נימת מדפסות תלת מימד הסבירה

כיצד לבחור נימה נכונה

לאחר שתבחר מדפסת תלת ממדית, ההחלטה הראשונה שתצטרך לקבל היא באיזה סוג נימה אתה רוצה להשתמש. ישנם כמה עשרות זנים - אפילו מפנים את הצבעים הרבים שהם נכנסים אליהם. שכשוך דרכם משטף מחרוזת של שמות נשמעים כימיים: חומצה פולילקטית, אלכוהול פוליוויניל, סיבי פחמן, ואלסטומרים תרמו-פלסטיים מפותלים בלשון, למשל. הם עוברים מגוון מסחרר של ראשי תיבות, ABS, PLA, HIPS, CPE, PET, PETT, TPE, PVA ו- PCTPE ביניהם. אבל אל תיבהל ממרק האלף-בית הזה. רק כמה סוגים נמצאים בשימוש נפוץ, ויצרנים נוטים להימנע ממוניירים חנוניים יתר על המידה לטובת שמות תיאוריים יותר, הרומזים על איכות חיונית של הנימה כמו גמישות (Ninjaflex של NinjaTek ו- Polyfaker של פולימייקר, למשל) וחוזק (Makerbot, XYZprinting, ו- Ultimaker כל חוטי השוק הנקראים Tough PLA).

יסודות נימה

חוטים המשמשים בהדפסת תלת מימד הם תרמופלסטיים, שהם פלסטיקה (aka פולימרים) שנמסים ולא נשרפים כאשר הם מחוממים, ניתנים לעיצוב ועיצוב, ומתמצקים כאשר מתקררים. הנימה מוזנת לתא חימום במכלול המכבש של המדפסת, שם הוא מחומם לנקודת ההיתוך שלו ואז מוחץ (מפוזז) דרך זרבובית מתכת כאשר מערך המכבש החוצה נע, ומתחקה אחר נתיב שתוכנת לקובץ אובייקט תלת ממדי ליצירה, שכבה אחר שכבה, האובייקט המודפס. למרות שלרוב מדפסות התלת מימד יש מכבש יחיד, ישנם כמה דגמי מכבש כפול שיכולים להדפיס אובייקט בצבעים שונים או עם סוגי נימה שונים.

תהליך ההדפסה עם נימה פלסטית נקרא ייצור ייצור נימה ממולאת (FFF) או דוגמנות בתצהיר התמזגות (FDM). הם אותו דבר; ראשי התיבות של FDM הם סימנים מסחריים על ידי חלוץ הדפוס התלת ממדי Stratasys Corp., כך שיצרנים אחרים יצרו שמות משלהם כדי לתאר את הטכנולוגיה של המדפסות שלהם; FFF הוא זה שתפס. גם היום, למעט בעלוני היצרנים, תוכלו לראות את השמות המשמשים זה בזה.

הנימה נמכרת בסלילים לפי משקל הנע בין 0.5 קילוגרם ל -2 קילוגרם. הנימה מגיעה בשני עוביים, 1.75 מילימטרים ו -3 מילימטרים. (האחרון הוא למעשה קצת יותר דק, בערך 2.85 מילימטרים.) הרוב המכריע של הנימה הוא מסוג 1.75 מילימטר; Ultimaker ו- LulzBot הם בין היצרנים הבודדים שהמדפסות שלהם משתמשים בגודל העבה יותר. המשקל מופיע כמעט תמיד ביחידות מטריות.

כעת, בואו נסתכל על כמה מסוגי הנימה הפופולאריים והחשובים יותר.

הצמד הדינמי: ABS ו- PLA

ללא ספק, סוגי הנימה הנפוצים ביותר הם אקרילוניטריל בוטדיאן סטירן (ABS) וחומצה פולי-לטית (PLA). מרבית מדפסות התלת-ממד הבסיסיות נועדו להשתמש בלעדית בחוטים אלה. חלק מהערעור שלהם הוא שהם יחסית זולים, ועלותם קצת פחות מ 20 $ לק"ג.

