3 डी प्रिंटर: सबसे अच्छा फिलामेंट्स कैसे काम करते हैं और वे क्या हैं - बस समझाया गया है

3 डी प्रिंटिंग अधिक से अधिक लोकप्रिय हो रही है। यह आलेख बताता है कि एक 3D प्रिंटर कैसे काम करता है, जो आप प्रभावशाली मॉडल और कुछ व्यावहारिक सुझावों को प्रिंट करने के लिए उपयोग करते हैं।

3D प्रिंटर कैसे काम करता है?

3 डी प्रिंटर समुद्र द्वारा रेत की तरह हैं। तदनुसार, प्रिंटर कैसे एक मॉडल बनाता है, इसके लिए विभिन्न तकनीकें हैं। मूल रूप से, हालांकि, सभी प्रिंटर को चार अलग-अलग तकनीकों में से एक को सौंपा जा सकता है।

• एक ओर स्टीरियोलिथोग्राफी है ("SL" या "SLA")। प्रिंटर में एक स्नान होता है जिसमें तरल फोटोपॉलीमर होता है। Photopolymers प्लास्टिक होते हैं जो प्रकाश के संपर्क में आने पर कठोर हो जाते हैं। प्रिंटर आमतौर पर ऐक्रेलिक, एपॉक्सी या विनाइल एस्टर राल के साथ काम करते हैं। लेजर का उपयोग करके राल को ठीक किया जाता है। फोटोपॉलिमर बेसिन में एक पठार है, जो एक स्तर (बाथरूम में गहरा) को सख्त करने के बाद थोड़ा नीचे चला जाता है। मॉडल पूरी तरह से सख्त हो जाने के बाद, प्लास्टिक में उच्च शक्ति और रासायनिक प्रतिरोध होता है। इस प्रक्रिया का लाभ इसकी सटीकता है: प्रिंटर माइक्रोमीटर के आकार की संरचनाओं को भी प्रिंट कर सकता है। दुर्भाग्य से, स्टीरियोलिथोग्राफी प्रिंटर वर्तमान में अभी भी बहुत महंगे हैं।
• चयनात्मक लेजर सिंटरिंग ("एसएलएस") भी जाना जाता है। यह समझने के लिए कि यह कैसे काम करता है, एक पाइप की कल्पना करें जिसमें एक पठार फिर से बनाया गया है। पठार शुरुआत में सबसे ऊपर है। सबसे पहले, एक रोलर का उपयोग प्लास्टिक, प्लास्टिक-लेपित मोल्डिंग रेत, एक धातु या सिरेमिक पाउडर को पठार पर वितरित करने के लिए किया जाता है। एक लेजर तब पठार पर ड्राइव करता है और पाउडर में कुछ बिंदुओं को गर्म करता है ताकि वे गठबंधन करें और ऑब्जेक्ट का पहला स्तर बनाया जाए। पठार फिर थोड़ा उतरता है और प्रक्रिया फिर से शुरू होती है। तो एक वस्तु को टुकड़े द्वारा बनाया जा सकता है। यहां जो व्यावहारिक है वह यह है कि बाकी सामग्री एक समर्थन सामग्री के रूप में कार्य कर सकती है और - स्टीरियोलिथोग्राफी के विपरीत - किसी भी समर्थन संरचना को मुद्रित नहीं करना है।
• क्लासिक 3 डी प्रिंटिंग में, फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग ("एफडीएम"), लिक्विड प्लास्टिक को एक एक्सट्रूडर का उपयोग करके परतों में एक सतह पर लागू किया जाता है, जो तुरंत कठोर हो जाता है। फिर सतह थोड़ा नीचे (या एक्सट्रूडर ऊपर) चलती है और अगली परत मुद्रित होती है। प्रिंटर अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं और कुछ जानकारियों के साथ खुद को इकट्ठा किया जा सकता है। हालांकि, समर्थन सामग्री को "ओवरहांग" के साथ वस्तुओं के लिए मुद्रित किया जाना चाहिए, अर्थात नीचे की तुलना में शीर्ष पर व्यापक रूप से व्यापक वस्तुएं। इसके अलावा, मुद्रण सटीकता stereolithography की तुलना में अपेक्षाकृत अभेद्य है। शौक़ीन लोगों और दिलचस्पी रखने वालों के लिए, हालांकि, यह बिल्कुल सही प्रक्रिया है।

क्या तंतु हैं?

फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग के साथ, आप तथाकथित फिलामेंट्स के साथ प्रिंट करते हैं। ये ऐसे रोल हैं जिन पर थर्मोप्लास्टिक सामग्री तार के रूप में घाव करती है। हालांकि, प्रकार के आधार पर कुछ अंतर हैं।

