Milyen anyagot használjak a nyomtatómhoz?

Az additív gyártási technológiák száma a 3D-nyomtatásban folyamatosan növekszik. Egyre több anyag áll rendelkezésre. Jelenleg például a 3D csokoládé nyomtatók is sikeresen jelen vannak a piacon. A megfelelő 3D-nyomtató anyagának kiválasztásánál döntő a felhasználási cél. Minden változatnak megvannak a sajátos előnyei és hátrányai. A második figyelembe veendő tényező a hardver: Nem minden nyomtató tud kezelni minden 3D-nyomtató anyagot.

MŰANYAGOK

Az FDM (fused deposition modeling) a legismertebb 3D-nyomtatási eljárás, és egyre népszerűbb a hobbi területén. 

Olyan műanyagfilamentumok, mint a PLA, PET-G, ABS és sok más összetétel, különböző tulajdonságokkal, mint például időjárásállóság, UV-ellenállás, kémiai ellenállás stb., egy közös vonással rendelkeznek:

A megfelelő hőmérséklet-beállításokkal a 3D-nyomtató segítségével egy alkatrészt formázhatunk. Egyszerűen kifejezve.

Ahhoz, hogy pontosak legyünk, a műanyagot megolvasztják, és rétegről rétegre viszik fel a feldolgozási síkra. Minél finomabb a rétegek magassága, annál kevésbé látszanak az egyes rétegek szabad szemmel. De ezzel a módszerrel a nyomtatási idő jelentősen megnő. Természetesen más tényezők is befolyásolják az időt, például a kitöltés (infill) vagy a falvastagság.

A filament lehetőleg szárítva legyen, vagy szilikátos dobozban tárolva, mivel a műanyagok általában hajlamosak a nedvesség felszívására, ami a nyomtatási képen is megmutatkozhat. Ezért fűtött szárító dobozok használatát is ajánlják.

Bowden-extruderrel rendelkező 3D nyomtatóknál ajánlott a filamentumot oldalról betáplálni, míg közvetlen extruder esetén a felülről való betáplálás előnyös.

Rugalmas filamentumok, mint a TPU, csak korlátozottan nyomtathatók Bowden-extruderrel, mivel a szállítókerekek és a hotend közötti távolság olyan nagy, hogy a rugalmas filamentum már nem rendelkezik elegendő erővel ahhoz, hogy átnyomódjon a fúvókán, és helyette már a PTFE-csőben is elcsavarodhat.

GYANTA

Az SLA (sztereolitográfia) a legöregebb nyomtatási eljárás, és a bevált technológia alig változott. 

Ebben a folyamatban a gyantát (általában 405 nm hullámhosszon) egy tartályba töltik. A nyomtatás megkezdése után egy platform felülről a tartályba süllyed, és megáll az első réteg magasságánál, ekkor alulról UV-fénnyel az objektum első pozícióit rögzítik, és megkeményednek a platformon. Így fokozatosan összeáll a nyomtatás, és végül a kész objektum fejjel lefelé a platformon van, és egy spatulával eltávolítható.

A kész objektumot most még IPA-val ki kell mosni egy Wash & Cure folyamat során, majd UV-fénnyel utólagosan meg kell keményíteni.

Ezzel a nyomtatási módszerrel rendkívül részletgazdag szobrok, de funkcionális alkatrészek is előállíthatók. 

A használt gyanta sok különböző színben elérhető. Átlátszó vagy rugalmas gyanta is könnyen nyomtatható jó beállításokkal. 

FÉM

Az SLS (szelektív lézeres szinterezés) az additív gyártás királyi osztálya.

Egyszerűen elmagyarázva:

Egy kaparóval a fémport géppel rétegről rétegre viszik fel, és minden kaparás után lézerrel építik fel az objektumot. 

Végül egy nagy, porral töltött építési tér marad, ahonnan speciális elszívóberendezésekkel és ecsettel kell kiemelni a kész objektumokat.

A zseniális az, hogy a por egyben támaszelemként is szolgál az objektumok számára, és újra felhasználható. Nagyon összetett geometriák készíthetők ezzel a módszerrel, és magas sorozatminőség érhető el.

Jelenleg az ilyen eszközök és a szükséges kiegészítők beszerzési költsége nagyon magas, ezért inkább ipari/kereskedelmi célokra alkalmasak.

KERÁMIA

Csak idő kérdése volt, hogy ez a folyamat a 3D nyomtatásban is megjelenjen. Jelenleg az SLA, DLP, FDM, Binder Jetting és még az SLS eljárások is alkalmazkodtak a kerámiai anyaghoz, a téglához. Egy tanulmány szerint a kerámia nyomtatás 2025-re éretté válik, és ezután gyártási technológiaként különböző iparágakban fog elterjedni.