Материалы для устойчивой 3D-печати: отделяем факты от вымысла

Среди различных инноваций, пережитых профессией инженерного проектирования в последние годы, чудо аддитивного производства (AM) пожалуй самое влиятельное. С широким внедрением методов AM в отраслях по всему миру, инженерное проектирование и производство несомненно вступают в новую эру развития.

3D-печать — самый известный из всех методов AM, и в последние годы она набрала обороты. Тот факт, что она дала инженерам роскошь быстрого прототипирования, свидетельствует о её революционном характере, позволяя им доводить свои проекты до совершенства во всех аспектах перед серийным производством.

Однако, несмотря на возможности этого процесса проектирования, инженеры по-прежнему сталкиваются с задачей сделать его экологически устойчивым и экономически эффективным для внедрения в более широком масштабе.

Эта статья исследует различные материалы, используемые в AM. Она даст снимок некоторых последних достижений в отрасли, а также обзор того, насколько экологически устойчивым действительно является будущее AM.

Материалы для 3D-печати: не только пластик!

Одним из самых распространенных заблуждений о современной 3D-печати является то, что в этом процессе используется только пластик — но это просто не так. Конечно, смолы — популярный выбор, так как они предлагают ряд желательных свойств, как прочность или эластичность в твердом состоянии. Принтеры SLA (стереолитография) и DLP (цифровая обработка света) — распространенные машины для разработки прототипов из смол.

Современные инженеры-конструкторы имеют широкий выбор различных печатаемых материалов, чьи применения различаются в зависимости от множества факторов: требуемых свойств материала, стоимости, цвета, внешнего вида и толщины слоя.

Если не только пластик, то какие еще материалы можно использовать для 3D-печати?

Некоторые из наиболее часто используемых непластиковых материалов перечислены ниже:

• Металлы: Металлы можно печатать напрямую с помощью различных техник, таких как порошковая спекание или прямое плавление. Металлы вроде алюминия, титана и нержавеющей стали популярны у инженеров благодаря высокой прочности и металлическому блеску.
• Стекло: Стекло недавно начало использоваться в AM для создания сложных форм, критически важных для оптики и микрожидкостной техники.
• Керамика: Керамика популярна благодаря своему блестящему глазированному покрытию. Продвинутая (техническая) керамика используется в автопроме для мелких деталей, например фильтров или опорных элементов катализаторов, а также в биомедицине.
• Органические соединения: Несколько органических материалов теперь также используются для разработки материалов для AM. Они обеспечивают адекватное качество и могут предлагать экологические преимущества. Интересный пример — камень: порошковый камень сочетается с экологичным термопластическим полимером PLA (полилактид), придавая изделиям натуральный вид и текстуру, а также прочную структуру.

Что впереди?

Взглянув на предыдущий раздел, можно с уверенностью сказать, что пластики не единственные материалы, используемые методами аддитивного производства. Остается вопрос устойчивых материалов, гарантирующих не только инновации в инженерии, но и более зеленую, пригодную для жизни планету в будущем.