Типы пластика для 3d принтера: Подробный гид по выбору пластика для 3D-печати

Гид по выбору пластика для 3D печати

Содержание:

1. Стандартные материалы, используемые в 3D печати
1. Пластик PLA: преимущества и особенности использования
2. Пластик ABS
3. PETG, PET, PETT
4. Nylon
5. TPE, TPU, TPC
6. Wood
7. Metal
8. Biodegradable, BioFila
9. Светящийся в темноте
10. Conductive
11. Magnetic
12. Color-Changing
13. Профессиональный подход
14. Carbon Fiber
15. PC ABS
16. HIPS
17. PVA
18. Wax, MOLDLAY
19. ASA
20. PP
21. Acetal, POM
22. PMMA, Acrylic
23. Особенности применения Cleaning
24. FPE
25. Ceramic, Clay

Доступность, простота в использовании и активное open-source движение позволили задействовать 3D принтеры практически везде. Они успешно применяются на производстве, в офисах и в быту. У потребителей возникают вполне обоснованные вопросы, так как правильно применять устройство, и на какие свойства материала обращать внимание в каждом отдельном случае. Сегодня мы представим обзор пластиков для 3D печати, а также основные их отличия.

Наиболее распространенные типы пластика, используемые для 3D — это PLA и ABS. Однако их разновидностей огромное множество, благодаря применению примесей дерева, нейлона, металла, карбона и множества дополнительных составляющих, они могут продемонстрировать различные эксплуатационные характеристики, например, они могут светиться в темноте и служить проводниками электричества.

Мы расскажем, как подобрать лучшие пластики, какими свойствами они могут обладать. Очевидно, что, выбирая какой из них лучше использовать для 3D принтера необходимо определить назначение готового изделия.

Разновидности пластика для <3D принтеров позволяют воссоздавать красивые и функциональные вещи высокого качества. Ознакомьтесь прямо сейчас с параметрами PLA, ABS, Nylon, PETG, Conductive и 20 другими популярными образцами для печати.

Стандартные материалы для 3D печати

Помимо подробной информации обо всех типах материалов, наш раздел предлагает рассмотреть, чем они отличаются друг от друга. Это поможет лучше понять случаи, при которых они используются.

PLA: преимущества и особенности использования

Наиболее востребован для домашней печати является PLA. Многие его сравнивают с ABS, который также лидирует в 3D технологиях. Тем не менее, сравнивая конкурентные преимущества, PLA выигрывает по многим позициям. В первую очередь его значительно проще напечатать, так как его температурный показатель заметно ниже, чем у аналогов. PLA отходит от основания, что исключает острую необходимость в столе с подогревом. Также он не имеет неприятного запаха в процессе работы. Этот пластик является наиболее экологичным видом.

Важные характеристики PLA для 3D печати:

• Простота применения;
• Хорошая прочность;
• Минимум деформации;
• Печать — 180 до 230 С.

Учитывая свойства PLA для 3D технологий, специалисты рекомендуют не задействовать их для объектов, которые подвергнутся влиянию высоких температур, потому что PLA утрачивает первоначальные характеристики при 60C и выше.

Что делать, если не липнет к столу 3D устройства?

В первую очередь, необходимо снова выставлять зазор и подогревать, или задействовать обратную тягу, а при движении ретракт будет подтягивать филамент на настраиваемую длину.

ABS

Если осуществляется выбор пластика для работы с 3D устройством, то очень часто потребители приобретают ABS. Такое решение отчасти оправдано: несмотря на то, что процесс более трудоёмкий, он успешно задействован в производстве LEGO и мотоциклетной экипировки.

Главные преимущества пластмассы ABS заключаются в долговечности и стойкости перед высокими температурами. для работы с печатающим 3D устройством температура: 210°C – 250°C. Это оптимальный выбор для создания телефонных чехлов и конструктивных элементов для электрических приборов. Имеет преимущество перед другими видами, так как это самый крепкий пластик, что делает его универсальным решением.

Чем очистить стол 3D принтера от пластика?

Стол рекомендуется нагреть до 60°C–70°C, подготовить теплую воду и оттирать пластик тканью.

PETG, PET, PETT

Данные разновидности пластика для 3D печати знакомы каждому потребителю так как этот он служит для изготовления бутылок и контейнеров. Потребители чаще применяют PETG, так как он более практичный.

Температурный диапазон печати — 220°C – 250°C. В процессе печати происходит усадка пластмассы. Достоинство PETG в долговечности и высокой прочности. Хорошая жесткость позволяет изготавливать из PETG машинные и механические детали, защитные предметы и корпуса. Важной особенностью является и то, что PETG царапается в большей степени, чем ABS, но в тоже время демонстрирует большую прочность.

Nylon

Относительно других печатных образцов, нейлон отличается наиболее оптимальными параметрами жесткости, долговечности и гибкости. Усадка небольшая. Температурный режим составляет 240°C – 260°C (стол — 70°C – 100°C).

В соответствии с преимуществами нейлона, он востребован при изготовлении подшипников, и других узлов. Для качественной печати не рекомендуется применять нейлон с примесями, так как это будет способствовать повышенному износу.

TPE, TPU, TPC

Особую группу пластмасс составляют те, что демонстрируют высокий уровень влагоустойчивости. Представленные в этом разделе типы пластиков способны выдерживать большие нагрузки. Производимые изделия применяются как в быту, так и промышленности. Этот пластик идеален для медицинских приборов, чехлов, обуви, игрушек или одежды.

