Пищевой пластик для 3d принтера

«Пластик» - общее название нескольких типов термопластиков, нейлонов, полиамидов и схожих материалов, используемых в 3D-принтерах. Различные виды пластиков используются более чем в 80% систем 3D-печати.

Что отличает пластик от других материалов для 3D-печати?

  • Высокая прочность
  • Гибкость
  • Износостойкость
  • Доступность
  • Широкие возможности пост-обработки (шлифовка, окраска, сверление и пр.)
  • Повышенная термостойкость (для отдельных материалов)

Материалы для домашнего использования: ABS и PLA

Самые распространенные типы пластиков. Используются в персональных и домашних 3D-принтерах .

В настоящее время пластмассы являются наиболее широко используемыми материалами в производстве присадок, а важные из них перечислены ниже. Братство материаловедения также будет очень заинтересовано в трехмерной печати для ряда возможностей, связанных с металлами.

Сталь Нержавеющая сталь Титан Серебро. . Как уже упоминалось выше, существует несколько ограничений на то, какие материалы могут быть использованы для производства присадок. Ниже приведены некоторые из наиболее необычных материалов, которые были использованы.

Био-чернила содержат стволовые клетки и клетки пациента, которые можно сложить, слой за слоем, чтобы сформировать ткань. Человеческие органы, такие как кровеносные сосуды, пузыри и участки почек, были воспроизведены с использованием этой технологии. Костяной материал. Исследовательская группа, возглавляемая доктором Сушмита Бозе из Университета штата Вашингтон, напечатала костный материал, содержащий кремний, фосфат кальция и цинк. Этот костно-подобный материал был интегрирован с секцией неразвитых человеческих костных клеток. Примерно через неделю в структуре наблюдался рост новой кости. Этот новый материал растворился в конечном итоге и не навредил пациенту. Эти многоструйные принтеры могут создавать прекрасные модели, предлагающие разнообразные текстуры, цвета и атрибуты. В этом материале очень популярны тонкие рисунки для фигурок, архитектуры и моделей персонажей. Можно даже напечатать человеческое лицо на песчанике через трехмерную печать, и результаты не так уж плохи. Стекло - порошкообразный порошкообразный порошок распределяется по слоям, склеивается с адгезивным брызгом, затем запекается, в результате получается трехслойный стеклянный продукт. Лекарства. Лекарства не обязательно должны быть приобретены в аптеках, дни не за горами, когда их можно распечатать! Это может привести к изменению того, как пациенты получают лечение. Если эта технология действительно будет развиваться, потенциал для регенеративного медицинского применения будет огромным. Просто потому, что вы можете съесть пищу из этого, не означает, что это хорошая идея.

ABS - популярный и дешевый тип материала, подходящий для решения большого круга задач в области концептуального моделирования, образования и мелкосерийного производства. Массово используется в пользовательских 3D-принтерах и полупрофессиональных системах. Доступен в широкой цветовой палитре.

PLA - биоразлагаемый материал, легко утилизируется. Уступает в прочности и гибкости ABS, но выигрывает в цене. Доступно большое количество цветов, в том числе - полупрозрачный.

Хотя пластик часто рассматривается как этот инертный, стерильный материал. Он будет разрушаться при правильных условиях. Эти условия варьируются от пластика до пластмассы, а некоторые пластмассы, занимающие такое долгое время, разлагаются, они иногда проводят аналогию с ядерными отходами.

Освобождает ли он отвратительные вещи, когда он ломается? Если вы действительно используете его в контакте с едой? Подсознательно вы уже знаете это, но давайте сделаем это очевидным. Надеюсь, эта статья была полезна. Мы не говорим о рэпперском образе жизни суперкаров и яхт, но это помогает оплачивать вещи, которые вы видите здесь. Так массивный крик всем, кто позволяет это место. Они оба имеют свои преимущества и недостатки. Давайте посмотрим, как каждый складывается, когда мы сравниваем пять различных соображений: свойства материала, печатные прототипы, температуру стеклования, способность к биологическому разложению и токсичность.

Типы пластика для профессиональной 3D-печати по технологии FDM

В профессиональных и промышленных 3D-принтерах используются типы пластиков с более устойчивыми и надежными физическими характеристиками.

В профессиональной 3D-печати наиболее популярны разновидности ABS-пластика инженерного уровня. Профессиональный ABS (например, ABSPlus-430) имеет статус production grade (может использоваться для серийного производства изделий). Также он значительно прочнее обычного и может обладать некоторыми свойствами (прозрачность, цветность, антистатичность, биосовместимость и прочее).

