3D yazıcı: En iyi filamentlerin nasıl çalıştığı ve ne oldukları - basitçe açıklanır

3D baskı giderek daha popüler hale geliyor. Bu makalede, bir 3D yazıcının nasıl çalıştığı, etkileyici modeller ve bazı pratik ipuçları yazdırmak için kullandığınız filamanlar açıklanmaktadır.

3D yazıcı nasıl çalışır?

3D yazıcılar deniz kenarındaki kum gibidir. Buna göre, yazıcının bir modeli nasıl oluşturduğuna dair çeşitli teknikler vardır. Bununla birlikte, temel olarak, tüm yazıcılar dört farklı teknikten birine atanabilir.

• Bir yandan stereolitografi ("SL" veya "SLA") var. Yazıcıda sıvı fotopolimerin bulunduğu bir banyo vardır. Fotopolimerler, ışığa maruz kaldıklarında sertleşen plastiklerdir. Yazıcılar genellikle akrilik, epoksi veya vinil ester reçinesi ile çalışır. Reçine bir lazer kullanılarak sertleştirilir. Fotopolimer havzasında bir seviye sertleştikten sonra biraz aşağı inen bir plato vardır (banyoya daha derin). Model tamamen sertleştikten sonra plastikler yüksek mukavemete ve kimyasal dirence sahiptir. Bu işlemin avantajı doğruluğudur: yazıcı mikrometre boyutundaki yapıları da yazdırabilir. Ne yazık ki, stereolitografi yazıcılar şu anda hala çok pahalı.
• Seçici lazer sinterlemesi ("SLS") de bilinmektedir. Nasıl çalıştığını anlamak için, içinde bir platonun tekrar inşa edildiği bir boru düşünün. Yayla başlangıçta en üstte. Her şeyden önce, plakaya bir plastik, plastik kaplı bir kalıp kumu, metal veya seramik tozu dağıtmak için bir rulo kullanılır. Daha sonra bir lazer platonun üzerinden geçer ve tozdaki belirli noktaları ısıtır, böylece birleşirler ve nesnenin ilk seviyesi oluşturulur. Daha sonra plato biraz iner ve süreç yeniden başlar. Böylece bir nesne parça parça oluşturulabilir. Burada pratik olan, malzemenin geri kalanının bir destek malzemesi olarak hareket edebilmesidir ve - stereolitografinin aksine - hiçbir destek yapısının basılmasına gerek yoktur.
• Klasik 3D baskıda, kaynaşmış biriktirme modellemesinde ("FDM") sıvı plastik, hemen sertleşen bir ekstrüder kullanılarak katmanlar halinde bir yüzeye uygulanır. Sonra yüzey biraz aşağı doğru hareket eder (veya ekstrüder yukarı) ve bir sonraki tabaka basılır. Yazıcılar nispeten ucuzdur ve bazı teknik bilgilerle kendiniz monte edilebilir. Ancak, destek malzemesi "çıkıntısı" olan nesneler için, yani üstte alttan önemli ölçüde daha geniş olan nesneler için basılmalıdır. Ek olarak, basım doğruluğu stereolitografiye kıyasla nispeten kesin değildir. Ancak hobiler ve ilgilenenler için bu tam olarak doğru prosedürdür.

Hangi filamentler var?

Sigortalı biriktirme modellemesi ile, filamentler olarak adlandırılır. Bunlar, termoplastik malzemelerin tel şeklinde sarıldığı rulolardır. Ancak, türe bağlı olarak bazı farklılıklar vardır.