Представленные виды пластиков для обладают одной характерной особенностью – это сложность выдавливания через экструдер.

Что используют для изготовления оригинальных изделий?

В этом разделе виды и свойства пластика для 3D устройства подобраны с учетом эстетики, композиции и необычных эффектов.

Wood

Невзирая на то, что применяются искусственные компоненты, печать двумя пластиками PLA, выглядит максимально естественно. Такого эффекта возможно добиться при использовании деревянной стружки. Рекомендуемая пропорция 1:1. Wood особенно востребован потребителями, благодаря тому, что изделия получаются эстетически привлекательными. Из него под дерево изготавливаются предметы декора, награды и масштабируемые модели настоящих архитектурных объектов.

Metal

Желаете создать изделия, которые визуально были бы похожи на те, что изготовлены из стали? Тогда лучшее решение – это применение специального порошка с < PLA или ABS. Готовое изделие сложно отличить от предметов из латуни, бронзы или стали. Среди минусов отмечается плохая износостойкость. Свойства пластика для 3D принтера под металл позволяют производить широкий ассортимент товаров для дома и коммерческой сферы.

Biodegradable, bioFila

Если вы не знаете какой пластик для 3D принтера лучше с экологической точки зрения, то обратите внимание именно на этот вид. Главный плюс заключен в биоразлагаемости, что дает возможность избежать загрязнения окружающей среды. Наилучший способ применения — создание вещей, на которые не предполагается высокая механическая нагрузка.

Светящийся в темноте

Желаете создать оригинальный предмет, выделяющийся в темноте? Тогда внимательно изучите способ печати по технологии Glow in the Dark. В производстве применяются фосфоресцирующие элементы в сочетании с PLA/ABS.

Conductive

В области электроники и компьютеров необходимы изделия, способные проводить ток. И сегодня благодаря специальным технологиям появилась возможность выполнить эти задачи. Электрические цепи можно изготовить при использовании смеси из карбона и PLA\ABS.

Magnetic

Магнитные свойства дают возможность изготавливать изделия, в основе которых PLA или ABS пластики, а также металлический порошок. Фактически это ферромагнетик, что означает отсутствие собственного магнитного поля. Проще говоря, полученные модели притягиваются к магнитам, но сами магнитом не являются. Справедливый выбор для холодильных орнаментов, включая некоторые виды игрушек и инструментов.

Color-Changing

Вам нравятся оригинальные решения, где цвет меняется в зависимости от температуры? Сегодня это все также актуально и легко реализуемо. Один цвет легко будет сменять другой придавая изделию необычность.

Основу цветного пластика составляет PLA или ABS. Из него можно производить телефонные чехлы, часы, контейнеры, игрушки и другие изделия, востребованные в быту.

Профессиональный подход

Эта группа чаще всего применима в производственных и коммерческих целях и в единичных случаях в быту. Существенное отличие от тех видов, что были описаны выше, состоит в том, что они могут обеспечивать весьма специфические функции, не всегда относящиеся к самому изготавливаемому изделию. Очень часто они необходимы для качественного обслуживания оборудования, к примеру, годятся для переработки пластика для 3D принтера.

Carbon Fiber

За счет жесткой структуры и незначительного веса, карбон оптимален в использовании, к примеру, для автомобильных или самолетных деталей.

PC ABS

Процесс печати сложен, но уровень жесткости достаточно большой, поэтому PC ABS так популярен. Используют в области автопромышленности и электроники. Печать от 260°C.

HIPS

HIPS удобен, он сочетает в себе гибкость, прекрасно сохраняя форму. Это позволяет использовать его при изготовлении различных видов упаковок. Он обладает большей степенью твердости, чем ABS и PLA, усадка меньше чем у ABS, хорошо подвержен обработке и клеится, а также качественно впитывает краску.

PVA

Индивидуальная особенность PVA — растворение в воде, поэтому особенно жесткие требования предъявляются к хранению. Если изделие повредилось из-за влаги, то поможет сушка пластика для 3D принтера посредством духовки (40-45 °C) или дегидратора (сушилки для фруктов).

Wax, MOLDLAY

Этапы печати:

• создание копии будущего изделия;
• опускание формы в материал и последующая сушка;
• помещение в духовку.

Способ поможет напечатать подобие оловянных и латунных моделей.

ASA

Первичная область эксплуатации — машиностроение. Преимущества: устойчивость к химикатам, нагреву, смене цвета и формы. Долговечность позволяет создавать скворечники и декоративные элементы для дома и сада. ASA может выделяться хрупкостью в процессе печати на фоне чрезмерного охлаждения.

PP

Не самый удобный печатный пластик, с низким коэффициентом адгезии слоев и усадки.

Плюсы:

Виды пластика MakerBot | Разновидности и описание

Вступление. Немного истории…

В 1989 году был изобретен первый 3D принтер, который печатает с использованием технологии — FDM (Моделирование с последовательным наплавлением). Именно с этого года началась эра новых возможностей для проектирования и производства продукции. Первый материал для 3D-принтера с технологией FDM, представлял собой смесь воска и пластика. В течение следующих 30 лет, ученые и исследователи разрабатывали новые материалы для 3D-печати. Изначально, большинство 3D принтеров и материалы, были доступны только компаниям, которые могли бы себе позволить инвестировать значительные суммы, т.к. такое оборудование и расходники к ним стоили очень дорого. Однако, со временем, в этой области произошел значительный сдвиг, и сейчас уже существует множество компаний, производящих доступные 3D принтеры и материалы для 3D печати. Интернет-магазин Favorit 3D является официальным дилером MakerBot России. У нас представлен широкий ассортимент пластикового филамента MakerBot, который вы всегда можете купить по выгодной цене.  

