoče izogniti s hkratno izdelavo več majhnih vzorcev;
  • vedno je potrebna zaključna obdelava, povezana z odstranjevanjem odvečnega materiala, lahko je le enostavnejša ali težja, odvisno od lastnosti modela; Poleg tega, če ima model votline z omejenim dostopom, je morda preprosto nemogoče odstraniti presežek iz njih.

Ker smo že omenili barvno tiskanje, ki kljub temu, da je implementirano v tehnologiji LOM, še vedno temelji na običajnem 2D tiskanju, ne moremo govoriti o tridimenzionalnem tiskanju iz mavčnega kompozita.

3D tiskanje (3DP, 3D tiskanje)

Tako kot v SLS je osnova za prihodnji objekt prah (mavčni kompozit), le da ni sintran, ampak se z uvajanjem veziva lepi plast za plastjo.

Za izgradnjo naslednje plasti modela na celotnem območju namizja se nanese valjček in izravna prah, v katerega se s tekočino vbrizga tiskalna glava, podobna brizgalnemu tiskalniku. lepilo. Mimogrede: omenja se, da glave razvija Hewlett-Packard. Nato se miza z že ustvarjenimi plastmi spusti in postopek ponovi potrebno število krat, na koncu pa segreje, da pospeši sušenje lepila. Po tem se odvečni prah, ki ostane nevezan, odstrani: v glavnem samodejno, vrnitev v koš za nadaljnje delo, in s težko dostopnih mest-s curkom zraka (čistilno postajo je mogoče vgraditi v drage modele) ali z čopič.

Toda v nastalem modelu ostanejo pore - prostor med prašnimi delci in površina je hrapava. Da bi dali želene lastnosti (gladkost, trdnost, nizka higroskopnost), ga je treba obdelati s posebno fiksirno spojino. Lahko je raztopina soli Epsom (magnezijev sulfat heptahidrat), vosek, parafin, cianoakrilati in epoksi; nekatere od njih je mogoče nanesti s preprostim škropljenjem ali potapljanjem, druge pa uporabljajo posebne postaje.

Od kod prihaja barvno tiskanje, če je prah enak? To je zelo preprosto: barvila so vključena v vezivo, z mešanjem pa lahko dobite od 64 do 390.000 odtenkov. Poleg tega nekatere vrste pritrdilnih elementov omogočajo, da so barve zelo svetle.

Ta metoda se uporablja v seriji ZPrinter proizvajalca ZCorporation, ki jo je družba 3D Systems kupila leta 2011, po kateri je bila serija poimenovana ProJet in nekoliko drugačen videz. Serija vključuje tako barvne kot enobarvne tiskalnike z velikostmi delovne komore do 508 × 381 × 229 mm. Debelino plasti lahko nastavite v korakih od 0,089 do 0,125 mm, delovna hitrost pa lahko doseže 2700 cm³ / uro.

Mlajši model serije, tiskalnik ProJet 160 (ZPrinter 150), se v Rusiji prodaja po ceni več kot 700 tisoč rubljev, ima delovno komoro 236 × 185 × 127 mm, edina možna debelina sloja je 0,1 mm. Mere naprave so 740 × 790 × 1400 mm s težo 165 kg.

Ločljivost te naprave je 300 dpi na osi X, 450 dpi v Y in 250 dpi (tj. 0,1 mm) v Z. Tiskalna glava ima 304 šob, delovna hitrost pa 870 cm³ / uro. Ker se kompozitni material iz mavca uporablja v beli barvi, so tudi modeli beli; ni možnosti barvnega tiskanja. Osemkilogramsko vedro prahu stane približno 1000 USD, komplet 2 × 1 L čiste vezivne tekočine pa 600 USD.

Najcenejši barvni tiskalnik serije ProJet 260C (ZPrinter 250) bo stal približno 1,2-1,3 milijona rubljev. Njegovi parametri so približno enaki kot pri modelu ProJet 160, število barv, ki so na voljo, pa je omejeno na 64. Cena za najmlajšega od barvnih tiskalnikov, ProJet 460Plus (ZPrinter 450), je skoraj dvakrat višja.

  • omogoča ustvarjanje zelo zapletenih modelov brez podpornih struktur;
  • možnost barvnega tiska z visoko ločljivostjo.
  • izredno omejena količina materialov, primernih za uporabo;
  • v nekaterih primerih je potrebna zaključna obdelava, še posebej, če ne morete prenesti grobe površine;
  • nizka trdnost nastalih vzorcev tudi po obdelavi s fiksirno maso.

Zdaj pa pojdimo na tehnologijo, ki je v zadnjem času postala najbolj razširjena, in jo podrobneje razmislimo, saj se bomo v naslednjih pregledih ukvarjali s tiskalniki, ki temeljijo na tej posebni tehnologiji.

Modeliranje talilnega nanašanja (FDM)

Tako kot pri vseh drugih tehnologijah, ki smo jih obravnavali, je model pri tiskanju FDM ustvarjen v plasteh. Za izdelavo naslednje plasti se termoplastični material v tiskalni glavi segreje v poltekoče stanje in iztisne v obliki niti skozi šobo z luknjo majhnega premera, ki se usede na površino namizja (prvič plast) ali na prejšnji sloj, ki se poveže z njim. Glava se premika v vodoravni ravnini in postopoma "vleče" želeno plast - konture in polnjenje med njimi, nato pa sledi navpično gibanje (najpogosteje s spuščanjem mize, vendar obstajajo modeli, pri katerih se glava dvigne) za debelino plasti in postopek se ponavlja, dokler model ne bo popolnoma zgrajen.

Kot potrošni material se najpogosteje uporabljajo različne plastike, čeprav obstajajo modeli, ki omogočajo delo z drugimi materiali - kositrom, kovinskimi zlitinami z nizko tališčem in celo čokolado.