• Polilaktitler ("PLA") en yaygın olarak yazıcılarda kullanılır. Plastik çoğunlukla mısır nişastası gibi rejeneratif kaynaklardan elde edilir. Bununla birlikte, biyolojik olarak parçalanamaz. Plastik, metil grubundan dolayı gıda açısından güvenli ve su iticidir. Ayrıca alev geciktiricidir ve UV radyasyonuna uzun süre dayanıklıdır. Bununla birlikte, en büyük avantaj baskıdan gelir: hoş olmayan bir koku yoktur.
• Akrilonitril-bütadien-stiren kopolimeri ("ABS") de çok sık kullanılır. Bu plastik dünyada en yaygın kullanılan plastiklerden biridir. Özellikle yağlara, greslere ve yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. PLA'nın aksine, ABS önemli ölçüde daha zordur. Ancak, baskı sırasında bu plastiğin kokusunu solumamanız gerekir. Sorumluluk, baskı sırasında önemli bir sorundur. PLA ısıtılmış bir cam plakaya iyi yapışırken, çok sıcak ısıtma yatağına ve çift taraflı yapışkan banda rağmen bazı ABS türleri çok zayıf yapışır. Ancak ABS ile çok güzel modeller oluşturulabilir. Yazdırmadan sonra, modeller genellikle mat bir renge sahiptir. Bununla birlikte, modeli asetonla nemlendirilmiş bir bez içeren bir cam kubbenin altına yerleştirirseniz, model bir süre sonra oldukça pürüzsüz hale gelir: ABS, aseton, metil etil keton veya diklorometanda çözünür.
• Polivinil asetatın hidrolizi ile üretilen polivinil alkol ("PVAL" veya "PVOH") çıkıntılı modeller için çok pratiktir. Bu plastikle ilgili özel olan şey suda çözünür olmasıdır. Örneğin, iki ekstrüderli bir 3D yazıcıda, PLA ile bir model, ancak PVAL ile destek yapısını yazdırabilirsiniz. Bununla birlikte, bu plastik, gerçek modeli yazdırmak için bir filaman olarak uygun değildir, çünkü su havadan emilir ve modeller uzun sürmez.
• Yüksek Etkili Polistiren ("HIPS") çoğunlukla ABS için bir destek malzemesi olarak kullanılır. Bu plastik, yüksek darbe direncine ve sertliğe sahiptir, ancak örneğin limon yağında bulunabilen limonen ile çözülebilir.
• PLA bileşikleri ile baskı özellikle özeldir. Bu, PLA ve diğer maddelerden gelen parçacıkların bir karışımıdır. Böylece örneğin ahşap veya bakır ile de yazdırabilirsiniz.
• Polikarbonatlar ("PC") baskıda nadiren kullanılır. Buradaki avantaj, 270 ° C ila 300 ° C arasındaki çok yüksek erime sıcaklığıdır. Bu plastik ayrıca yüksek darbe direncine ve ısı direncine sahiptir.
• Güçlü kuvvetlere dayanması gereken ve kırılmaması gereken dişlileri veya vidaları yazdırmak istiyorsanız, "naylon" veya "PA" olarak da bilinen poliheksametilen adipik asit amini öneriyoruz.
• Genellikle farklı malzemelerden oluşan "Elastik" veya "Esnek" filamentler genellikle internette bulunabilir. Buradaki en büyük avantaj esnekliktir. Bu, esnek ve lastik gibi modeller yazdırmanıza olanak tanır. Kural olarak, ana bileşen olarak üretan ("TPU") bazlı termoplastik elastomerler kullanılır.
• Bardak ve tabakları da yazdırabilirsiniz. Bunun için gıda güvenli plastiğe ihtiyacınız var. PLA'ya ek olarak, aynı zamanda biraz esnek olan polipropilen ("PP") de vardır. PLA ve ABS'nin gıda açısından güvenli bir kombinasyonu, aynı zamanda yazdırılması kolay ve hava koşullarına çok dayanıklı PETG'dir.

Baskı işlemi nasıl çalışır?

İlk olarak bir CAD programı ile bir 3D model oluşturursunuz ve bunu bir STL dosyası olarak kaydedersiniz.

• Bu STL dosyası daha sonra Cura veya Slic3r gibi bir dilimleme programına yüklenir.
• Dilimleme programında, modelin dolgu yoğunluğu veya destek yapılarının kullanımı gibi özelliklerini ayarlama seçeneğiniz vardır.
• Program daha sonra 3D modeli bir G koduna dönüştürür. Bu, ekstrüderin arka arkaya hareket etmesi gereken tüm konumları içerir. Bu arada, filament ekstrüde edilir ve dokunsal bir model oluşturur.

Bir sonraki pratik ipucunda, size birçok pratik 3D model oluşturabileceğiniz CAD programı "Solid Edge" e bir giriş yapacağız.