Se as impressoras 3D anteriores (máquinas-ferramenta com controle programado que criam peças de maneira aditiva), os modelos de volume de impressão eram usados somente sob condições de produção, hoje praticamente todos podem comprar um dispositivo para uso pessoal. Com a ajuda deles, você pode criar quase qualquer coisa: de pequenas bugigangas a armas e até prédios.
Tecnologia de impressão 3D
A tecnologia de impressão aditiva foi desenvolvida nos anos 80 do século passado. Impressoras 3D foram amplamente difundidas no início do século XXI.
O princípio de operação de máquinas para impressão de peças volumétricas pode ser dividido em 3 etapas:
- criar um modelo no programa;
- processar o modelo por software;
- formação (impressão) do objeto por camadas do material.
Existem várias tecnologias de impressão aditiva, entre as quais estão:
- O método de soldagem de camada por camada (FDM). Os modelos são criados colocando em uma determinada ordem um fio derretido de cera, metal ou plástico.
- Estereolitografia (SLA). A base para o objeto é um polímero líquido, que se solidifica sob a influência da radiação laser.
- Fusão Seletiva a Laser (SLM). A tecnologia pela qual as peças metálicas de componentes e montagens são criadas a partir de chips de metal por modelos matemáticos.
- Impressão Digital LED (DLP). A tecnologia envolve o uso de plástico líquido, que endurece sob a influência da radiação ultravioleta.
AJUDA! Um dos desenvolvimentos mais recentes dos cientistas é a bioprinter, cuja tecnologia de impressão envolve a criação de órgãos e tecidos. Objetos são criados por gotículas de interconexão contendo células vivas, que devem então começar a se dividir, crescer e modificar.
O que imprime a impressora 3D
Dependendo da aplicação e finalidade, os dispositivos para criação de modelos volumétricos podem ser usados em vários materiais.
Plástico ABC
O nome científico do plástico é acrilonitrilo-butadieno-estireno. É um dos melhores consumíveis para modelagem volumétrica, pois possui muitas qualidades positivas - resistência a impactos, elasticidade e resistência ao desgaste. Além disso, o plástico ABC não é tóxico e não tem odor. Você pode comprar o material na forma de bobinas com fios finos.
IMPORTANTE! É possível criar somente modelos densos de uma cor a partir do plástico ABC. Os produtos serão duráveis e não perderão sua aparência e qualidades, se você mantê-los longe da luz solar direta.
Acrílico
Ao contrário do plástico ABC, os modelos transparentes podem ser impressos com acrílico. Seu ponto de fusão excede 240 graus Celsius, o que deve ser levado em conta, pois esfria, o acrílico endurece muito rapidamente.
IMPORTANTE! Bolhas de ar formadas em acrílico podem arruinar a aparência do produto acabado.
Betão
Para imprimir em máquinas aditivas, use novos tipos de concreto, que são quase idênticos aos materiais de construção da pedra. Até o momento, apenas amostras de teste foram criadas. Enorme em dispositivos de tamanho em menos de um dia pode imprimir uma pequena casa.
Paper
Modelos de papel impressos em impressoras 3D são mais usados para criar protótipos de projetos de computador. Por si só, os modelos não diferem em força e aparência atraente, mas são criados a uma velocidade recorde. Dispositivos que usam papel como um consumível criam modelos colando uma camada a outra.
IMPORTANTE! O papel é um dos materiais mais acessíveis e comuns para modelagem em casa.
Hidrogel
Soft biocompatible com material de tecidos vivos é usado em modelagem 3D para criar vários dispositivos de transporte que podem fornecer drogas para o corpo humano.
Assim, cientistas dos Estados Unidos criaram robôs cuja altura não ultrapassava 1 cm, em sua superfície foram colocadas células do tecido cardíaco que, por contração, as colocavam em movimento. É planejado que tais robôs no futuro possam participar no diagnóstico e tratamento de muitas doenças de gravidade variada.
