Tấm nhựa in 3D
1. Giới thiệu
Tấm nhựa in 3D là vật liệu mỏng, phẳng được làm từ nhiều loại polyme nhựa khác nhau được thiết kế để sử dụng trong quy trình in 3D. Những tấm này có một số ưu điểm, chẳng hạn như cung cấp một nền tảng ổn định để in, cho phép thiết kế hình học độc đáo và cho phép tạo ra các thành phần lớn, phẳng với độ dày đồng đều.
2. Các loại nhựa được sử dụng trong tấm in 3D
ABS (Acrylonitrile - Butadiene - Styrene)
Tính chất: ABS là một loại nhựa nhiệt dẻo phổ biến được biết đến với độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống hóa chất. Nó có điểm nóng chảy tương đối cao, cho phép nó duy trì hình dạng tốt trong và sau khi in. Tấm ABS thường được sử dụng cho các nguyên mẫu chức năng và các bộ phận cần chịu được ứng suất vừa phải.
Ngoại hình: Chúng thường có bề mặt nhẵn và có nhiều màu sắc khác nhau, từ đen và trắng cơ bản đến các màu sắc rực rỡ hơn.
Ứng dụng: Trong ngành công nghiệp ô tô để tạo ra các bộ phận tùy chỉnh như bảng điều khiển hoặc các thành phần nội thất và trong thiết bị điện tử tiêu dùng để làm vỏ nguyên mẫu.
PLA (Axit polylactic)
Tính chất: PLA là một loại nhựa nhiệt dẻo phân hủy sinh học có nguồn gốc từ các nguồn tài nguyên tái tạo như tinh bột ngô hoặc mía. Nó có điểm nóng chảy thấp hơn ABS, giúp dễ in hơn, đặc biệt là đối với người mới bắt đầu. Các tấm PLA cũng ít giòn hơn một số loại nhựa khác, giúp giảm nguy cơ nứt trong quá trình in và xử lý.
Ngoại hình: Chúng có vẻ ngoài tự nhiên, bán trong suốt khi ở dạng tinh khiết, nhưng có thể được nhuộm màu để đạt được nhiều màu sắc khác nhau. Bề mặt hoàn thiện thường mịn và sáng bóng.
Ứng dụng: Được sử dụng rộng rãi trong ngành bao bì thực phẩm để tạo ra các hộp đựng bền vững và trong lĩnh vực nghệ thuật và thủ công mỹ nghệ để làm các vật dụng trang trí.
PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol - Đã biến đổi)
Tính chất: PETG kết hợp claĐộ bền và khả năng chống hóa chất của PET với khả năng chống va đập và độ linh hoạt được cải thiện. Nó có khả năng chống ẩm cao và có độ ổn định kích thước tốt, có nghĩa là các bộ phận in giữ nguyên hình dạng chính xác.
Ngoại quan: Tấm PETG được biết đến với độ trong suốt tuyệt vời, tương tự như thủy tinh và cũng có thể được nhuộm màu. Chúng có bề mặt rất mịn và bóng.
Ứng dụng: Trong sản xuất vỏ bọc trong suốt cho thiết bị điện tử, tủ trưng bày và trong lĩnh vực y tế để tạo ra các thiết bị theo yêu cầu.
PC (Polycarbonate)
Tính chất: PC là một loại nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao có khả năng chống va đập, chịu nhiệt và độ trong quang học đặc biệt. Nó có thể chịu được nhiệt độ cao mà không bị biến dạng, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng mà độ bền và khả năng chịu nhiệt là rất quan trọng.
Ngoại quan: Tấm PC thường trong suốt hoặc có màu, với lớp hoàn thiện bóng cao. Chúng có khả năng hiển thị tuyệt vời và vẻ ngoài cao cấp.
Ứng dụng: Trong ngành hàng không vũ trụ để sản xuất cửa sổ và linh kiện máy bay, và trong các thiết bị an toàn như tấm chắn mặt.