Pomanjkljivosti te tehnike so očitne:

  • nizka hitrost dela (v resnici pa se druge tehnologije ne morejo pohvaliti z zelo veliko hitrostjo: za izdelavo velikih in kompleksnih modelov je potrebnih veliko ur in celo deset ur);
  • nizka ločljivost tako vodoravno kot navpično, kar vodi v bolj ali manj opazno plastenje površine izdelanega modela;
  • težave s pritrditvijo modela na namizje (prvi sloj se mora držati površine platforme, vendar tako, da je mogoče končni model odstraniti); poskušajo jih rešiti na različne načine - s segrevanjem namizja, nanašanjem različnih premazov nanj, vendar se je temu nemogoče izogniti sploh in vedno;
  • previsni elementi zahtevajo ustvarjanje podpornih struktur, ki jih je treba kasneje odstraniti, vendar tudi ob upoštevanju nekaterih modelov preprosto ni mogoče izdelati na tiskalniku FDM v enem ciklu, zato jih morate razbiti na dele in jih nato združiti ali na drug način.

Tako bo za zelo veliko vzorcev, izdelanih s tehnologijo FDM, potrebna bolj ali manj zapletena dodelava, ki jo je težko ali nemogoče mehanizirati, zato se večinoma izvaja ročno.

Obstajajo tudi manj očitne slabosti, na primer odvisnost moči od smeri, v kateri sila deluje. Tako lahko vzorec naredite dovolj močan za stiskanje v smeri, pravokotni na razporeditev plasti, za zvijanje pa bo veliko manj močan: možen je prelom vzdolž meje plasti.

Druga točka, ki je v takšni ali drugačni meri lastna vsaki tehnologiji, povezani z ogrevanjem: gre za toplotno krčenje, ki vodi do spremembe velikosti vzorca po ohlajanju. Seveda je tukaj veliko odvisno od lastnosti uporabljenega materiala, včasih pa se niti ne morete uskladiti s spremembami za nekaj desetink odstotka.

Nadalje: tehnologija se lahko na prvi pogled zdi brez odpadkov. Ne gre le za podporne konstrukcije v zapletenih modelih, veliko plastike zapravi tudi izkušen operater pri izbiri optimalnega načina tiskanja za določen model.

Zakaj je s toliko težavami ta tehnologija postala tako priljubljena?

Glavni in odločilni razlog je cena tako tiskalnikov samih kot njihovega potrošnega materiala. Prvi pomemben zagon v procesu promocije tiskalnikov FDM "v množice" je bil iztek patenta leta 2009, zaradi česar so se cene takih tiskalnikov v petih letih znižale za več kot nekaj velikosti, in če upoštevamo skrajnosti (najdražji pred letom 2009 in najcenejši danes), nato za dva reda velikosti: cena najcenejših tiskalnikov kitajske izdelave danes znaša le 300-400 USD-vendar bo najverjetneje kupec nad njimi takoj razočaran. Dostojni začetni tiskalniki so zdaj cene bližje 1200-1500 USD.

Drugi pomemben dejavnik je bil nastanek projekta RepRap ali Replicating Rapid Prototyper - mehanizem hitrega prototipiranja, ki se samodejno replicira. Samorazmnoževanje zadeva izdelavo delov za drug podoben tiskalnik na že izdelanem tiskalniku - seveda ne vseh, ampak le tistih, ki jih je mogoče ustvariti v okviru te tehnologije, vse ostalo je treba kupiti. In to ni bil sam cilj projekta: glavna naloga je bila ustvariti najcenejše modele tiskalnikov, ki so na voljo tudi zasebnim navdušencem, ki niso obremenjeni s presežkom denarja, a se želijo preizkusiti v 3D tiskanju. Poleg tega se vsi prototipi, ustvarjeni v okviru RepRapa, niso in se še vedno samopodvajajo (v katerem koli opaznem delu vseh podrobnosti).

Ne bomo se ukvarjali s podrobnim opisom stopenj oblikovanja projekta RepRap, analizo prednosti in slabosti takšnih prototipov, kot so Darwin, Mendel, Prusa Mendel, Huxley. Tema je v okviru tega pregleda zelo obsežna, zato ta imena navajamo le kot ključne besede za iskanje informacij, ki jih je na internetu veliko.

Seveda tako ustvarjeni tiskalniki pogosto še zdaleč niso popolni niti v okviru tehnologije FDM, vendar vam omogočajo, da ustvarite popolnoma funkcionalno napravo z minimalnimi finančnimi stroški. Treba je opozoriti: danes sploh ni treba iskati lastnika tiskalnika, da bi natisnili morebitne dele, in teči po trgovinah v iskanju ostalega; Na voljo so celotni kompleti za samosestavo tiskalnika, tako imenovani kompleti "naredi sam" (iz "Naredi sam"-naredi sam)), ki vam omogočajo, da znatno prihranite denar in se izognete nepotrebnim težavam in težavam, vsebujejo pa tudi podrobno montažo navodila. Je pa prostor za tiste, ki se nočejo ujeti v okvir že pripravljenih modelov in jim želijo dodati nekaj svojega: predlogov za kakršne koli posamezne komponente za take tiskalnike je veliko.

Druga pozitivna stran razvoja projekta RepRap je pojav in izboljšanje različne programske opreme za delo s takšnimi 3D tiskalniki, ki je poleg tega prosto distribuirana. To je pomembna razlika od naprav uglednih proizvajalcev, ki delujejo samo s svojo programsko opremo.

Načeloma projekt ni omejen na tehnologijo FDM, vendar je doslej najbolj dostopen, tako kot je najbolj dostopen material filament, ki se uporablja v veliki večini tiskalnikov, ki so nastali na podlagi razvoja RepRap.

Razširjeno uveljavljanje tiskalnikov FDM je povzročilo povečanje povpraševanja po potrošnih materialih zanje; ponudba ni mogla slediti povpraševanju in zgodilo se je isto kot pri tiskalnikih samih: cene so padle. Če na starih internetnih straneh, namenjenih tehnologijam FDM, obstajajo sklicevanja na cene na ravni 2-3 in celo več kot sto evrov za kilogram plastične niti, zdaj povsod govorimo o desetinah evrov in le za nove materialov z nenavadnimi lastnostmi cena lahko doseže več sto dolarjev ali evrov za kilogram. Res je, če so prej prodajali predvsem materiale z blagovno znamko, se zdaj pogosto ponuja nit neznanega izvora in negotove kakovosti, vendar to neizogibno spremlja priljubljenost.