Gesso
Os materiais de gesso na impressão 3D são tão usados quanto papel, acrílico ou plástico. Modelos feitos a partir deles não têm uma durabilidade especial, mas o custo disponível cobre totalmente essa circunstância. Os produtos de gesso são usados para o design de projetos de apresentação.
Fibra de madeira
A fibra de madeira é um material inovador. A ideia de criação pertence ao famoso inventor Kai Party. Uma fibra que consiste em madeira sintética e natural se assemelha a polilactida nas propriedades. Os produtos feitos são semelhantes a coisas feitas de carvalho natural ou bétula, mas, ao contrário deles, são muito mais fortes e duráveis.
IMPORTANTE! Hoje, a fibra de madeira é usada apenas em impressoras RepRap.
Ice
Figuras de gelo extremamente bonitas também podem ser criadas em impressoras 3D. Desde 2006, graças ao desenvolvimento de dois cientistas canadenses, ficou claro que não apenas o acrílico e o papel podem ser usados como consumíveis para impressão em massa. Uma mistura de água e éter metílico a uma temperatura abaixo de 22 graus se transforma em pequenos objetos, que, naturalmente, não têm durabilidade e resistência especiais.
Pó de metal
Graças ao uso de pó de metal, tornou-se possível criar produtos altamente duráveis - peças e peças sobressalentes para equipamentos e eletrônicos, e até mesmo jóias são impressas com metais preciosos leves e suas ligas, como cobre, alumínio, ouro e prata.
IMPORTANTE! Os produtos feitos a partir de tal pó têm uma alta condutividade térmica. Para neutralizá-lo, adicione chips de cerâmica.
Nylon
Nylon é frequentemente usado em modelagem tridimensional, já que as peças criadas com sua ajuda são macias e elásticas.
IMPORTANTE! O nylon tem muitos inconvenientes, incluindo toxicidade.
Policaprolactona
A policaprolactona é considerada um dos insumos mais procurados para modelagem aditiva. Ele derrete bem sob a influência de temperaturas abaixo de zero, endurece rapidamente, é biodegradável e é completamente inofensivo.
Policarbonato (PC)
O policarbonato é um plástico que pode reter suas características e propriedades sob a influência de diferentes temperaturas. Usado para criar modelos pesados.
Polilactídeo (PLA)
A polilactida é reconhecida como o material mais seguro e amigo do ambiente. É feito de silo de beterraba e milho e biomassa. Entre as desvantagens da polilactida estão a fragilidade e a capacidade de se decompor sob a influência do calor e da luz.
Polipropileno (PP)
O polipropileno é reconhecido como sendo o plástico mais fácil conhecido no mundo. Ele resiste bem à abrasão, mas se derrete. Altera a forma do frio, instável ao oxigênio.
Polifenilsulfona (PPSU)
Polifenilsulfona, que se assemelha a vidro comum, supera o polipropileno em força muitas vezes. Ele veio para a modelagem 3D da indústria aeronáutica e foi reconhecido como o melhor material para criar produtos com alta resistência ao calor e dureza.
Polietileno de Baixa Pressão (HDPE)
O polietileno é encontrado na vida cotidiana em quase todas as etapas. Eles fabricam recipientes de plástico para bebidas, filmes e recipientes para embalagens, tubos de PVC, etc. Na impressão 3D, é líder, pois pode ser usado em qualquer uma das tecnologias conhecidas.
Chocolate
As impressoras 3D, "trabalhando no chocolate", logo se tornarão um atributo obrigatório de cada confeitaria. Com a ajuda deles, você pode criar figuras a partir de um material doce de qualquer complexidade. A tecnologia da sua criação consiste na estratificação consecutiva de uma camada de chocolate em outra, que rapidamente endurecem no frio.
Outros materiais
No mundo há uma enorme seleção de impressoras 3D que usam os consumíveis mais inesperados para trabalhar. Estes incluem dispositivos que trabalham em cal, alimentos e até orgânicos vivos. Se eles ganharão ampla popularidade e se estarão em demanda, só o tempo dirá.
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