אל תדחו בשמו הכימי הכבד של ABS; זה אותו פלסטיק שמשמש בלגוס. חפצים המודפסים מ- ABS הם קשים, עמידים ולא רעילים. יש לו נקודת התכה גבוהה יחסית, עם טמפרטורת הדפסה שנעה בין 210 מעלות ל -250 מעלות צלזיוס. בפינות התחתונות של חפצים המודפסים עם ABS יש נטייה להתכרבל מעט כלפי מעלה, במיוחד אם אתה משתמש במיטה הדפסה לא מחוממת. במהלך ההדפסה, ABS יכול לפלוט ריח חריף ולא נעים, ולכן כדאי להשתמש בו במדפסת עם מסגרת סגורה בחדר מאוורר היטב.

ל- PLA נקודת התכה נמוכה יחסית, עם טמפרטורות שמישות בין 180 מעלות ל -230 מעלות צלזיוס. זה מבוסס צמחי ומתכלה. זה קשה יותר מ- ABS, מדפיס ללא עיוות, ובדרך כלל קל לעבוד איתו, אם כי במקרים נדירים זה יכול לגרום לחסימות מכבש. PLA משמש לעתים קרובות כחומר בסיס לחומרים מורכבים יותר אקזוטיים, עליהם נעסוק מעט.

ניילון

ניילון הוא חומר סינתטי רב-תכליתי להפליא, שפותח בשנות השלושים של המאה העשרים, ומצא שימוש בכל דבר, החל ממברשות שיניים, מצנחים ועד צמיגים ועד גרביים, וכעת נימה מדפסת תלת מימדית. בליבה זה פולימר, או פלסטיק (או ליתר דיוק, משפחה של פלסטיק). זה חזק ועמיד, עם זאת גמיש, ובין חוטי הדפסת התלת מימד במחיר הנמוך ביותר. הוא נמס בטמפרטורה גבוהה יותר (בערך 240 מעלות צלזיוס) מרוב הנימים. לא כל מדפסות התלת-ממד בנויות להתמודד עם החום הזה - חומרים נפוצים במכבש מפלטים אדים בטמפרטורה זו. בדומה ל- ABS, לחפצים המודפסים בניילון יש נטייה לעיוות, אותם ניתן להקל באמצעות מיטת הדפסה מחוממת.

נימה גמישה

TPEs (או אלסטומרים תרמופלסטיים) הם תרמופלסטיים בעלי גמישות גבוהה (אם כי עדיין רחוקה מלהיות נגיד גומיות); חפצים המודפסים איתם גמישים יחסית. סוג TPE נפוץ אחד הוא פוליאוריתן תרמופלסטי (TPU), ממנו NinjaFlex דוגמה פופולרית.

חוטים מסיסים: HIPS ו- PVA

אחד ראשי התיבות הקליטים יותר, HIPS, עומד על קלקר בעל השפעה גבוהה. HIPS מתומחר בינוני, קל משקל וניתן ללטש, להדבקה ולצבוע עם צבעי אקריליק. זה דומה ל- ABS, פרט לכך ש- HIPS מסיס בלימונן, ממס מבוסס הדרים, מה שהופך אותו לבחירה טובה - כשמדפיסים עם חומר שני (כמו ABS או PLA) עם מדפסת מכבש כפול - כחומר תומך. זה יכול להיות מומס לאחר ההדפסה. הוא גם מדפיס היטב מעצמו, והוא הנימה המומלצת על ידי LulzBot עבור מדפסת ה- 3D LulzBot Mini שלה, שזכתה בבחירת העורכים שלנו. נימה ניתנת להמיס של MakerBot מורכבת גם מ- HIPS.