Poleg cene imajo FDM tiskalniki še druge prednosti, povezane z zmogljivostmi tehnologije. Zato je tiskalnik zelo enostavno opremiti z drugo tiskalno glavo, ki lahko napaja filament iz enostavno odstranljivega materiala, da ustvari nosilce v zapletenih modelih. Z uvajanjem barvila pri izdelavi filamentov lahko dobite različne, zelo svetle barve.

Sam material niti ima lahko različne lastnosti, zato na kratko razmislimo o najpogostejših vrstah.

Žarilna nitka je lahko dveh standardnih premerov: 1,75 in 3 mm. Seveda niso zamenljivi, izbiro zahtevanega premera pa je treba določiti v skladu s specifikacijami tiskalnika. Plastika je dobavljena na tuljavah in se ne meri po dolžini, ampak po teži. Za tiskalnike FDM nekaterih proizvajalcev (na primer CubeX iz 3D Systems) morate kupiti ne tuljave, ampak posebne kartuše z žarilno nitko, ki so na kilogram veliko dražje, vendar proizvajalec jamči za kakovost materiala - z eno besedo , vse je popolnoma enako kot pri običajnih tiskalnikih: "originalna" in "kompatibilna" poraba.

Za vsako vrsto materiala je treba poznati delovno temperaturo, na katero je treba segreti material v tiskalni glavi, in temperaturo ogrevanja delovne mize (ploščadi) za boljši oprijem prve plasti. Te vrednosti niso vedno enake za kateri koli vzorec preje iz iste vrste materiala, zato navedemo približen razpon; teoretično bi morale biti optimalne temperature navedene na etiketi tuljave ali v spremnem dokumentu, vendar to ni vedno tako, zato jih je pogosto treba izbrati poskusno.

Glavni materiali za tiskalnike FDM so plastika ABS in PLA.

ABS(akrilonitril butadien stiren, ABS) je tehnična termoplastična smola, odporna na udarce, ki temelji na kopolimeru akrilonitrila z butadienom in stirenom. Surovina za njegovo proizvodnjo je olje. Ta plastika je neprozorna in jo je mogoče enostavno pobarvati v različne barve.

Prednosti ABS:

  • vzdržljivost,
  • odpornost na udarce in relativno elastičnost,
  • netoksičnost,
  • odpornost na vlago in olje,
  • odpornost na alkalije in kisline,
  • širok razpon obratovalnih temperatur: od –40 ° C do +90 ° C, za spremenjene razrede do 103–113 ° S.

Prednosti vključujejo nizke stroške, topnost v acetonu (ki omogoča ne le lepljenje ABS delov, ampak tudi glajenje neravne površine z acetonom). ABS je trši od PLA in zato ohranja obliko pod velikimi obremenitvami.

Med pomanjkljivostmi je treba omeniti naslednje:

  • nezdružljivost s hrano, zlasti vročo hrano, ker lahko pod določenimi pogoji (visoka temperatura) sprošča vodikov cianid,
  • nestabilnost ultravijoličnega sevanja (tj. ne mara neposredne sončne svetlobe),
  • krčenje je opazno večje kot pri PLA,
  • bolj krhka kot PLA.

Delovna temperatura je višja od temperature PLA in je v območju 210-270 ° C. Pri delu z nitko iz ABS je rahel vonj. Poleg tega je treba mizo za boljši oprijem prve plasti modela na delovno mizo segreti na približno 110 stopinj.

O ceni: omenja se 30-40 USD na kilogramsko tuljavo. V resnici se cene v Rusiji začnejo od 1.500 (drobno na debelo) do 2.000 ali več (na drobno) rubljev na kilogram, če govorimo o kitajskih proizvajalcih. ABA filament znanih podjetij, izdelanih v ZDA, je lahko en in pol do dvakrat dražji.

PLA(polilaktid, PLA) je biorazgradljiv, biokompatibilen poliester, katerega monomer je mlečna kislina. Surovine za proizvodnjo so obnovljivi viri - na primer koruza ali sladkorni trs, zato je material netoksičen in se lahko uporablja za proizvodnjo okolju prijazne embalaže in namizne posode za enkratno uporabo, pa tudi v medicini in izdelkih za osebno nego.

Takoj opazimo: biorazgradljivost sploh ni sinonim za skrajno krhkost, izdelki PLA so povsem izvedljivi.

Prednosti:

  • nizek koeficient trenja, zaradi česar je primeren za izdelavo kliznih ležajev,
  • nizko toplotno krčenje, zlasti v primerjavi z ABS,
  • manj krhek in bolj viskozen kot ABS: pri enakih obremenitvah se bo raje upognil kot zlomil.

Delovna temperatura je nižja od temperature ABS: približno 180-190 ° C. Ogrevanje delovne mize ni obvezno, vendar je mizo še vedno priporočljivo segreti na 50–60 ° C.

Slabosti: enega od njih smo že omenili - manjša vzdržljivost kot ABS. Poleg tega je PLA bolj higroskopičen in tudi med skladiščenjem zahteva spoštovanje režima vlažnosti, sicer se material lahko začne razslojevati in v njem nastati mehurčki, kar bo povzročilo napake pri izdelavi modela. Poleg tega je PLA pogosto nekoliko dražji od ABS, čeprav je cena močno odvisna od proizvajalca in prodajalca.

Aceton praktično nima vpliva na PLA, lepiti ga je treba in predelati z dikloroetanom, kloroformom ali drugimi kloriranimi ogljikovodiki, kar zahteva povečane varnostne ukrepe med delovanjem (seveda pa aceton v tem pogledu ni darilo).

Drugi materiali za tiskanje FDM so veliko manj pogosti.