Некоторые материалы великолепно печатаются в обычной офисной среде, другим же, для качественной печати, требуются особые условия. Многим материалам еще предстоит пройти долгий путь исследований и улучшения их качеств, для  повышения их надежности, качества печати или свойств. Некоторые материалы для 3D печати недорогие, другие  имеют высокую стоимость. Вариантов филаментов множество, что может быть довольно сложным для новичков в области 3D печати. По этой причине мы написали руководство, которое проведет вас по материалам для 3D-печати и объясним, чего от них ожидать, и посоветуем, когда их использовать.

Содержание:

Сравнительная таблица применения пластика MakerBot 

В этой таблице приведенсписок основных пластиковых филаментов MakerBot, составленный в соответствии с циклами разработки и этапами производства продукта. От материалов, которые лучшим образом подходят для начальных стадий производства (печать концептуальных моделей), до  материалов, которые будут более удачными для печати функциональных прототипов или же вовсе деталей для конечного использования.

Таблица применимости типов пластика

Основные материалы MakerBot

PLA пластик MakerBot

 Стабильный, легкий, прочный 

Идеальное применение: печать концептуальных прототипов

PLA  MakerBot — это пластик на основе кукурузного крахмала, при определенных условиях он полностью разлагаем. Полностью безопасен для здоровья, его можно использовать в офисных помещениях и школах. PLA (полимерная кислота) является отличным решением для печати концептуальных моделей с простой геометрией.  Им очень легко печатать, не требует никакой особой подготовки 3D принтера. Поддержки напечатанные из этого пластика легко удаляются отламыванием или откусыванием.   Удаление происходит быстрее чем у растворимых поддержек.  PLA обладает высокой прочностью и модулем на растяжение. Его недостатком является его хрупкость, так как это достаточно твердый материал. Например его нельзя согнуть как другие полимеры, он так же может сломаться при ударе или падении.

Купить PLA пластик MakerBot можно по этой ссылке.

Tough PLA пластик MakerBot

 Стабильный, легкий, жесткий 

Идеальное применение: функциональные прототипы

Tough PLA MakerBot — это относительно новый материал на основе PLA, но модифицированный для увеличения показателя модуля упругости при растяжении. Это делает его устойчивым к ударам и растяжениям. Материалом можно печатать непосредственно в офисе , он прочен, устойчив к истиранию и прост в обработке. Он особенно хорошо подходит для печати функциональных прототипов, которые необходимы в промежуточных циклах разработки продукта. Tough PLA обладает отличной прочностью на разрыв, что делает его отличным решением для печати различных подвижных шарниров и петель. Изделия напечатанные из Togh PLA MkerBot, можно много раз согнуть, прежде чем они сломаются.  К недостаткам данного материала можно отнести качество поверхности изделий. Оно значительно ниже в сравнении с обычным PLA или ABS пластиком. 

Деталь: компьютерная мышь Материал поддержки: PVA (водорастворимый) Время печати: 26 ч, 31 мин.

Прототип компьютерной мышки напечатан из жесткого пластика Tough PLA MakerBot с использованием водорастворимой поддержки PVA. Такой вспомогательный материал легко растворяется в обычной воде, что позволяет печатать более сложные геометрически модели, без ущерба качеству поверхности изделия.

PETG пластик MakerBot

 Химически устойчивый, твердый, ударопрочный 

Идеальное применение: функциональные прототипы

PET (полиэтилентерефталат) — наиболее широко используемый пластик в мире, в основном он используется для изготовления тары и упаковки для пищевых продуктов, например, пластиковых бутылок для напитков. Благодаря добавлению гликоля PETG, он имеет более насыщенный цвет, при этом печать более стабильнее и качественнее результат. Напечатанные изделия могут быть вторично переработаны. Принты имеют красивую, очень гладкую, глянцевую поверхность. PETG является жестким и очень твердым материалом с высокой химической и термоустойчивостью. Так же материал не подвержен воздействию влаги.  Благодаря этим характеристикам, материал идеально подходит для изготовления функциональных прототипов, механизмов и продуктов конечного использования. PETG MakerBot является натуральным материалом и полностью биосовместим.  Так как материал является химически устойчивым, его можно использовать в производственных лабораториях. 

ABS пластик MakerBot

 Прочный, термоустойчивый, обладает красивой поверхностью 

Идеально применение: функциональные прототипы, производственные инструменты

ABS пластик MakerBot (акрилонитрил-бутадиен-стирол) является одним из наиболее широко используемых материалов для литья под давлением. Это очень твердый, прочный и термостойкий материал, а напечатанные из него модели имеют очень качественную, красивую поверхность. Часто используется для прототипирования продуктов и потребительских товаров, которые будут производиться методом литья под давлением. Прототип напечатанный из ABS пластика MakerBot, будет максимально приближен к конечному продукту с точки зрения внешнего вида, функциональности и внешнего вида. Пластик имеет высокую прочность и устойчивость к воздействию высоких температур. ABS MakerBot предназначен для использования в лаборатории или непосредственно на производстве.

Деталь: термопара Материал поддержки: растворимая (SR-30) Время печати: 16 ч, 16 мин.