נימה מסיסה נוספת היא PVA (אלכוהול פוליוויניל), שמתמוססת בנוחות במים. PVA הוא חסר ריח, בלתי רעיל ומתכלה. יש לו נקודת התכה נמוכה, והוא יכול לרתק זרבובית מכבש כשהוא מחומם יתר על המידה. זה משמש לעתים קרובות כחומר תמיכה במדפסות מכבש כפול; בדקתי את ה- Ultimaker 3 על ידי הדפסת אובייקט מבחן - תיבה בתוך קופסה - בעזרת PLA לתיבות עצמן ו- PVA כתמיכה. לאחר הדפסת החפץ טבלתי אותו במים חמים, וה- PLA נמס בהדרגה והשאיר את צמד הקופסאות המקוננות.

נימים מורכבים

לחוטים מורכבים בסיס של PLA או תרמופלסטית אחרת, לתוכם חולקו חלקיקים, אבקות או פתיתים מחומרים אחרים. חלקם תערובות עץ, אחרים כוללים אבן חול או אבן גיר, ואחרים יש מתכות מסוגים שונים, כולל ברזל, אלומיניום, פליז, ברונזה ונחושת. חוטים אלה לוקחים חלק מתכונות החומרים שאיתם הם היו מעורבים. מרוכב פופולרי נוסף הוא סיבי פחמן; חפצים המודפסים ממנו לוקחים חלק מעוצמת הסיב. החיסרון לחוטים המורכבים הללו הוא שהם עולים משמעותית יותר מאשר שאינם מורכבים.

מעבר נימה פלסטית: הדפסה על בסיס שרף

עם התפשטות מדפסות FFF כיום, קל להתעלם מהעובדה שישנם דגמים בשוק המבוססים על טכנולוגיות אחרות שאינן משתמשות בנימה. העיקרית ביניהם היא סטריאוליטוגרפיה (aka SLA), טכנולוגיית ההדפסה התלת מימדית הראשונה שפותחה ואשר מסוגלת להדפיס מאוד מאוד ברזולוציה גבוהה. תגי מחיר עבור מדפסות SLA לשימוש מסחרי יכולים להיכנס לחמש (ואפילו לשש) דמויות, אך ראינו כמה דגמים במחירים נמוכים יותר, המתאימים לחובבים ובעלי מלאכה.

בהדפסת SLA, לייזר אולטרה סגול מתחקה אחר צורת האובייקט שיודפס, שכבה אחר שכבה, על שרף רגיש ל- UV (המכונה גם פוטופולימר, או שרף פוטופולימר) ששוכן במגש או בבור, והשרף שנחשף לייזר מתקשה ליצירת האובייקט המודפס. השרפים מגיעים בבקבוקים של 500 מיליליטר וליטר 1, ומחירי יצרני המדפסות מתחילים בכ- 100 דולר לליטר. יש יצרנים שגיבשו שרפים המיועדים לחוזק, גמישות, קשיחות ואיכויות אחרות, ושרפים כאלה נוטים למכור בפרמיה. שרפים סבלו מפלטת צבעים מוגבלת, והם נטו להיות מוגבלים לשחור, אפור, לבן וברור, אם כי כמה שרפים בצבעים בהירים ומתכתיים הפכו לזמינים מאוחר.

DLP הוא סוג של סטריאוליטוגרפיה המשתמשת במקרן במקום הלייזר כמקור אור, תוך שימוש באור נראה במקום אולטרה סגול. המקרן, המעסיק את טכנולוגיית DLP (Digital Light Processing) של טקסס אינסטרומנטס, מקרין סדרת תמונות לבור שרף פוטופולימר הדומה לשרפים המשמשים בהדפסת SLA לבניית האובייקט, שכבה אחר שכבה.

עכשיו כשאתה יודע כל מה שאתה צריך לגבי הנימה הפופולרית ביותר, תרצה לקרוא את מדריך הקנייה של מדפסות התלת מימד שלנו, הכולל ביקורות על הדגמים הטובים ביותר שבדקנו לאחרונה. תוכלו גם לבדוק מה היה למאמן מוקדם לומר על זמנו ללמוד להדפיס בתלת ממד.