HIPS(Polistiren z visokim udarcem, polistiren z visokim udarcem)-material, ki je nepregleden, trd, trd, odporen na udarce, zmrzal in ekstremne temperature. Raztopi se v limonenu, naravnem topilu, pridobljenem iz agrumov, zato ga lahko uporabimo za ustvarjanje podpornih struktur, ki jih ni treba mehansko odstraniti.

Delovna temperatura je približno 230 ° C, cena je 30-50% višja kot pri ABS.

Najlon lahek, prilagodljiv, odporen na kemikalije. Deli iz njega imajo zelo nizko površinsko trenje.

Delovna temperatura je višja od temperature PLA: približno 240-250 ° C. Pare ali vonji se ne oddajajo. Cena najlonske nitke je dvakrat višja od cene PLA ali ABS.

Osebni računalnik(Polikarbonat, polikarbonat) je dokaj trd polimer, ki ohranja svoje lastnosti v temperaturnem območju od -40 ° C do 120 ° C. Ima visoko prepustnost svetlobe in se pogosto uporablja kot nadomestek za steklo, in ker ima še vedno nižjo specifično težo in višji lomni količnik, je kot nalašč za izdelavo leč. Popolna biološka inertnost vam omogoča, da iz nje naredite celo kontaktne leče. Poleg tega so iz njega izdelani CD -ji.

Temperatura tiskanja 260-300 ° S. Doslej jih je le nekaj proizvedenih v obliki niti za FDM tisk, zato je cena trikrat višja od cene ABS.

Podobne optične lastnosti imajo PETT(Polietilen tereftalat). Modeli iz njega so zelo trpežni, saj so plasti staljenega materiala popolnoma zlepljene. Delovna temperatura 210–225 ° C, mizo je zaželeno segreti na 50–80 ° S. Cena je približno 4500-5000 rubljev na kilogram.

Pod okrajšavo PVA(PVA) obstajata dve vrsti materiala, ki se lahko skrijeta: polivinil acetat (PVAc) in polivinil alkohol (PVAl). Po kemijski formuli sta si precej podobni, le da v polivinil alkoholu ni acetatnih skupin, njihove lastnosti pa tudi sovpadajo - v marsičem, vendar ne v vseh. Na žalost prodajalci pogosto navedejo preprosto "PVA (PVA)", ne da bi pri tem razlikovali, zato lahko navedemo le splošno posplošeno ceno: 4500-5000 rubljev na kilogram niti.

Polivinil alkohol PVAl zahteva delovno temperaturo okoli 180–200 ° C, njegovo nadaljnje zvišanje je nezaželeno - lahko se začne piroliza (toplotna razgradnja). Poleg tega je material zelo higroskopičen, aktivno absorbira vlago iz zraka, kar povzroča težave tako med skladiščenjem kot med tiskanjem, še posebej, če je premer žarilne nitke 1,75 mm. Po drugi strani je ta lastnost zelo koristna: nosilci iz PVAl se raztopijo v hladni vodi.

Polivinil acetat PVAc vsi so dobro znani kot sestavni del lepila PVA, ki je vodna emulzija te snovi. Zahteva nekoliko nižjo delovno temperaturo: 160-170 stopinj. Dobro se raztopi tudi v vodi.

Ves čas se pojavljajo novi materiali z izvirnimi lastnostmi. Res je, da je cena zanje sprva lahko zelo visoka.

Na primer elastomer NinjaFlex omogoča ustvarjanje elastičnih izdelkov. Cena je približno 7.500–8.000 rubljev na kilogram, delovna temperatura je 210–225 ° С, temperatura mize je lahko sobna temperatura ali rahlo povišana, do 35–40 ° S.

Nedavno objavljeno gradivo Laywoo-D3 Zanimiv je predvsem zato, ker izdelki iz njega po teksturi spominjajo na les in celo dišijo po lesu. Dejstvo je, da je samo narejen na osnovi majhnih delcev lesa in vezivnega polimera. Delovne temperature so lahko v območju 175–250 ° C, ogrevanje mize ni potrebno. Poleg tega bo barva po strjevanju odvisna od izbrane temperature: višja je, temnejša je. S spreminjanjem temperature med tiskanjem lahko celo dobite videz letnih obročev, kot na naravnem lesu. Seveda je cena tega materiala precejšnja - približno 10 tisoč rubljev na kilogram.

Drugi eksotični materiali, Laybrick, vsebuje mineralna polnila in vam omogoča simulacijo izdelkov iz peščenjaka. Delovna temperatura je znotraj 165–210 ° С; tokrat, ko se temperatura dvigne, lahko dobimo bolj grobo površino, da povečamo učinek imitacije. Prav tako ne zahteva segrevanja mize, a na koncu tiskanja počakajte nekaj ur, da se model končno strdi, in ga šele nato odstranite. Cena je enakih 10 tisoč rubljev na kilogram.

Seveda so vse zgoraj navedene cene le vodilo: sčasoma se lahko spremenijo in od prodajalca do prodajalca, še posebej, če kupujete ne v Rusiji, ampak naročite v tujini.

Ker je naš pregled namenjen predvsem tistim, ki so se pred kratkim začeli zanimati za 3D tiskanje in še nimajo lastnih izkušenj na tem področju, ugotavljamo: najbolje je, da začnete s "tečajem mladega borca", priporočili pa bomo celo ( lahko prenesete program tečaja in poiščete kontaktne koordinate). Poleg tega, da govorijo o teoretičnih temeljih, ima vsak "kadet" možnost delati na zelo dobrem FDM-tiskalniku pod vodstvom znanih strokovnjakov. Seveda so tečaji komercialni, torej plačljivi, vendar se vam bo porabljen denar hitro izplačal, saj boste pridobili znanje o tem, kako se izogniti najpogostejšim napakam, in praktične izkušnje, čeprav malo.

S tem smo zaključili naš pregled in kmalu prešli na druge vidike 3D tiskanja in določene modele tiskalnikov.