Термопара OXO — отличный пример прототипа, который напечатан из такого же материала, из которого будет в дальнейшем производиться торцевой инжектор.

ASA пластик MakerBot

 Устойчивый к ультрафиолетовому излучению и погодным условиям, прочный 

Идеальное применение: функциональные прототипы, запчасти

ASA пластик MakerBot (акрилонитрил-стирол-акрилат) сочетает в себе свойства ABS с устойчивостью к УФ-излучению и влаге.  Он идеально подойдет для печати корпусов оборудования, которое подвергается длительному воздействию солнечного света и дождя. Например продуктов, используемых в сельском хозяйстве, автомобилях, энергетике и инфраструктуре. Прототипирование с использованием ASA филамента, позволяет узнать инженерам-испытателям, как их продукция может выдерживать экстремальные погодные условия. Фермеры и рабочие в вышеперечисленных отраслях, так же могут использовать 3D печать из ASA пластика для быстрой замены вышедшей из строя детали машины или механизма, а так же быстро отремонтировать вышедшее из строя оборудование.  

>

NYLON пластик MakerBot

 Устойчивый к истиранию, прочный 

Идеальное применение: запасные части, функциональные прототипы и готовая продукция

Nylon MakerBot  является достаточно прочным и может выдерживать высокие температуры до 180 ° C, он также имеет высокую устойчивость к истиранию. Это идеальный материал для печати моделей, которые подвергаются постоянным высоким нагрузкам, например шестерни, которые находятся в постоянном трении. Материал так же ударопрочный, гибкий и растяжимый. Покупка и хранение запасных деталей на складе расходует бюджет компании, в то время как хранить 3D-модель для CAD приложения и печатать ее только при необходимости — экономит место, время и деньги. Nylon подходит для нагруженных деталей в атомобильно промышленности и машиностроении. 

PC-ABS пластик MakerBot

 Термостойкий, прочный 

Идеальное применение: функциональные прототипы, конечные продукты

PC-ABS MakerBot — это композитный материал для 3D печати, который состоит из смеси поликарбоната и ABS пластика.  Филамент PC-ABS обладает новыми специфическими свойствами, которые сочетают в себе преимущества обоих компонентов. Если вы часто используете в своих проектах простой ABS, то PC-ABS вас обязательно заинтересует. Он имеет много замечательных свойств, таких же как и ABS, но он намного прочнее и имеет более высокую термостойкость. 

Сегодня это широкоиспользуемый материал в автомобильной промышленности.

PC-ABS FR пластик MakerBot

 Прочный, термостойкий, негорючий 

Идеальное использование: конечные изделия

Предотвращение или замедление распространения огня, может иметь важное значение во многих проектах при тестировании и конечном использовании.  Путем модификации базового полимера, например, PC-ABS, путем добавления антипирена, образуется PC-ABS Flame (замедлитель). Из него можно печатать детали (модели), которые не только обладают твердостью, но и не поддерживают горение. Огнестойкость — важная характеристика используемых на производстве деталей, в автомобильной, железнодорожной и авиакосмической промышленностях.

Поддерживающие материалы

Поддерживающие материалы используются в 3D печати для более сложных моделей, которые содержат большие выступы и полости. Для таких сложных объектов необходимо распечатать несущую конструкцию под саму модель. Проблема заключается в том, что в любом незаполненной пространстве, сопло 3D принтера будет выталкивать расплавленный материал как бы в воздух. Например, если вы печатаете сплошной куб, это не проблема, у каждого слоя есть предыдущий слой под ним, который является достаточной опорой для нового. Но если часть модели будет находится в воздухе (например выступ), то это пространство нужно обязательно заполнить. Здесь в игру вступают вспомогательные, поддерживающие материалы.

Механически снимаемые опорные конструкции

 Использование основного материала для опоры 

Отрывная опора — это не какой-то определенный тип филамента, а большому счету — программное решение. Программное обеспечение, в котором вы готовите 3D-печать, подскажет автоматически, где необходимо правильно разместить поддержки, в зависимости от сложности формы модели. В данном случае поддержка печатается из того же материала, что и основная модель, без необходимости менять сопло 3D принтера. Такую опорную конструкцию, после завершения печати необходимо отламывать от основной модели вручную. Такой метод чаще всего используется на принтерах оборудованных всего лишь одним соплом и при печати простых моделей. Для геометрически сложных моделей, такой прием будет затруднителен или вовсе невозможен. Как правило худшее качество поверхности напечатанной модели будет именно в том месте, где крепились поддерживающие опоры. Преимуществом такого метода будет — высокая скорость и невысокая стоимость. Недорогой принтер с одним экструдером и с использованием одного и того же материала. Такой тип опоры в основном используется при печати PLA пластиком или Tough PLA.  

PVA (поливиниловый спирт) — водорастворимый материал поддержки, совместимый с большинством низкотемпературных пластиков для 3D печати, такими как PLA и PETG. Для этого материала потребуется 3D принтер с двумя экструдерами. Один экструдер печатает основным филаментом, второй материалом поддержки. Поскольку PVA легко растворяется в воде, его можно использовать в любом офисе или дома, без необходимости обустраивать специальную мастерскую. После печати модель необходимо поместить в воду и она растворится в ней за пару часов. PVA позволяет печатать геометрически сложные модели. Растворитель (в данном случае вода), легко проникает в самые сложно доступные места внутри детали, полностью удаляя поддерживающий материал. Использование такого филамента, исключает механическое повреждение модели, которое может получиться, например при использовании поддержек в виде пластиковых опор. 