3. Ưu điểm của việc sử dụng tấm nhựa in 3D
Tăng cường tính ổn định của bản dựng
Bản chất phẳng và cứng của tấm nhựa tạo ra một nền tảng ổn định cho in 3D. Điều này làm giảm khả năng cong vênh hoặc lệch trong quá trình in, tạo ra các bản in chính xác và đáng tin cậy hơn.
In ấn khổ lớn
Các tấm cho phép tạo ra các thành phần phẳng, lớn hơn mà có thể khó đạt được bằng các phương pháp in 3D truyền thống. Điều này có lợi cho các ứng dụng như biển báo, màn hình khổ lớn và mô hình kiến trúc.
Tùy chỉnh
Hiệu quả về chi phí cho một số ứng dụng
Đối với một số dự án nhất định, sử dụng tấm nhựa có thể tiết kiệm chi phí hơn so với việc in toàn bộ vật thể từ đầu. Có thể mua tấm nhựa với số lượng lớn với chi phí tương đối thấp hơn cho mỗi đơn vị thể tích, đặc biệt là đối với các tác vụ in ấn quy mô lớn hoặc lặp đi lặp lại.
4. Quy trình in bằng tấm nhựa
Tiền xử lý
Tấm nhựa cần được chuẩn bị đúng cách trước khi in. Điều này có thể bao gồm việc vệ sinh bề mặt để loại bỏ bụi, mảnh vụn hoặc chất gây ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến độ bám dính của các lớp in. Một số tấm cũng có thể cần được gia nhiệt trước để đảm bảo liên kết tốt hơn giữa tấm và vật liệu in.
Thiết lập in ấn
Cài đặt máy in 3D cần được điều chỉnh theo loại tấm nhựa đang sử dụng. Điều này bao gồm cài đặt nhiệt độ, tốc độ đùn, chiều cao lớp và mật độ lấp đầy phù hợp. Bàn in phải được cân bằng để đảm bảo tiếp xúc đều với tấm nhựa.
In ấn
Trong quá trình in, máy in đùn nhựa nóng chảy lên bề mặt của tấm, từng lớp một, theo mô hình kỹ thuật số. Nhựa liên kết với tấm và đông cứng nhanh chóng, dần dần tạo thành vật thể mong muốn.
Hậu xử lý
Sau khi in, chi tiết có thể cần các bước xử lý hậu kỳ như loại bỏ các cấu trúc hỗ trợ (nếu có), chà nhám, đánh bóng hoặc sơn để đạt được hình thức và chức năng mong muốn cuối cùng.
5. Thách thức và giải pháp
Các vấn đề về độ bám dính
Đôi khi, các lớp in có thể không bám dính đúng cách vào tấm nhựa. Có thể giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng chất tăng độ bám dính, làm nhám bề mặt tấm một chút hoặc điều chỉnh nhiệt độ và tốc độ in để cải thiện độ liên kết.
Cong vênh và nứt nẻ
Tùy thuộc vào vật liệu nhựa và điều kiện in, phần in hoặc bản thân tờ in có thể cong vênh hoặc nứt. Sử dụng tấm tạo hình được gia nhiệt, tối ưu hóa tốc độ làm mát và chọn đúng mẫu infill có thể giúp giảm các vấn đề này.
Tùy chọn độ dày giới hạn
Độ dày có sẵn của tấm nhựa in 3D có thể hơi hạn chế. Nếu cần độ dày cụ thể, có thể cần xếp chồng nhiều tấm hoặc khám phá các phương pháp sản xuất thay thế kết hợp với in 3D.
Tóm lại, tấm nhựa in 3D cung cấp nguồn tài nguyên có giá trị cho nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng. Bằng cách hiểu các loại nhựa khác nhau, đặc tính của chúng và quy trình in, người dùng có thể tận dụng các tấm này để tạo ra các sản phẩm in 3D sáng tạo, chất lượng cao.