Sodobne tehnologije omogočajo izdelavo najrazličnejših predmetov, ki so bili modelirani z uporabo računalniških programov. Modeli avtomobilov, modni čevlji, visokotehnološke gradbene konstrukcije, vključno z inovativno hišico za ptice - to je le stotina odstotka tistih izdelkov, ki jih je mogoče izdelati na 3D tiskalnikih.

Ta potrošni material odlikujejo naslednje lastnosti:

  • Visoka mehanska trdnost. Pri uporabi plastike ABS za 3D tiskalnik lahko prenese znatne mehanske obremenitve. Za končne izdelke je značilna visoka udarna trdnost in togost.
  • Odpornost na visoke temperature. Končni izdelek pri temperaturah do 100 ºС ne izgubi svojih lastnosti, kar ne določa le področja uporabe, ampak omogoča tudi dodatne metode obdelave - galvansko brizganje, spajkanje, metalizacijo pod vplivom vakuuma.
  • Kemična nevtralnost. Ta lastnost plastike za 3D tiskalnik se kaže v nevtralnosti do alkalij, kislin, vseh ogljikovodikovih spojin, vključno z bencinom, pa tudi do vseh vrst maziv. Upoštevati je treba omejeno uporabo v stiku z acetonom, etrom, benzenom in nekaterimi drugimi kemikalijami.

Pri uporabi plastike ABS za 3D tiskalnik so končni izdelki sijoči. V tem primeru lahko stopnjo sijaja nastavite kot ločen parameter.

Med ne najmočnejše vidike opisanega materiala lahko imenujemo nizko odpornost proti obrabi pod neposrednim delovanjem ultravijoličnega sevanja. Dielektrična neprepustnost in odpornost na atmosferske padavine prav tako ne zadoščata.

Pri ocenjevanju vrst plastike za 3D tiskalnik ne moremo omeniti plastike blagovne znamke PLA. Sprva se nanaša na okolju prijaznejšo vrsto materiala, hkrati pa bo stalo več kot konkurent.

Poliestrska palica za 3D tiskalnik je pridobljena iz odpadnih proizvodov, ki uporabljajo sladkorno peso ali koruzo. Zato lahko otroci vzamejo končne izdelke za igro - material je popolnoma netoksičen.

Za plastiko PLA lahko imenujemo naslednje značilnosti:

  • nizek koeficient interakcije za drgnjenje površin;
  • nizko tališče.

Z intenzivno uporabo deli hitro izgubijo prvotno stanje. Tudi v statičnem položaju, ko postavitev ostane pri miru, atmosferski učinek ne dovoljuje, da bi predmet dolgo obstojal.

V smislu vrednosti imata obe opisani plastiki približno enako ceno. Zato morate pri izbiri palice za 3D tiskalnik upoštevati namen končnega izdelka in njegove pogoje delovanja. Možno je, da so lastnosti, opisane za plastiko PLA, primerne za izdelavo otroških igrač.

Poleg tega natančno preučite zahteve za uporabo tiskalnika, ki ga uporabljate. Nekateri modeli sprejemajo le določeno vrsto potrošnega materiala.

Druga vrsta plastike je plastika PVA. V okrajšavi lahko vidite popolno analogijo s slavnim lepilom. Dejansko lahko polivinil acetat pripravi tudi 3D modele. Poleg tega je ta polimer lahko topen v vodi. Opisane lastnosti se lahko uspešno uporabljajo v različnih pogojih. Na primer, skupna izdelava navojne povezave (vijak-matica) omogoča poznejšo ločitev delov.

Pri opisovanju drugih materialov lahko imenujemo vrste plastike, ki se v praksi manj uporabljajo. Fotopolimeri lahko spremenijo svojo prvotno obliko, ko so izpostavljeni sončni svetlobi.

Drug material - najlon, kljub nekaterim strupenostim, ima visoko odpornost na temperaturne učinke, absorbira vlago. Najlon se pogosto uporablja v zobnikih in v nekaterih medicinskih izdelkih.

Uporaba polimerov za 3D tiskalnike ni obvezna. Na primer, za delo lahko preprosto položite med ali čokolado. Vse je odvisno od izdelkov, načrtovanih za proizvodnjo, ki jim dajejo končne lastnosti.

Trg 3D tiskanja se aktivno razvija. Danes lahko dobite volumetrični model skoraj katere koli kompleksnosti. Hkrati se širi tudi seznam materialov, iz katerih je mogoče oblikovati izdelek. Razlikujejo se po gostoti, stroških, trdnosti in drugih značilnostih. Materiali za 3D tiskalnik bodo obravnavani v tem članku.

Kako deluje postopek 3D tiskanja?

Na splošno obstaja veliko načinov za izvedbo 3D modela. Skoraj vsi pa se nanašajo na eno stvar - nanos materiala za 3D tiskalnik plast za plastjo in nato utrjevanje. Glavne metode izgledajo takole:

  • Ekstrudiranje. Najpogosteje uporabljena metoda. Dozirna glava vlije material na posebno hladilno ploščad, ki utrdi, veže in oblikuje model. S tem pristopom je mogoče ustvariti dele različnih barv.
  • Fotopolimerizacija. Temelji na tehniki osvetljevanja posebnega fotopolimera z laserjem po predlogi, ki se na koncu spremeni v pravi model.
  • Oblikovanje plasti na izravnani plasti prahu. Ta metoda topi posebno praškasto sestavo z lepljenjem ali sintranjem.
  • Dovodni material iz žice. Elektronsko se material podajalne žice za 3D tiskalnik stali in oblikuje.
  • Laminacija. Za osnovo je vzetih veliko plasti materiala, ki se med seboj prekrivajo. Nato v tej strukturi laser izreže želene konture in utore.