Деталь: лыжные очки Основной материал: Tough PLA Время печати: 25 ч, 48 мин.

Модель лыжных очков напечатана и Tough PLA пластика MakerBot с использованием водорастворимой поддержки PVA. Растворимый PVA филамент демонстрирует способность печатать модели с глубокими полостями и впадинами, не повреждая саму модель, а так же без необходимости ее постобработки. Идеальное качество поверхности после удаления PVA. Данное изделие было погружено в обычную воду на ночь, утром оно уже было готово к эксплуатации.

MakerBot SR-30

MakerBot SR-30 — это запатентованный поддерживающий материал, разработанный Stratasys для использования с пластиковыми нитями, которые печатаются при более высоких температурах, например ABS, ASA и т.д.. Благодаря тому, что этот материал способен выдерживать более высокую температуру в печатной камере, позволяет печатать сложными материалами с отличными результатами, которых было бы невозможно добиться с PVA. SR-30 так же подходит для печати моделей со сложными формами, но в отличие от PVA, для SR-30 требуется специальный растворитель и тепло. Растворение этого материала проводится в специальной машине.

Композиты: новое поколение материалов для 3D печати

Мы уже познакомили Вас со всеми основными материалами MakerBot. Теперь рассмотрим композиты и филаменты, которые сочетаю в себе твердые частицы (например волокна). Это новые, инновационные материалы, разработанные партнерами MakerBot, поскольку пользователи постоянно предъявляют растущие требования к гибкости, эффективности и качеству нитей.  

Carbon Fiber (Углеродное волокно)

Углеродное волокно — один из самых популярных материалов на сегодняшний день. Добавление таких волокон позволяет достигать невероятной прочности при сохранении небольшого веса. Углеродные волокна можно комбинировать с рядом полимеров (Nylon. ABS. PETG). Например ABS пластик получает гладкую поверхность и высокую прочность.

Nylon 6 Carbon Fiber

Nylon 6 Carbon Fiber -такой же легкий и прочный, как и другие композиты из углеродного волокна. Его основная особенность заключается в том, что Nylon 6 CF способен выдерживать высокие температуры. Тепловая устойчивость Nylon CF значительно выше чем у большинства популярных базовых полимеров. Термостойкость Nylon 6 Carbon Fiber на 100°C выше чем у ABS и на 93°C выше чем у обычного Nylon 6. Напечатанный тестовый вентилятор имеет высокую прочность на разрыв, благодаря чему он может выдерживать высокие скорости и температуру до 184°C, при сохранении небольшого веса. 

Nylon 12 Carbon Fiber

Как и Nylon 6 Carbon Fiber, Nylon 12 CF отличается высокой прочностью, жесткостью и малым весом. При этом он меньше впитывает влагу, что значительно облегчает 3D-печать, а модели получаются с более красивой поверхностью без необходимости дальнейшей постобработки. Одним из недостатков Nylon 12 в сравнении с Nylon 6 — это его низкая термостойкость.

<

Руководство по материалам для 3D-печати: типы, области применения и свойства

3D-печать позволяет быстро и экономично создавать прототипы и изготавливать детали для широкого спектра применений. Но выбор правильного процесса 3D-печати — это только одна сторона медали. В конечном счете, материалы будут в значительной степени зависеть от того, сможете ли вы создавать детали с желаемыми механическими свойствами, функциональными характеристиками или внешним видом.

В этом подробном руководстве по материалам для 3D-печати представлены самые популярные пластиковые и металлические материалы для 3D-печати, сравниваются их свойства, области применения и описывается структура, которую вы можете использовать, чтобы выбрать правильный материал для своего проекта.

Interactive

Нужна помощь в выборе материала для 3D-печати? Наш новый интерактивный помощник по материалам поможет вам принять правильное решение в отношении материалов, исходя из вашего применения и свойств, которые вам больше всего нужны из нашей постоянно растущей библиотеки смол.

Порекомендуйте мне материал

Для 3D-печати доступны десятки пластиковых материалов, каждый из которых обладает уникальными свойствами, которые делают его наиболее подходящим для конкретных случаев использования. Чтобы упростить процесс поиска материала, наиболее подходящего для данной детали или продукта, давайте сначала рассмотрим основные типы пластмасс и различные процессы 3D-печати.

Существует два основных типа пластика:

• Термопласты являются наиболее часто используемым типом пластика. Главной особенностью, которая отличает их от реактопластов, является их способность проходить многочисленные циклы плавления и затвердевания. Термопласты можно нагревать и придавать им желаемую форму. Этот процесс является обратимым, так как не происходит химической связи, что делает возможной переработку или плавление и повторное использование термопластов. Общепринятой аналогией термопластов является масло, которое можно расплавить, затвердеть и снова расплавить. С каждым циклом плавки свойства немного меняются.

• Термореактивные пластмассы (также называемые термореактивными) после отверждения остаются в постоянном твердом состоянии. Полимеры в термореактивных материалах сшиваются в процессе отверждения под действием тепла, света или подходящего излучения. Термореактивные пластмассы разлагаются при нагревании, а не плавятся, и не восстанавливаются при охлаждении. Переработка термореактивных материалов или возврат материала обратно в его основные ингредиенты невозможна. Термореактивный материал похож на тесто для торта: однажды выпеченный в виде торта, он не может быть снова расплавлен в тесто.

