Методические материалы к уроку по теме: "Материалы для технологии 3d-печати методом послойного наплавления"

    Появилась необходимость провести открытый урок. Тема открытого урока: «Материалы для технологии 3d-печати методом послойного наплавления»

    Для занятия были распечатаны образцы из разных материалов:

Стаканчик – PLA

Крышечка – FLEX

Винт самолетика – FormaX

Плафончик для телефона – SBS

Стилус – Conductive

Шестеренка – NYLON

    Сегодня существует много различных технологий печати. Все они базируются на переходе материала из твердого состояния в жидкое, потом обратно в твердое. Либо из жидкого в твердое.

    Почему выбрана технология FDM. Это самая распространенная и самая доступная технология. Принтеры FDM может позволить себе каждый. Сегодня стоимость 3d-принтера сравнима со стоимостью смартфона.

    При FDM печати материал поставляется в виде прутка. Он находится в твердом состоянии. С помощью системы подачи пруток подается в экструдер. Там нагревается и плавиться. И далее послойно наплавляется на деталь.

    Наверняка, Вы интересовались каким именно способом происходит печать. На ютубе много роликов демонстрирующий этот процесс.

    Собственно, остановимся на самих материалах.

    Существует огромное количество материалов для 3д печати. В зависимости от заданных характеристик изделий подбираются разные материалы. Изделия могут быть жесткими, мягкими, эластичными, должны выдерживать высокую температуру, могут растворяться в воде, могут не растворяться практически никакими растворителями, могут быть экологически чистыми. И так далее

    Для ознакомления выбраны материалы: PLA, SBS, NYLON, Flex, FormaX, Conductive

    PLA – один из самых распространённых пластиков. Главное преимущество – экологичность. Он изготавливается не из нефти, а из растений. Соответственно является биоразлагаемым. Огромным плюсом является, то что им можно печатать в домашних условиях без специально оборудованной вытяжки. PLA является стойким ко многим видам растворителей. Из него, например, можно изготавливать различные предметы быта, декора, посуды. Стоит только учитывать, что он размягчается при температуре выше 50 градусов.

    NYLON (Нейлон) – это «скользкий» материал, то есть он имеет низкий коэффициент трения. Благодаря этому его можно применять в различных трущихся механизмах. Например, в качестве шестеренок.

    SBS – пластик очень интересный по своим характеристикам. Имеет красивую глянцевую поверхность. Хорошо просвечивается. Нашел применение в декоре. При деформации не разрешается.

    Formax – Пластик с содержанием углеволокна. Интересен для изготовления деталей с повышенной прочностью. Когда-то был пластик Ultran, из которого даже сделали спутник и отправили в космос. Но печать Ultran-ом это сложный технологический процесс при высоких температурах. Поэтому команда Picaso совместно с компанией REC разработали пластик, которым можно печатать на домашних принтерах. И пластик получился легким и крепким. Из него можно, например, изготавливать детали самолетов.

    Conductive (токопроводящий) пластик нашел свое применение в электронике. Обладает токопроводными свойствами. Конечно применять его как провода не получиться, у пластика огромное сопротивление. Поэтому из него изготавливают корпуса приборов, для которых важно отсутствие статических напряжений.

    Обратите внимание, что FormaX и Conductive по химическому составу очень схожи. В составе обоих есть углерод. Но обладают совершенно разными свойствами.

    Последний пластик, который мы рассмотрим – это FLEX. Гибкий пластик. Имеет очень широкий спектр применения. Встречается в деталях автомобиля, в бытовых приборах, в медицинских расходных материалах. Он применяется в тех случаях, когда детали должны сгибаться, растягиваться или сжиматься. Из него могут изготавливаться чехлы для телефонов, обувь, игрушки, крышечки.

    Давайте посмотрим, что у нас изготовлено и этих типов пластика:

    Стаканчик – предполагается что из него можно пить, поэтому экологичность.

    Стилус – не каждый пластик может работать в качестве стилуса. Для того чтобы он работал пластик должен попускать электрический ток.

    Плафончик – устанавливается на мобильный телефон, используется в качестве рассеивателя. Работает как ночничок

    Винт – деталь самолета. Должен быть легким и прочным.

    Крышечка – одевается на стаканчик. Он гибкий и эластичный.

    Шестеренка – это деталь которая работает и трется об другую шестеренку. Поэтому она должны обладать высокой износостойкостью.

    Для контроля усвоения знаний предлагается заполнить гугл-форму (преподавателю необходимо создать ее самостоятельно в формате:

    Вопрос: Из какого типа пластика изготовлена деталь "Стаканчик"?

    Варианты ответов: SBS (прозрачность), FLEX (гибкость), CONDUCTIVE (токопроводимость), NYLON (износостойкость), FORMAX (прочность), PLA (экологичность))

    А для самоконтроля на дно стаканчика приклеен QR-код с зашифрованной ссылкой на материалы урока.