Uporaba 3D tiskanja

Tehnologija se še razvija, vsak dan postaja vse bolj izpopolnjena. Danes se ZD-tiskanje lahko uporablja pri naslednjih nalogah:

  • Ustvarjanje vzorcev ali postavitev izdelkov. Na primer, da bi inženirji ocenili kompleksen del, preden je komercialno izdelan, lahko 3D natisnejo prototip in ga pregledajo.
  • Majhna proizvodnja različnih delov.
  • Tiskanje drobcev človeškega okostja se uporablja pri protetiki in implantaciji.
  • Ustvarjanje sestavnih delov orožja.
  • Gradnja.
  • Proizvodnja hrane.

Osnovni materiali za 3D tiskalnik

Obstaja veliko znanih kompozicij za ustvarjanje modelov, odvisno od smeri uporabe dela. Vredno je podrobneje razmisliti o vsaki vrsti posebej.

ABS plastika

Verjetno najbolj priljubljen potrošni material za 3D tiskalnike. Najdemo ga tudi pod imenom "akrilonitril butadien stiren" ali ABS.

Ima dobre mehanske lastnosti. Pogosto se uporablja za ustvarjanje kompleksnih nosilnih konstrukcij.

Njegovi nizki stroški in razpoložljivost so vplivali na njegovo široko uporabo tako v domačih razmerah kot v industriji.

Kljub temu, da je ABC-plastika kot končni izdelek popolnoma okolju prijazna, se lahko med segrevanjem med proizvodnim procesom sproščajo hlapi akrilonitrila. Res je, da je zaradi nizke hitrosti tiskalnika količina škodljivih snovi precej majhna, za varno proizvodnjo pa bo dovolj, da zagotovimo dobro prezračevanje prostora.

Plastike ABS ne smete uporabljati za kuhanje, ker reagira z etanolom.

Od tehničnih značilnosti ABS plastike velja izpostaviti visoko temperaturo stekla, ki je 105 stopinj. Upogibna in natezna trdnost sta 41 oziroma 21 MPa. Pravzaprav seveda mnogi proizvajalci mešajo plastiko z različnimi spojinami. To pomeni, da bodo v praksi nekatere lastnosti drugačne.

Prednosti in slabosti ABS plastike

S pomočjo tega potrošnega materiala za 3D tiskalnik lahko ustvarite barvne modele zaradi dejstva, da ima plastika bogato paleto. ABS plastika se absolutno ne boji vlage, različnih kislin in olj. Njegova toplotna odpornost doseže 115 stopinj, odvisno od proizvajalca.

Odpornost proti udarcem in elastičnost plastike ABS za 3D tiskalnik vam omogoča ustvarjanje zanesljivih delov in modelov. Prav tako se popolnoma raztopi v acetonu, kar omogoča naknadno obdelavo končnega dela v parih, da izdelku da gladek in končan videz.

Od resnih pomanjkljivosti ABS plastike za 3D tiskalnik velja izpostaviti njeno nezmožnost, da prenese dolgotrajno izpostavljenost navadni sončni svetlobi. Njegov odnos z različnimi elementi v živilih in izdelkih omejuje njegovo uporabo, saj je možno sproščanje strupenih snovi.

PLA plastika

Ta vrsta materiala za tiskanje na 3D tiskalniku je sestavljena iz polilaktida. Je biorazgradljiv in vsebuje mlečno kislino. Ta material je izdelan iz koruze ali sladkornega trsa.

Naravnost plastike PLA ne omejuje njene uporabe na nobenem področju.

PLA se topi pri temperaturah nad 170 stopinj. Za mehčanje pa zadostuje že 50. Natezna trdnost in upogibna trdnost sta 57,8 oziroma 55,3 MPa. Velikost, pri kateri je mogoče izdelati del, je 0,3 mm, kar omogoča modelu visoko natančnost izvedbe.

Plastika PLA praktično nima resnih negativnih strani. Je to povečana krhkost in krhkost. Pozitivni pa izgledajo takole:

  • netoksičen, se lahko uporablja v živilski industriji in industriji;
  • ima široko paleto barv, ki vam omogoča uresničitev najbolj drznih ustvarjalnih idej;
  • pri ustvarjanju modela ni treba uporabljati ogrevane platforme;
  • gladka površina končnega izdelka;
  • visoke podrobnosti in kakovost tiskanih izdelkov.

PET plastika

Ta predstavnik izstopa iz celotnega pregleda materialov za 3D tiskalnik. Najprej so navadne plastične steklenice narejene iz polietilen tereftalata ali PET. Drugič, zaradi široke dostopnosti je material postal eden najbolj priljubljenih. Obstajajo celo posebne naprave za recikliranje za domačo uporabo in proizvodnjo PET filamentov.

Po trdnosti in prilagodljivosti so lastnosti plastike PET podobne ABS. Hkrati se plasti odlično držijo, kar modelu zagotavlja visoko stopnjo trdnosti.

Povprečna temperatura tiskanja za to vrsto materiala je približno 212-224 stopinj.

Najlon

Odličen material za 3D tiskanje delov, namenjenih za uporabo v kompleksnih mehanizmih. Ima dober koeficient drsenja in trdnosti. Njegove lastnosti pa kažejo na višjo tehnološko raven opreme za ustvarjanje modelov.

Tališča različnih proizvajalcev se lahko gibljejo od 178 do 218 stopinj. Za ekstrudiranje se ta vrednost giblje od 235 do 260 stopinj.

Uporaba najlona je podobna plastiki ABS - potrebuje ogrevano platformo. V tem primeru je postopek prekrivanja plasti bolj gladek, kar vam omogoča ustvarjanje podrobnih modelov.

Prednosti in slabosti najlona

Ta material ima visoko odpornost proti obrabi in elastičnost. Ima sposobnost, da prenese najrazličnejša topila. Enostavno naknadno obdelano mehansko, ko model pripeljete do končnega rezultata.

Od pomanjkljivosti najlona velja izpostaviti njegovo veliko higroskopnost, to je sposobnost absorbiranja vlage. Zato je priporočljivo, da se material pred modeliranjem nekoliko posuši. To se bo izognilo proizvodnim težavam. Med pirolizo se lahko sproščajo strupeni hlapi.

