Dây tóc máy in 3D giải thích

Cách chọn dây tóc phù hợp

Sau khi bạn chọn máy in 3D, quyết định đầu tiên bạn sẽ phải đưa ra là loại dây tóc bạn muốn sử dụng. Chẳng hạn, có vài chục giống, thậm chí còn bỏ qua vô số màu sắc mà chúng có. Lướt qua chúng tạo ra một chuỗi các tên nghe có vẻ hóa học: axit polylactic, rượu polyvinyl, sợi carbon và chất đàn hồi nhiệt dẻo xoắn lưỡi, chẳng hạn. Họ đi bằng một loạt các từ viết tắt chóng mặt, ABS, PLA, HIPS, CPE, PET, PETT, TPE, PVA, và PCTPE trong số đó. Nhưng đừng mất tinh thần bởi món súp bảng chữ cái này. Chỉ có một vài loại được sử dụng phổ biến, và các nhà sản xuất có xu hướng tránh những kẻ độc ác quá mức để ủng hộ những cái tên mô tả hơn ám chỉ đến một chất lượng thiết yếu của dây tóc như tính linh hoạt (ví dụ như Ninjaflex của Ninjaflex và Polymaker's Polyflex) và Ultimaker tất cả các sợi tơ thị trường được gọi là Tough PLA).

Khái niệm cơ bản về sợi

Các sợi được sử dụng trong in 3D là nhựa nhiệt dẻo, là chất dẻo (còn gọi là polyme) tan chảy thay vì cháy khi nung nóng, có thể được định hình và đúc, và hóa rắn khi được làm lạnh. Dây tóc được đưa vào buồng gia nhiệt trong cụm máy đùn của máy in, nơi nó được nung nóng đến điểm nóng chảy của nó và sau đó được đùn ra (phun ra) thông qua một vòi phun kim loại khi tổ hợp máy đùn di chuyển, lần theo một đường dẫn được lập trình vào tệp đối tượng 3D để tạo ra, Từng lớp, đối tượng in. Mặc dù hầu hết các máy in 3D có một máy đùn đơn, nhưng có một số kiểu máy đùn kép có thể in một đối tượng bằng các màu khác nhau hoặc với các loại dây tóc khác nhau.

Quá trình in bằng dây tóc nhựa được gọi là chế tạo dây tóc hợp nhất (FFF) hoặc mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM). Chúng giống nhau; từ viết tắt FDM được thương hiệu bởi nhà tiên phong in 3D Stratasys Corp, vì vậy các nhà sản xuất khác đã tạo tên riêng để mô tả công nghệ máy in của họ; FFF là một trong những bắt được trên. Ngay cả ngày nay, ngoại trừ trong tài liệu quảng cáo của một số nhà sản xuất, bạn sẽ thấy các tên được sử dụng thay thế cho nhau.

Dây tóc được bán trong các cuộn theo trọng lượng từ 0, 5 kg đến 2 kg. Dây tóc có hai độ dày 1, 75 mm và 3 mm. (Loại thứ hai trong thực tế mỏng hơn một chút, khoảng 2, 85 mm.) Phần lớn dây tóc thuộc loại 1, 75 mm; Ultimaker và LulzBot là một trong số ít các nhà sản xuất có máy in sử dụng kích thước dày hơn. Trọng lượng hầu như luôn được liệt kê theo đơn vị số liệu.

Bây giờ, chúng ta hãy xem một vài loại dây tóc phổ biến và quan trọng hơn.

Bộ đôi năng động: ABS và PLA

Cho đến nay, các loại sợi phổ biến nhất là acrylonitrile butadiene styrene (ABS) và axit polylactic (PLA). Hầu hết các máy in 3D cơ bản được thiết kế để sử dụng độc quyền các sợi này. Một phần của sự hấp dẫn của họ là chúng tương đối rẻ, có giá chỉ $ 20 mỗi kg.

Đừng bỏ qua tên hóa học khó sử dụng của ABS; Nó giống như nhựa được sử dụng trong Legos. Các đối tượng được in từ ABS rất cứng, bền và không độc hại. Nó có điểm nóng chảy tương đối cao, với nhiệt độ in dao động từ 210 độ đến 250 độ C. Các góc dưới cùng của các đối tượng được in bằng ABS có xu hướng cuộn tròn lên một chút, đặc biệt nếu bạn đang sử dụng giường in không nóng. Trong quá trình in, ABS có thể phát ra mùi khó chịu, vì vậy nó được sử dụng tốt nhất với máy in khung kín trong phòng thoáng khí.

PLA có điểm nóng chảy tương đối thấp, với nhiệt độ có thể sử dụng trong khoảng 180 độ đến 230 độ C. Nó dựa trên thực vật và phân hủy sinh học. Nó cứng hơn ABS, in mà không bị cong vênh, và thường dễ làm việc, mặc dù trong những trường hợp hiếm hoi, nó có thể gây ra kẹt máy đùn. PLA thường được sử dụng làm vật liệu cơ bản cho các vật liệu composite, kỳ lạ hơn, mà chúng ta sẽ thảo luận một chút.

Nylon

Nylon là một vật liệu tổng hợp cực kỳ linh hoạt, được phát triển vào những năm 1930, đã được sử dụng trong mọi thứ, từ bàn chải đánh răng đến dù cho đến lốp xe đến vớ, và bây giờ là dây tóc máy in 3D. Tại trung tâm của nó, nó là một loại polymer, hoặc nhựa (hay chính xác hơn là một họ nhựa). Nó mạnh mẽ và bền, nhưng linh hoạt, và trong số các sợi in 3D giá thấp nhất. Nó tan chảy ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 240 độ C) so với hầu hết các sợi tơ. Không phải tất cả các máy in 3D đều được chế tạo để xử lý nhiệt đó một số chất thường được sử dụng trong máy đùn phát ra khói ở nhiệt độ đó. Giống như với ABS, các vật thể được in bằng nylon có xu hướng cong vênh, có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng giường in nóng.