Он используется в таких вещах, как камеры, защитные оболочки и упаковочные материалы. Это скорее потребительский пластик, чем инженерный пластик. Среди его многочисленных применений - контейнеры для упаковки пищевых продуктов и медицинские имплантаты, предназначенные для растворения в организме с течением времени.

Различные производственные процессы требуют различного сырья. Другие термопластики уже находятся под заголовком специальных материалов для поставщиков нитей. Любой, кто ищет стандартные материалы обычных термопластов, таких как полипропилен или полистирол, часто даже не находит ничего.

Другую группу составляют не-ABS материалы. Каждый из них обеспечивает производство изделий с нужными свойствами:

  • повышенная прочность;
  • повышенная гибкость;
  • высокое качество поверхности;
  • термостойкость;
  • устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
  • устойчивость к химикатам и др.

Поэтому выбор материала (а следовательно - и 3D-принтера) зависит от того, какой диапазон задач вы планируете решать с помощью 3D-печати.

Причины ограниченного выбора

Почему трудно или невозможно использовать материалы, известные из литья под давлением? Усиленные волокном пластмассы: Усиление волокон в термопластиках обычно имеет среднюю длину волокна 300-500 мкм. Это приводит к возникновению проблем при печати с имеющимися в продаже диаметрами сопел 400 мкм.

Неполярные материалы: для точного нанесения расплава в правильном положении обязательно требуется твердое закрепление результирующего компонента на несущей пластине принтера. Субкристаллические термопласты: при охлаждении от формы кристаллитов расплава, что приводит к сильной усадке. Происходят явления задержки, которые в крайнем случае приводят к отсоединению компонента от несущей пластины и, следовательно, к потере давления. Целевая аддитивация: такие добавки, как, например, цветные пигменты, обычно смешиваются в форме гранул с помощью концентратов при обработке пластмасс.

Пистолетный выстрел послужил сигналом создать бизнес.

Дабы развеять мифы о том, что катушки с пластиком для 3d-принтеров растут на деревьях можно только покупать и перепродавать, а так же о том, что достаточно купить «все-в-одном» экструдер и начать свой бизнес, я отправился на разведку к московским производителям ABS и PLA (и HIPS). Действительно, я попал в профессиональный цех с промышленным оборудованием, с измерительными и управляющими приборами высокой точности, высокими стандартами к чистоте (ибо процесс производства очень ответственный) и общительными основателями (готовыми делиться знаниями с любознательной и думающей аудиторией), у которых куча технокреативных идей и планов по захвату мира рынка. (+5 к уровню национальной гордости)

Поскольку гранулят нельзя смешивать с давлением нити, этот стандартный метод простой регулировки материала невозможен. Индивидуальные настройки материала: из-за небольших количеств, необходимых - с 25 кг пластика, коммерчески доступный трехмерный принтер может непрерывно выпускаться в течение шести месяцев - сложное производство смесей расплавов непропорционально дорого.

Высокотемпературные материалы: для обработки высокотемпературных термопластов требуется точно определенный контроль температуры пространства для установки во время полного процесса печати. Это серьезная проблема, поскольку в очень узком пространстве необходимо учитывать очень разные температурные зоны.

Как рассказал мне со-основатель компании: «Сначала мы увидели распечатанный нож для фруктов, и очищенный им от кожуры апельсин, затем шоком было видео с пистолетом Коди Уилсона и понеслось...»
В то время когда я написал на Хабре первые 2 статьи про 3d-принтеры (весна 2013), эти ребята уже начали создавать бизнес по производству пластика. Интересно, что и мне и им пришла в голову аналогичная идея, как можно дополнить поговорку, мол, человек может бесконечно смотреть на огонь, воду, как работает другой человек и на то, как печатает 3d-принтер.

Материалы, чувствительные к разрушению: нити обычно наматываются на катушки. Особенно хрупкие материалы не могут быть намотаны на узкие радиусы змеевика или могут сломаться в материальном питании принтера. Кроме того, некоторые печатные системы могут работать только с сырьем соответствующих производителей.

Для создания объектов вам нужны нити. Они известны как термопласты и доступны в различных исполнениях. Пластиковые волокна покупаются в барабанах и предлагают много места для цвета, длины и диаметра. Краткий обзор пластмасс. Техническим термином для полимерного материала является термопласт. Он характеризуется тем, что он сжижается под воздействием тепла и меняет свою форму.


Полилакти́д (ПЛА, PLA) - биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник. Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов.