• Polylactides ("PLA") प्रिंटर में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। प्लास्टिक ज्यादातर पुनर्योजी स्रोतों से प्राप्त होता है, जैसे कि मकई स्टार्च। फिर भी, यह बायोडिग्रेडेबल नहीं है। प्लास्टिक मिथाइल समूह के कारण खाद्य-सुरक्षित और पानी-विकर्षक है। यह ज्वाला मंदक और लंबे समय तक यूवी विकिरण के लिए प्रतिरोधी भी है। हालांकि, सबसे बड़ा लाभ, मुद्रण से आता है: कोई अप्रिय गंध नहीं है।
• एक्रिलोनिट्राइल-ब्यूटाडीन-स्टाइरीन कोपोलिमर ("एबीएस") भी अक्सर उपयोग किया जाता है। यह प्लास्टिक दुनिया में सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाले प्लास्टिक में से एक है। यह विशेष रूप से तेल, ग्रीस और उच्च तापमान के लिए प्रतिरोधी है। पीएलए के विपरीत, एबीएस काफी कठिन है। हालाँकि, आपको प्रिंटिंग करते समय इस प्लास्टिक की गंध को अंदर नहीं लेना चाहिए। छपाई करते समय देयता एक बड़ी समस्या है। जबकि PLA एक गर्म ग्लास प्लेट का अच्छी तरह से पालन करता है, कुछ प्रकार के ABS बहुत गर्म हीटिंग बेड और दो तरफा चिपकने वाली टेप के बावजूद बहुत खराब तरीके से पालन करते हैं। हालाँकि, ABS के साथ बहुत अच्छे मॉडल बनाए जा सकते हैं। मुद्रण के बाद, मॉडल में आमतौर पर एक मैट रंग होता है। हालांकि, यदि आप मॉडल को कांच के गुंबद के नीचे रखते हैं जिसमें एसीटोन के साथ सिक्त कपड़े होते हैं, तो मॉडल कुछ समय के बाद काफी चिकना हो जाएगा: एबीएस एसीटोन, मिथाइल एथिल कीटोन या डाइक्लोरोमैथेन में घुलनशील है।
• पॉलीविनाइल अल्कोहल ("पीवीएएल" या "पीवीओएच"), जो पॉलीविनाइल एसीटेट के हाइड्रोलिसिस द्वारा निर्मित है, एक ओवरहांग वाले मॉडल के लिए बहुत व्यावहारिक है। इस प्लास्टिक की खास बात यह है कि यह पानी में घुलनशील है। उदाहरण के लिए, दो एक्सट्रूडर के साथ एक 3 डी प्रिंटर में, आप पीएलए के साथ एक मॉडल प्रिंट कर सकते हैं, लेकिन पीवीएएल के साथ समर्थन संरचना। हालांकि, यह प्लास्टिक वास्तविक मॉडल को प्रिंट करने के लिए एक फिलामेंट के रूप में अनुपयुक्त है, क्योंकि पानी हवा से अवशोषित हो जाता है और मॉडल लंबे समय तक नहीं रहेंगे।
• उच्च प्रभाव पॉलीस्टीरीन ("एचआईपीएस") का उपयोग ज्यादातर एबीएस के लिए समर्थन सामग्री के रूप में किया जाता है। इस प्लास्टिक में उच्च प्रभाव प्रतिरोध और कठोरता है, लेकिन लिमोनेन द्वारा भंग किया जा सकता है, जो नींबू के तेल में पाया जा सकता है, उदाहरण के लिए।
• पीएलए यौगिकों के साथ मुद्रण विशेष रूप से अनन्य है। यह पीएलए और अन्य पदार्थों के कणों का मिश्रण है। इसलिए आप उदाहरण के लिए लकड़ी या तांबे के साथ भी प्रिंट कर सकते हैं।
• पॉली कार्बोनेट ("पीसी") का उपयोग मुद्रण में शायद ही कभी किया जाता है। यहाँ लाभ 270 ° C से 300 ° C तक बहुत अधिक पिघलने वाला तापमान है। इस प्लास्टिक में उच्च प्रभाव प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध भी है।
• यदि आप उन गियर या स्क्रू को प्रिंट करना चाहते हैं जिन्हें मजबूत ताकतों को सहना पड़ता है और उन्हें तोड़ना नहीं चाहिए, तो पॉलीहेमेथिलीन एडिपिक एसिड एमाइन, जिसे "नायलॉन" या "पीए" के रूप में भी जाना जाता है, की सिफारिश की जाती है।
• "इलास्टिक" या "फ्लेक्स" फिलामेंट्स, जो आमतौर पर विभिन्न सामग्रियों से बने होते हैं, अक्सर इंटरनेट पर पाए जा सकते हैं। यहां सबसे बड़ा फायदा लचीलापन है। इससे आप लचीले और रबर वाले मॉडल प्रिंट कर सकते हैं। एक नियम के रूप में, मुख्य घटक के रूप में urethane ("टीपीयू") पर आधारित थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स का उपयोग किया जाता है।
• आप कप और प्लेट भी प्रिंट कर सकते हैं। इसके लिए आपको खाद्य-सुरक्षित प्लास्टिक की आवश्यकता होती है। पीएलए के अलावा, पॉलीप्रोपाइलीन ("पीपी") भी है, जो थोड़ा लचीला भी है। PLA और ABS का एक खाद्य-सुरक्षित संयोजन PETG है, जो प्रिंट करना भी आसान है और बहुत ही मौसम प्रतिरोधी है।

मुद्रण प्रक्रिया कैसे काम करती है?

सबसे पहले आप एक CAD प्रोग्राम के साथ 3D मॉडल बनाते हैं और इसे STL फ़ाइल के रूप में सहेजते हैं।

• इस एसटीएल फ़ाइल को एक स्लाइसिंग प्रोग्राम में लोड किया जाता है, जैसे कि कुरा या स्लाइस 3 आर।
• स्लाइसिंग प्रोग्राम में, आपके पास मॉडल के गुणों को स्थापित करने का विकल्प होता है, जैसे भरण घनत्व या समर्थन संरचनाओं का उपयोग।
• कार्यक्रम फिर 3 डी मॉडल को जी कोड में परिवर्तित करता है। इसमें सभी स्थितियां होती हैं जो एक्सट्रूडर को एक के बाद एक स्थानांतरित करना चाहिए। इस बीच, फिलामेंट को बाहर निकाला जाता है, जो एक हैप्टिक मॉडल बनाता है।

अगले व्यावहारिक टिप में हम आपको सीएडी कार्यक्रम "सॉलिड एज" का परिचय देंगे, जिसके साथ आप कई व्यावहारिक 3 डी मॉडल बना सकते हैं।