Dây tóc linh hoạt

TPEs (hoặc chất đàn hồi nhiệt dẻo) là nhựa nhiệt dẻo có độ đàn hồi cao (mặc dù vẫn còn rất xa, ví dụ, dây cao su); các đối tượng được in với chúng là tương đối linh hoạt. Một loại TPE phổ biến là polyurethane nhiệt dẻo (TPU), trong đó NinjaFlex là một ví dụ phổ biến.

Các sợi hòa tan: HIPS và PVA

Một trong những từ viết tắt hấp dẫn hơn, HIPS, là viết tắt của polystyrene có tác động cao. HIPS có giá vừa phải, nhẹ, và có thể được chà nhám, dán và tô màu bằng sơn acrylic. Nó tương tự như ABS, ngoại trừ HIPS hòa tan trong Limonene, một dung môi dựa trên cam quýt, làm cho nó trở thành một lựa chọn tốt khi in bằng vật liệu thứ hai (như ABS hoặc PLA) với máy in phun kép làm vật liệu hỗ trợ Điều đó có thể được giải thể sau khi in. Nó cũng tự in tốt và là dây tóc được LulzBot khuyên dùng cho Máy in 3D LulzBot Mini, sản phẩm đã mang đến sự lựa chọn cho các biên tập viên của chúng tôi. MakerBot Filolvable Filament cũng bao gồm HIPS.

Một loại sợi hòa tan khác là PVA (polyvinyl alcohol), dễ hòa tan trong nước. PVA không mùi, không độc hại và phân hủy sinh học. Nó có điểm nóng chảy thấp và có thể làm kẹt vòi phun khi quá nóng. Nó thường được sử dụng làm vật liệu hỗ trợ trong máy in máy đùn kép; Tôi đã thử nghiệm Ultimaker 3 bằng cách in một đối tượng thử nghiệm một hộp trong một hộp bằng cách sử dụng PLA cho chính các hộp và PVA làm hỗ trợ. Sau khi vật thể được in, tôi ngâm nó trong nước ấm và PLA dần dần tan ra, để lại cặp hộp lồng nhau.

Sợi tổng hợp

Các sợi tổng hợp có một cơ sở của PLA hoặc nhựa nhiệt dẻo khác, trong đó các hạt, bột hoặc mảnh của các vật liệu khác đã được trộn lẫn. Một số là hỗn hợp gỗ, một số khác bao gồm đá sa thạch hoặc đá vôi, và một số khác có các loại kim loại khác nhau, bao gồm sắt, nhôm, đồng thau, đồng và đồng. Những sợi này đảm nhận một số tính chất của vật liệu mà chúng được trộn lẫn với. Một hỗn hợp phổ biến khác là sợi carbon; các đối tượng được in từ nó có một số sức mạnh của sợi. Một nhược điểm của các sợi tổng hợp này là chúng có giá cao hơn đáng kể so với các vật liệu không phải là vật liệu tổng hợp.

Ngoài sợi nhựa: In nhựa

Với sự phổ biến ngày nay của máy in FFF, thật dễ dàng bỏ qua thực tế là có các mẫu trên thị trường dựa trên các công nghệ khác không sử dụng dây tóc. Đứng đầu trong số đó là ảnh lập thể (hay còn gọi là SLA), công nghệ in 3D đầu tiên được phát triển và có khả năng in rất chi tiết, độ phân giải cao. Thẻ giá cho máy in SLA cho mục đích thương mại có thể chạy tốt thành năm (và thậm chí thành sáu), nhưng chúng tôi đã thấy một số mẫu giá thấp hơn, phù hợp cho người có sở thích và nghệ nhân.

Trong in SLA, tia cực tím theo dõi hình dạng của vật thể được in, từng lớp, trên nhựa nhạy cảm với tia cực tím (còn gọi là photopolymer hoặc nhựa photopolyme) được đặt trong khay hoặc thùng và nhựa tiếp xúc với tia laser để tạo thành đối tượng in. Các loại nhựa có dạng chai 500 ml và 1 lít, với giá từ các nhà sản xuất máy in bắt đầu từ khoảng 100 USD mỗi lít. Một số nhà sản xuất đã tạo ra các loại nhựa cho sức mạnh, tính linh hoạt, độ cứng và các phẩm chất khác, và các loại nhựa này có xu hướng bán với giá cao. Các loại nhựa đã bị một bảng màu hạn chế và có xu hướng bị giới hạn ở các màu đen, xám, trắng và trong, mặc dù một số loại nhựa có màu sáng hơn và kim loại đã trở nên muộn.

DLP là một hình thức lập thể sử dụng máy chiếu thay cho laser làm nguồn sáng, sử dụng ánh sáng khả kiến ​​thay vì tia cực tím. Máy chiếu sử dụng công nghệ DLP (Xử lý ánh sáng kỹ thuật số) của Texas Cụ, chiếu một loạt hình ảnh vào thùng nhựa photopolyme tương tự như nhựa được sử dụng trong in SLA để chế tạo vật thể, từng lớp.

Bây giờ bạn đã biết mọi thứ bạn cần về các sợi phổ biến nhất, bạn sẽ muốn đọc hướng dẫn mua máy in 3D của chúng tôi, bao gồm các đánh giá về các mẫu tốt nhất mà chúng tôi đã thử nghiệm gần đây. Bạn cũng có thể kiểm tra những gì một người chấp nhận sớm đã nói về thời gian học in 3D của mình.