Beton

Čeprav se sliši čudno, takšni tiskalniki že obstajajo. Res je, da se uporablja posebna sestava cementne mešanice.

S pomočjo gradbenega 3D tiskalnika lahko ustvarite polnopravne hiše in zgradbe. Hkrati lahko čas "ustvarjanja" stene z višino 6 metrov traja le nekaj ur.

Na žalost je tehnologija v Rusiji še v povojih, vendar se na zahodu aktivno razvija.

Kovina

Poseben prah se uporablja kot gradbeni material za izdelavo kovinskih delov.

Pri tej vrsti proizvodnje se uporabljajo posebni dragi industrijski 3D tiskalniki. Pogojno jih lahko razdelimo v 3 kategorije:

  1. Prva skupina vključuje modele, ki so po strukturi podobni običajnim tiskalnikom za plastiko. Zanje je značilna uporaba mehkih kovin - svinca, kositra itd.
  2. Slednji uporabljajo kovinski prah s posebnim lepilom. Po proizvodnji je treba model vžgati, da pridobi polno moč.
  3. To so industrijski 3D tiskalniki, pri katerih se prah sproži z izpostavljenostjo laserju.

Pravzaprav je le slednje »pravo« sredstvo za tiskanje kovinskih izdelkov.

Osnovne zlitine

Med materiali je široka paleta zlitin in posameznih elementov. Vredno jih je malo razumeti:

  • titan je zelo trpežen material, ki se zaradi svoje biokompatibilnosti, majhne teže in dobre odpornosti proti rji aktivno uporablja v medicini;
  • nerjavno jeklo - različne jeklene zlitine slovijo po svoji vzdržljivosti in dostopnosti;
  • aluminij in njegovi derivati ​​- lahka zlitina z nizko gostoto, se dobro prilagaja različnim vrstam predelave.

Prednosti in slabosti kovinskega prahu

Kot je značilno za kovine, bo njihov prah po preoblikovanju v obliko imel visoko trdnost. Hkrati so podrobnosti predmeta na voljo na dostojni ravni, do 0,025 mm. Odpornost na visoke temperature omogoča uporabo modelov v najrazličnejših panogah. Ko izdelek ni v redu ali ga po potrebi pretopite.

Kar zadeva slabosti, obstaja le ena, vendar precej pomembna. Tehnologija 3D tiskanja kovin je zelo zapletena. Zato je oprema običajno draga.

Poleg tega bo takšno proizvodnjo v domačem okolju težko organizirati.

Zaključek

Članek je obravnaval materiale, ki jih uporabljajo 3D -tiskalniki, njihove značilnosti in lastnosti ter področja uporabe. Ker je tehnologija relativno nova, ima veliko tankosti in odtenkov. Razstavijo jih in rešijo praktično "s tipkanjem", vse do nastavitev 3D tiskalnika. Vendar pa obstaja veliko področij za hitro in kakovostno tiskanje končnih izdelkov, kar pomeni, da se bo tehnologija razvijala in izpopolnjevala.

Prijatelji, kratek uvod!
Preden preberem novice, naj vas povabim v največjo skupnost lastnikov 3D tiskalnikov. Da, da, že obstaja, na straneh našega projekta!

Prodajalce potrošnega materiala za 3D tiskalnike v vašem mestu najdete v našem katalogu -

Če morate za preproste tiskalnike kupiti kartuše s črnilom, potem morate za njihove 3d "sorodnike" kupiti potrošni material. Ponujamo vam, da razumete različne vrste plastike, da lahko izberete najprimernejšo možnost.

Najbolj priljubljen potrošni material je ABS plastika. Posebna struktura tovrstnega "potrošnega materiala" mu omogoča, da prenese močne mehanske obremenitve. Taka plastika spada v skupino odpornih proti udarcem in če primerjamo ABS z navadnim polistirenom, je po mehanski trdnosti in togosti bistveno boljši od drugih analogov. Druge prednosti vključujejo dejstvo, da lahko ta vrsta plastike prenese temperaturno obremenitev 100 C °. Ta potrošni material se lahko uporablja tudi za galvanizacijo, vakuumsko prevleko in celo za spajkanje kontaktov. Odličen je za varjenje ali natančno litje. Material je zelo dimenzijsko stabilen. Tiskani predmeti imajo sijočo površino (raven sijaja je mogoče prilagoditi).

Med ogromnim seznamom prednosti lahko opazimo odpornost na alkalije, maščobe, kisline, ogljikovodike, maščobe in celo bencin. Odlično se raztopi v acetonu, etru, benzenu, etil kloridu, etilen kloridu, anilinu in anizolu. Glavna pomanjkljivost je občutljivost na ultravijolične žarke in padavine. Za ta material je značilna nizka stopnja električne izolacije.

  • Cena kilograma ABS plastike je približno 2.400 rubljev.
  • Praktično ne absorbira vlage
  • Vnetljivo pri 395 ° C

PLA plastika ali polilaktid je okolju najbolj prijazen in primeren potrošni material za 3D tiskanje. Ta vrsta plastike je termoplastičen poliester, ki nastane iz bioloških odpadkov (sladkorna pesa ali koruzna silaža). Njegov monomer je mlečna kislina. Tiskani predmeti imajo odlično stopnjo drsenja in iz takšne plastike je celo mogoče izdelati drsne ležaje.

Najpogosteje se ta material uporablja za izdelavo otroških igrač, ker ima plastika PLA najnižjo stopnjo strupenosti. Edina pomanjkljivost poliaktida je njegova krhkost in postopna razgradnja. Stroški te vrste "potrošnega materiala" so 2.400 rubljev, kar je glede na krhkost tega materiala precej drago. Upoštevajte, da če se ne dotaknete tiskanega izdelka, lahko stoji približno 20 let (če temperatura materiala ne presega 50 ° C). Če pa ga izpostavite stalni uporabi, bo kmalu predmet izgubil prvotni videz. Material je odličen za velike in majhne odtise. Omeniti velja, da je za povečanje trdnosti izdelka poliaktid mogoče mešati s plastiko ABS, še posebej, ker imajo enake stroške. Če želite stopiti PLA plastiko, model preprosto postavite v ultrazvočni rezervoar z malo kavstične sode. Najlažji način taljenja je, da predmet postavite v vodo, segreto na temperaturo 80 ° C.

