Ποιες είναι οι πέντε κατηγορίες αναλώσιμων υλικών τρισδιάστατης εκτύπωσης και τα χαρακτηριστικά τους;

Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης βασίζεται σε τρισδιάστατα μοντέλα σχεδιασμού υπολογιστών. Μέσω ενός συστήματος χύτευσης διακριτού και αριθμητικού ελέγχου με στρώσεις λογισμικού, ειδικά υλικά όπως σκόνη μετάλλου, κεραμική σκόνη, πλαστικό και κυτταρικός ιστός στοιβάζονται και συγκολλούνται στρώμα-στρώμα μέσω ακτίνων λέιζερ και ακροφυσίων θερμής τήξης και στη συνέχεια τοποθετούνται υπέρ της παραγωγής φυσικών προϊόντων. Τα αναλώσιμα τρισδιάστατης εκτύπωσης χωρίζονται κυρίως σε πέντε κατηγορίες:
Η πρώτη κατηγορία: φωτοευαίσθητα υλικά ρητίνης, που περιλαμβάνουν κυρίως ακρυλική ρητίνη, εποξική ρητίνη, πολυεστερική ρητίνη και άλλα φωτοσκληρυνόμενα υλικά ρητίνης. Αυτό το υλικό μπορεί να πολυμεριστεί και να στερεοποιηθεί υπό υπεριώδες φως, γενικά σε υγρή κατάσταση. Χρησιμοποιείται συνήθως για την παραγωγή διαφόρων δειγμάτων για οπτική επαλήθευση.
Κλάση II: Τεχνικά πλαστικά υλικά, κυρίως υλικών ABS, πολυανθρακικών υλικών και πολυαμιδικών υλικών. Τα υλικά ABS διαθέτουν τόσο «σκληρότητα, σκληρότητα και ακαμψία». Ως εκ τούτου, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη μεταποιητική και χημική βιομηχανία, όπως μηχανήματα, ηλεκτρικά, υφάσματα, αυτοκίνητα, αεροσκάφη και πλοία.
Τα πολυανθρακικά υλικά έχουν εξαιρετική αντοχή στην κρούση, αντοχή στη θερμική παραμόρφωση, καλή αντοχή στη φωτιά και υψηλή σκληρότητα. Είναι κατάλληλα για διάφορα εξαρτήματα αυτοκινήτων και ελαφρών φορτηγών, κυρίως επικεντρωμένα σε συστήματα φωτισμού, πίνακες οργάνων, πίνακες θέρμανσης, αποψύκτες και προφυλακτήρες.
Η τρίτη κατηγορία: μεταλλικά υλικά, που περιλαμβάνουν κυρίως υλικά από πολύτιμα μέταλλα, όπως υλικά από κράμα τιτανίου και υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα. Τα υλικά από κράμα τιτανίου έχουν υψηλή αντοχή και αντοχή στη θερμότητα. Σε σύγκριση με άλλα μέταλλα, τα κράματα τιτανίου έχουν επίσης πλεονεκτήματα όπως καλή αντοχή στη διάβρωση, απόδοση χαμηλής θερμοκρασίας και υψηλή χημική δραστηριότητα και χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή εξαρτημάτων συμπιεστή κινητήρων αεροσκαφών, πυραύλων, πυραύλων και δομικών εξαρτημάτων αεροσκαφών υψηλής ταχύτητας.
Τα υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν τα πλεονεκτήματα της εύκολης συγκόλλησης, αντοχής στη διάβρωση, ισχυρής στίλβωσης και αντοχής στη θερμότητα και χρησιμοποιούνται ευρέως στις κατασκευές, την επεξεργασία τροφίμων, την εστίαση, τη ζυθοποιία, τη χημική μηχανική, τον ιατρικό εξοπλισμό και ορισμένες σύνθετες μορφές τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Η τέταρτη κατηγορία: κεραμικά υλικά, που περιλαμβάνουν κυρίως φυσικά πυριτικά υλικά όπως άργιλος και καολίνη, καθώς και συνθετικά υλικά υψηλής καθαρότητας όπως οξείδια κεραμικών υλικών, νιτριδικά κεραμικά υλικά και καρβίδια κεραμικά υλικά. Λόγω του υψηλού ή ακόμη και μηδενικού σημείου τήξης των περισσότερων κεραμικών υλικών, είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί εξωτερική ενέργεια για άμεση χύτευση. Τα περισσότερα κεραμικά υλικά απαιτούν επανεπεξεργασία μετά τη χύτευση για να ληφθούν προϊόντα, γεγονός που περιορίζει την προώθηση της βιομηχανίας τρισδιάστατης εκτύπωσης για κεραμικά υλικά.
Ωστόσο, τα κεραμικά υλικά έχουν πολλά πλεονεκτήματα που δεν διαθέτουν πολυμερή και μεταλλικά υλικά, όπως υψηλή σκληρότητα, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και σταθερές φυσικές και χημικές ιδιότητες. Έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής σε βιομηχανίες όπως η αεροδιαστημική, η ηλεκτρονική, η αυτοκινητοβιομηχανία, η ενέργεια και η βιοϊατρική.
Κατηγορία 5: Βιοϋλικά, που περιλαμβάνουν κυρίως βιοϊατρικά μεταλλικά υλικά, βιοϊατρικά πολυμερή υλικά, βιοϊατρικά κεραμικά υλικά και βιολογικά παράγωγα υλικά. Τα βιοϊατρικά υλικά είναι βιοϊατρικά υλικά που σχηματίζονται από ειδικά επεξεργασμένους φυσικούς βιολογικούς ιστούς, γνωστά και ως βιολογικά αναγεννητικά υλικά.