Под катом - основные этапы превращения сырья в катушки с PLA для 3d-принтеров

Это теоретически сомнительно. В сравнении двух наиболее популярных термопластов. Полимолочная кислота представляет собой биопластик, полученный из возобновляемых ресурсов, таких как сахарный тростник, кукурузный крахмал или картофельный крахмал и поэтому считается экологически чистым. Материал легко одноразовый и биоразлагаемый, что нельзя утверждать другими типами пластмасс на основе нефти. Кроме того, термопласт классифицируется как безопасный или безопасный для здоровья, поскольку он также используется в медицинской области.

Таким образом, в случае трехмерной печати необязательно использовать нагревательную печатную форму. Как правило, можно сохранить не только нагревательный слой, но и липкую ленту. Их можно отшлифовать или отшлифовать, но их не очень легко склеить. Пластик рекомендуется для технических деталей с его низкой термостойкостью.

Панорама цеха

Справа налево





Кроме того, термопласт медленно охлаждается, поэтому для быстрого результата необходимо использовать вентилятор. Более того, после нагревания слышен тонкий, сладковатый запах, который напоминает нам о биологическом сырье. Однако нет необходимости беспокоиться о выбросах в атмосферу. Низкая теплостойкость может быть недостатком, а также преимуществом: с одной стороны, объекты отклоняются от примерно 50 градусов, с другой стороны, это позволяет улучшить последующий нагрев.

Прочный и относительно жаростойкий материал оценивается как долговечный и имеет высокую поверхностную твердость. Термопласт устойчив к царапинам, ударопрочный и ударопрочный и слегка эластичный. Например, шлифование, фрезерование и токарная обработка. Доступны многочисленные - довольно скучные цвета.



Жила была кукурузка, потом ее перерабатывают в такие вот шарики и кладут в такие коробки



Из тонны сырья получается около 900 кг пластика



Так как это натурпродукт, он побаивается света и влаги, поэтому его оберегают вот таким мешком и куском силикагеля

У принтера должен быть нагревательный слой, чтобы расплавить пластик. Использование клейкой ленты является альтернативой или дополнительно. Материал не является биодеградируемым и не особенно хорошо прилипает к строительной платформе. Это означает, что компоненты слегка выпучиваются вверх на нижнем конце. Это связано с тем, что присущие напряжения создаются, потому что отдельные пластиковые слои имеют разные температуры охлаждения.

Поливиниловый спирт представляет собой водорастворимую синтетическую смолу, которая в повседневной жизни используется, например, в качестве бумажного клея. Температура обработки составляет около 190 градусов. Инвестиция стоит того, только если вы печатаете что-то сложное, и требуется тастратация. Например, на открытой площадке. Кроме того, не нужно опасаться, что нить накала или слишком быстро разрядилась. В конечном счете, это зависит от того, хотите ли вы сосредоточиться на простой обработке или верхних результатах, и какова цель печатных объектов.



А это «пылесос», которым зачерпывают 100 кг «кукурузных шариков» и отправляют в контейнер


Здесь сырье сушится, при этом запах стоит как в кондитерской

Добавляем «щепотку» красителя (тоже полностью натуральный, австрийское качество)

Как пластиковые нити, как правило, очень подходят. Полиамид относится к группе термопластов, которая также содержит хорошо известный нейлон. Благодаря точной работе лазера мелкие детали могут быть воспроизведены. Разрешение составляет 4 мм, ограниченное размером лазерного пятна. Зубчатые или выступающие буквы должны быть толщиной не менее 0, 7 мм для удобства чтения. Толщина стенки в идеале должна быть не менее 1, 0 мм, для областей без механической нагрузки 0, 75 мм. Поскольку материал нагревается в процессе, в тонких и длинных областях может возникать определенная степень термического искажения.




Здесь сырье разогревается и превращается в вязкую массу.
Под давление вала пропускаем сквозь нагревательные элементы.

Диаметр выходного отверстия «топки» около 3 мм, пластик приобретает нужный диаметр (1,75 мм) за счет того, что его тут же тянут, причем тяга очень точно настраивается

Ванна для охлаждения. Для ABS и PLA разные температуры

Материал слегка гибкий, а тонкие участки могут быть согнуты до некоторой степени, не причинив никаких повреждений. Большим преимуществом лазерного спекания является то, что порошкообразный слой принимает поддерживающую функцию, благодаря чему могут быть напечатаны сложные и гибкие структуры без необходимости прибегать к внешнему материалу носителя. Это позволяет печатать объекты и конструкции, которые нелегко будет производить с использованием обычных методов производства.