PVA plastika se je na ruskem trgu pojavila leta 2012. PVA je isti polivinil acetat, to je PVA lepilo. Glavna prednost (ali slabost?) Tega materiala je njegova hitra topnost v vodi. Ta vrsta potrošnega materiala se pogosto uporablja kot ločilo. Na primer, če mora uporabnik natisniti matico z vijakom, PVA pomaga ločiti dva predmeta, tako da se matica po tiskanju lahko prosto vrti na vijaku. Seveda se lahko tiskanje predmetov s PVA zdi nepraktično. Njegov glavni namen je igrati podporno vlogo pri ustvarjanju unikatno oblikovanih predmetov.

Fotopolimeri

Fotopolimeri so še en priljubljen potrošni material za sodobne tiskalnike. Pravzaprav ima ta material veliko sort, vsem pa je skupno eno - fotopolimeri spremenijo svojo obliko pod vplivom sončne svetlobe. Ta potrošni material se uporablja za tiskanje na tiskalnikih SLA in PJET. Ti "potrošni material" so lahko tekoči ali trdni. Predmeti, natisnjeni s fotopolimeri, so zelo trpežni, odporni na sončno svetlobo in vodo. Ceno fotopolimerov običajno določi proizvajalec ali prodajalec.

Kovinski prah

Kovinski prah se pogosto uporablja tudi pri 3D tiskanju. Upoštevajte, da prah ni nujno kovinski. Začetni material je lahko zlato, baker, aluminij ali zlitina. Tudi ABS plastika ne more posnemati sijaja prave kovine. Ta vrsta potrošnega materiala se pogosto uporablja v proizvodnji nakita. Poleg tega so kovinski modeli trpežnejši od drugih vrst potrošnega materiala za 3D tiskalnike. Cena praška je odvisna od njegove vrednosti.

Najlon je zelo podoben najbolj priljubljenemu potrošnemu materialu - ABS plastiki. Vendar pa ima boljšo odpornost na visokotemperaturno tiskanje in lahko absorbira vlago. Pomanjkljivost najlona je daljši čas strjevanja in potreba po odvajanju zraka iz ekstruderja. Najlon velja za strupen material. Ta vrsta potrošnega materiala je odlična za tiskanje zobnikov, ročic in celo rezervnih delov za medicinske pripomočke. Omeniti velja, da večina lastnikov tiskalnikov danes uporablja material, kot je najlon 618, ki je veliko manj strupen. Cena najlona je 2.400 rubljev na kilogram.

Sodobne vrste potrošnega materiala za 3D tiskalnike imajo potrebno varnostno mejo. Seveda večina srečnih lastnikov 3D tiskalnikov raje uporablja ABS ali PLA plastiko. Vendar pa plastika morda ne ustreza vedno potrebam uporabnika. Pravzaprav obstaja veliko več vrst "potrošnega materiala" za 3D tiskalnike. Na primer, nekateri modeli tiskalnikov lahko uporabljajo čokolado ali led. Vse je odvisno od domišljije lastnika in vrste tiskalnika!

Podrobne informacije o potrošnem materialu za tiskalnike FDM lahko dobite v referenčnem razdelku našega portala. ...

V začetku šestdesetih let se je ruska država soočila s finančnimi težavami. Zakladnica je bila prazna in je zahtevala dopolnitev. Zato se je pojavilo vprašanje uvajanja papirnatih bankovcev v obtok, ki bi do neke mere lahko nadomestili pomanjkanje kovinskega denarja. Papirni zakladni zapisi so bili pripravljeni že pri Petru III., Vendar je bila zaradi različnih razlogov denarna reforma preložena.

Po vstopu na prestol cesarice Katarine II je bil izdan manifest, ki je govoril o ustanovitvi dveh bančnih institucij v Sankt Peterburgu in Moskvi. Njihove funkcije so med drugim vključevale menjavo tradicionalnega bakrenega denarja za državne bankovce. Izdajal naj bi papirnati denar v apoenih 25, 50, 75 in 100 polnih rubljev.

Prvi ruski bankovci

Prvi papirni bankovci so bili dani v promet leta 1769. Nov denar je bil natisnjen na belem papirju s črnim barvilom, vendar je že vseboval vodne žige, vtiske in podpise odgovornih uradnikov kot varnostne elemente. Sprva so bili bankovci enostranski - na njihovi hrbtni strani niso bili napisi in drugi grafični elementi.

Uradno je bil namen papirnatega denarja znižati previsoke stroške izdaje tradicionalnega denarja. Toda reforma je imela tudi skrivni cilj: cesarica Katarina II je na ta način načrtovala dopolnitev zakladnice z minimalnimi stroški. V bistvu so bili prvi bankovci Catherine potrdila o plačilu, ki so jih v bankah lahko zamenjali za kovinski kovanec v skladu z apoenom na bankovcih.

Po začetku izdajanja papirnatih bankovcev je država začela menjavo "kovine" za bankovce. Menjalnice so bile v dveh ducatih ruskih mest, finančne transakcije so bile velike. Sčasoma se je število papirnatih bankovcev povečalo, njihovo število se je povečalo na stotine milijonov. Zviti so, potem ko so prejeli na razpolago nov finančni instrument, našli priložnost za dopolnitev državne zakladnice s kompleksnimi kreditnimi shemami z uporabo bankovcev.

Papirni bankovci so bili do izbruha prve svetovne vojne pogosti v celotnem Ruskem cesarstvu in so bili podprti z zlatom. Oblika bankovcev se je od časa do časa spreminjala, pojavljali so se sodobnejši varnostni elementi, bankovci so prejemali posamezne številke. Portreti ruskih cesarjev so bili okras papirnatega denarja.