На сегодняшний день три наиболее популярных процесса 3D-печати пластиком:

• Моделирование методом наплавления (FDM) 3D-принтеры плавят и выдавливают термопластичные нити, которые сопло принтера наносит слой за слоем в области построения.

• Стереолитография (SLA) 3D-принтеры используют лазер для отверждения термореактивных жидких смол в затвердевший пластик в процессе, называемом фотополимеризацией.

• Селективное лазерное спекание (SLS) 3D-принтеры используют мощный лазер для сплавления мелких частиц термопластичного порошка.

Видеоруководство

Не можете найти лучшую технологию 3D-печати для ваших нужд? В этом видеоруководстве мы сравниваем технологии FDM, SLA и SLS с учетом популярных соображений покупателей.

Смотреть видео

Моделирование методом наплавления (FDM), также известное как изготовление плавленых нитей (FFF), является наиболее широко используемой формой 3D-печати на потребительском уровне, чему способствовало появление 3D-принтеров для любителей.

Этот метод хорошо подходит для базовых экспериментальных моделей, а также для быстрого и недорогого прототипирования простых деталей, таких как детали, которые обычно подвергаются механической обработке.

Потребительский уровень FDM имеет самое низкое разрешение и точность по сравнению с другими процессами 3D-печати пластиком и не является лучшим вариантом для печати сложных конструкций или деталей со сложными элементами. Более качественную отделку можно получить с помощью процессов химической и механической полировки. Промышленные 3D-принтеры FDM используют растворимые подложки для смягчения некоторых из этих проблем и предлагают более широкий спектр инженерных термопластов или даже композитов, но они также имеют высокую цену.

Поскольку расплавленная нить образует каждый слой, иногда между слоями могут оставаться пустоты, когда они не сцепляются полностью. Это приводит к анизотропным деталям, что важно учитывать при проектировании деталей, предназначенных для восприятия нагрузки или сопротивления растяжению.

Материалы для 3D-печати FDM доступны в различных цветовых вариантах. Также существуют различные экспериментальные смеси пластиковых нитей для создания деталей с поверхностями, подобными дереву или металлу.

Наиболее распространенными материалами для 3D-печати FDM являются ABS, PLA и их различные смеси. Более продвинутые FDM-принтеры также могут печатать другими специализированными материалами, обладающими такими свойствами, как более высокая термостойкость, ударопрочность, химическая стойкость и жесткость.

Материал	Особенности	Применения
ABS (Acrylonitrile Butadiene Styren
PLA (полимолочная кислота)	Материалы FDM, которые проще всего печатать Жесткие, прочные, но хрупкие Менее устойчивы к воздействию тепла и химикатов Biodegradable без запаха	Концептуальные модели , похожие на внешние прототипы
PETG (полиэтилентерефталатный гликол)	. Компоненты с защелками
Нейлон	Прочный, долговечный и легкий Прочный и частично гибкий Термостойкий и ударопрочный Very complex to print on FDM	Functional prototypes Wear resistant parts
TPU (thermoplastic polyurethane)	Flexible and stretchable Impact resistant Excellent vibration dampening	Flexible prototypes
PVA (polyvinyl alcohol)	Растворимый материал-основа Растворяется в воде	Материал-основа
HIPS (ударопрочный полистирол)	Растворимый материал-основа, наиболее часто используемый с ABS Растворяется в химическом лимонене. и инструменты

Стереолитография была первой в мире технологией 3D-печати, изобретенной в 1980-х годах, и до сих пор остается одной из самых популярных технологий среди профессионалов.

Детали SLA имеют самое высокое разрешение и точность, самые четкие детали и самую гладкую поверхность из всех технологий 3D-печати пластиком. 3D-печать смолой — отличный вариант для высокодетализированных прототипов, требующих жестких допусков и гладких поверхностей, таких как формы, модели и функциональные детали. Детали SLA также могут быть тщательно отполированы и/или окрашены после печати, в результате чего получаются готовые к использованию детали с высокой детализацией.

Детали, напечатанные с использованием 3D-печати SLA, как правило, изотропны — их прочность более или менее постоянна независимо от ориентации, поскольку между каждым слоем возникают химические связи. Это приводит к деталям с предсказуемыми механическими характеристиками, критически важными для таких приложений, как приспособления и приспособления, детали для конечного использования и функциональное прототипирование.

SLA предлагает широчайший выбор материалов для 3D-печати пластиком.

SLA 3D-печать очень универсальна, предлагая составы смол с широким диапазоном оптических, механических и термических свойств, соответствующих свойствам стандартных, инженерных и промышленных термопластов.

Ознакомьтесь с материалами Formlabs SLA

Образец детали

Убедитесь сами и почувствуйте качество Formlabs. Мы отправим бесплатный образец детали в ваш офис.

Запросите бесплатный образец Деталь

Селективное лазерное спекание (SLS) 3D-печать пользуется доверием инженеров и производителей в различных отраслях благодаря ее способности производить прочные и функциональные детали. Низкая стоимость детали, высокая производительность и проверенные материалы делают эту технологию идеальной для целого ряда приложений, от быстрого прототипирования до мелкосерийного, мостового или индивидуального производства.

Поскольку нерасплавленный порошок поддерживает деталь во время печати, нет необходимости в специальных поддерживающих конструкциях. Это делает SLS идеальным для сложной геометрии, включая внутренние элементы, поднутрения, тонкие стенки и отрицательные элементы.