Все модели печатаются в белом порошке и окрашиваются после печати. Цвет проникает на несколько десятых миллиметра в поверхность. Модели, заказанные в белом цвете, не окрашиваются. Спеченный полиамид может использоваться различными способами. Как можно печатать мелкие детали и высокую сложность, этот материал используется для произведений искусства и объектов дизайна. Благодаря хорошей стабильности он также очень подходит для инструментов и мобильных функциональных частей. Этот материал - практически всесторонний талант.



Диаметр остывшего пластика измеряется лазерным прибором. Установлена допустимая погрешность диаметра нити ±0,03 мм



Дистанционный мониторинг диаметра пластика

Cкорость протяжки нити через лазер 55 метров в минуту


Управление тягой. Именно тяга создает нужный диаметр. При помощи этого узла можно очень точно подбирать тягу моторов и тем самым регулировать диаметр пластика.



«Веретено» - управляет скоростью наматывания на катушку. Нет на КАТУШКУ.


Вот это - КАТУШКА.

Без пластика



Важно отметить равномерность заполнения катушки

После того как большая катушка заполнится, ее снимают и перематывают нить на маленькие (привычные для всех) катушки.
Обычные катушки попадают в заботливые руки девушки, которая комплектует коробку



Пакетик, защищающий от пыли, силикагель , защищающий от влаги, плотная коробка, защищающая от прямых солнечных лучей и наклейки. На наклейках указаны рекомендуемая температура плавления (для ABS и PLA они разные), диаметр нити, вес и материал.



Отсюда они отправятся по всей Москве и странам СНГ

Чистота




На что я обратил внимание - в цеху очень чисто, приняты все меры, чтобы было как можно меньше пыли: заклеены скотчем окна, часто делается уборка, используется жидкость-антистатик, особо важные места укрываются полиэтиленом.

растворимый пластик



высокопрочный полистирол (HIPS), который по своим характеристикам очень напоминает обычный ABS (под который Rep 2X «оптимизирован»). HIPS растворяется в лимонене, веществе на цитрусовой основе. Сложные объекты можно печатать стандартным ABS или PLA, а HIPS использовать в качестве материала для поддержек. Конечный продукт погружается в ванну с лимоненом, где HIPS растворяется за несколько часов. Кроме того, HIPS имеет близкую рабочую температуру, хорошо клеится к ABS и платформе. Расход лимонена нужен маленький, так как большая часть поддержки обычно удаляется руками. Лимоненная ванна – слегка более сложная процедура, чем если бы это была обычная вода, но у нее есть свой плюс: после купания деталь пахнет лимоном.



Пара советов как выбрать хороший пластик.
PLA очень чувствителен к режиму хранения (в темноте, сухости и без пыли). Прутик должен быть чистый без вкраплений, ровный, без отслоений, на поверхности - лёгкий блеск.



Наличие инородных тел проверяется в месте разрыва. Если поднатужиться и разорвать кусочек пластика (а рвется там где «тонко»), то место разрыва должно быть однородным - это признак хорошего качества.

Долговечность/биоразалагаемость




(картинка для инвесторов-экологов)

А вот данные похожие на правду


Примеры из PLA



 
Статьи по теме:
Презентация по теме безопасность опасные предметы
Причины возникновения пожара Неосторожное обращение с огнем: разведение костров и небрежное обращение с ними, разогревание горючих веществ на газовых или электрических плитах и т. п. Нарушение правил эксплуатации бытовых электроприборов: телевизор перегре
Основные идеи философии эпикура
15. Эпикур и эпикурейцыВыдающимися представителями эпикуреизма являются Эпикур (341–270 до н. э.) и Лукреций Кар (ок. 99–55 до н. э.). Это философское направление относится к рубежу старой и новой эры. Эпикурейцев интересовали вопросы устроения, комфорта
Распространение тюркских языков Сильная ветвь алтайского дерева
Расселены на огромной территории нашей планеты, начиная от бассейна холодной Колымы до юго-западного побережья Средиземного моря. Тюрки не принадлежат к какому-то определенному расовому типу, даже среди одного народа встречаются как европеоиды, так и монг
Куда ехать за исполнением желаний в Курской области
Отец Вениамин служит в одном из храмов Коренной пустыни. Несколько раз в неделю священник проводит молебны, на которые съезжается множество людей. Летом службы часто проходят на улице, так как все желающие не умещаются в крохотной церквушке. Прихожане уве