Как и SLA, детали SLS обычно более изотропны, чем детали FDM. Детали SLS имеют слегка шероховатую поверхность из-за частиц порошка, но практически не имеют видимых линий слоя.

Материалы для 3D-печати SLS идеально подходят для целого ряда функциональных приложений, от проектирования потребительских товаров до производства и здравоохранения.

Выбор материалов для SLS ограничен по сравнению с FDM и SLA, но доступные материалы имеют превосходные механические характеристики, а прочность напоминает детали, изготовленные методом литья под давлением. Наиболее распространенным материалом для селективного лазерного спекания является нейлон, популярный инженерный термопласт с превосходными механическими свойствами. Нейлон легкий, прочный и гибкий, а также устойчив к ударам, химическим веществам, теплу, ультрафиолетовому излучению, воде и грязи.

Ознакомьтесь с материалами Formlabs SLS

Образец детали

Посмотрите и почувствуйте качество Formlabs SLS на собственном опыте. Мы отправим бесплатный образец детали в ваш офис.

Запросите бесплатный образец Деталь

Различные материалы и процессы 3D-печати имеют свои сильные и слабые стороны, которые определяют их пригодность для различных приложений. В следующей таблице представлен общий обзор некоторых ключевых характеристик и соображений.

	FDM	SLA	SLS
Pros	Low-cost consumer machines and materials available	Great value High accuracy Smooth surface finish Range of functional materials	Strong функциональные части Свобода дизайна Нет необходимости в опорных конструкциях
Минусы	Низкая точность Низкая детализация Ограниченная совместимость дизайна Дорогостоящие промышленные машины, если требуются точность и материалы с высокими эксплуатационными характеристиками	Чувствительные к длительному воздействию УФ-излучения	Более дорогое оборудование Ограниченный выбор материалов
Применение	Недорогое быстрое прототипирование Базовая проверка концепции модели Отдельные детали для конечного использования с высокотехнологичными промышленными машинами и материалами	Функциональное прототипирование Модели, формы и инструменты Стоматологические применения Ювелирное прототипирование и литье Модели и реквизит	Функциональное прототипирование Мелкосерийное, мостовое или индивидуальное производство
Материалы	Стандартные термопласты, такие как ABS, PLA и их различные смеси на машинах потребительского уровня. Композиты с высокими эксплуатационными характеристиками для дорогостоящих промышленных машин	Разновидности смолы (термореактивные пластмассы). Стандартные, инженерные (абс-подобные, полипропиленовые, гибкие, термостойкие), литейные, стоматологические и медицинские (биосовместимые).	Технические термопласты. Нейлон 11, Нейлон 12 и их композиты, термопластичные эластомеры, такие как ТПУ.

Помимо пластика, существует несколько процессов 3D-печати для 3D-печати металлом.

• Металл FDM

Металлические FDM-принтеры работают так же, как традиционные FDM-принтеры, но в них используются экструдированные металлические стержни, скрепляемые полимерными связующими. Готовые «зеленые» детали затем спекают в печи для удаления связующего вещества.

Принтеры SLM и DMLS работают аналогично принтерам SLS, но вместо сплавления полимерных порошков они сплавляют частицы металлического порошка слой за слоем с помощью лазера. 3D-принтеры SLM и DMLS могут создавать прочные, точные и сложные металлические изделия, что делает этот процесс идеальным для аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности.

• Титан легкий и имеет отличные механические характеристики. Он прочный, твердый и обладает высокой устойчивостью к нагреванию, окислению и кислоте.

• Нержавеющая сталь обладает высокой прочностью, высокой пластичностью и устойчива к коррозии.

• Алюминий легкий, прочный, прочный и обладает хорошими тепловыми свойствами.

• Инструментальная сталь — это твердый, устойчивый к царапинам материал, который можно использовать для печати инструментов конечного назначения и других высокопрочных деталей..

• Никелевые сплавы обладают высокой прочностью на растяжение, сопротивление ползучести и разрыву, жаростойкостью и коррозионной стойкостью.

По сравнению с технологиями 3D-печати пластиком, 3D-печать металлом значительно дороже и сложнее, что ограничивает ее доступность для большинства предприятий.

Кроме того, SLA 3D-печать хорошо подходит для рабочих процессов литья, которые позволяют производить металлические детали с меньшими затратами, с большей свободой проектирования и за меньшее время, чем традиционные методы.

Другой альтернативой является гальванопокрытие деталей SLA, которое включает в себя покрытие пластикового материала слоем металла посредством электролиза. Это сочетает в себе некоторые из лучших качеств металла — прочность, электропроводность, стойкость к коррозии и истиранию — со специфическими свойствами основного (обычно пластичного) материала.

3D-печать пластиком хорошо подходит для создания моделей, которые можно отливать для изготовления металлических деталей.

Имея все эти доступные материалы и варианты 3D-печати, как сделать правильный выбор?

Вот наша трехэтапная схема выбора подходящего материала для 3D-печати для вашего приложения.

Пластмассы, используемые для 3D-печати, имеют различные химические, оптические, механические и термические характеристики, которые определяют, как будут работать 3D-печатные детали. По мере приближения предполагаемого использования к реальному использованию требования к производительности соответственно возрастают.

Требование	Описание	Рекомендация
Низкая производительность	Для создания прототипов формы и подгонки, концептуального моделирования, исследований и разработок печатные детали должны соответствовать только низким требованиям к техническим характеристикам. Пример: Прототип половника для эргономических испытаний. Никаких требований к функциональным характеристикам не требуется, кроме отделки поверхности.	FDM: PLA SLA: Standard Resins, Clear Resin (прозрачная часть), Draft Resin (быстрая печать)
Средняя производительность	Для валидации или подготовки к производству напечатанные детали должны вести себя как можно ближе к конечным производственным деталям для функционального тестирования, но не имеют строгих требований к сроку службы. Пример: Корпус для электронных компонентов для защиты от внезапных ударов. Требования к производительности включают способность поглощать удары, корпус должен защелкиваться и сохранять свою форму.	FDM: ABS SLA: технические смолы SLS: нейлон 11, нейлон 12, ТПУ
Высокая производительность	Что касается деталей для конечного использования, то окончательные производственные детали, напечатанные на 3D-принтере, должны выдерживать значительный износ в течение определенного периода времени, будь то один день, одна неделя или несколько лет. Пример: Подошвы для обуви. Требования к производительности включают в себя строгие испытания на срок службы с циклической загрузкой и разгрузкой, стойкость цвета в течение нескольких лет, среди прочего, например, сопротивление разрыву.	FDM: композиты SLA: инженерные, медицинские, стоматологические или ювелирные смолы SLS: нейлон 11, нейлон 12, ТПУ, нейлоновые композиты

После того, как вы определили требования к производительности для своего продукта, следующим шагом будет преобразование их в требования к материалам — свойства материала, которые удовлетворят эти потребности в производительности. Обычно вы найдете эти показатели в техническом паспорте материала.

Требование	Описание	Рекомендация
Прочность на разрыв	Сопротивление материала разрыву при растяжении. Высокая прочность на растяжение важна для конструкционных, несущих, механических или статических деталей.	FDM: PLA SLA: прозрачная смола, жесткие смолы SLS: нейлон 12, нейлоновые композиты
Модуль упругости при изгибе	Сопротивление материала изгибу под нагрузкой. Хороший показатель жесткости (высокий модуль) или гибкости (низкий модуль) материала.	FDM: PLA (высокий), ABS (средний) SLA: Жесткие смолы (высокий), Tough and Durable Resins (средний), Гибкие и эластичные смолы (низкий) SLS: нейлоновые композиты (высокий), Nylon 12 (средний) )
Удлинение	Сопротивление материала разрыву при растяжении. Помогает сравнивать гибкие материалы на основе того, насколько они могут растягиваться. Также указывает, будет ли материал сначала деформироваться или внезапно сломаться.	FDM: ABS (средний), TPU (высокий) SLA: Прочные и долговечные смолы (средний), Полиуретановые смолы (средний), Гибкие и эластичные смолы (высокий) SLS: Нейлон 12 (средний), Нейлон 11 (средний) ), ТПУ (высокий)
Ударная вязкость	Способность материала поглощать удар и энергию удара без разрушения. Указывает на прочность и долговечность, помогает определить, насколько легко материал сломается при падении на землю или при столкновении с другим объектом.	FDM: ABS, нейлон SLA: смола Tough 2000, смола Tough 1500, смола Grey Pro, смола Durable, полиуретановые смолы SLS: нейлон 12, нейлон 11, нейлоновые композиты образец деформируется под действием заданной нагрузки. Указывает, подходит ли материал для применения при высоких температурах.	SLA: Высокотемпературная смола, жесткие смолы SLS: Нейлон 12, Нейлон 11, нейлоновые композиты
Твердость (дюрометр)	Сопротивление материала поверхностной деформации. Помогает вам определить правильную «мягкость» для мягких пластиков, таких как резина и эластомеры, для определенных областей применения.	FDM: ТПУ SLA: гибкая смола, эластичная смола SLS: ТПУ
Прочность на разрыв	Сопротивление материала росту порезов при растяжении. Важно оценить долговечность и сопротивление разрыву мягких пластиков и гибких материалов, таких как резина.	FDM: ТПУ SLA: Гибкая смола, Эластичная смола, Прочная смола SLS: Нейлон 11, ТПУ
Ползучесть	Ползучесть — это тенденция материала постоянно деформироваться под воздействием постоянного напряжения: растяжение, сжатие , сдвиг или изгиб. Низкая ползучесть указывает на долговечность твердых пластиков и имеет решающее значение для конструкционных деталей.	FDM: ABS SLA: полиуретановые смолы, жесткие смолы SLS: нейлон 12, нейлон 11, нейлоновые композиты
Компрессионный комплект	Остаточная деформация после сжатия материала. Важен для мягких пластиков и эластичных материалов, говорит вам, вернется ли материал к своей первоначальной форме после снятия нагрузки.	FDM: ТПУ SLA: гибкая смола, эластичная смола SLS: ТПУ

Для получения более подробной информации о свойствах материалов прочитайте наше руководство по наиболее распространенным механическим и термическим свойствам.

Как только вы переведете требования к производительности в требования к материалам, вы, скорее всего, получите один материал или небольшую группу материалов, которые могут подойти для вашего приложения.

Если есть несколько материалов, отвечающих вашим основным требованиям, вы можете просмотреть более широкий диапазон желаемых характеристик и рассмотреть плюсы, минусы и компромиссы данных материалов и процессов, чтобы сделать окончательный выбор.

Воспользуйтесь нашим интерактивным помощником по материалам, чтобы найти материалы на основе вашего применения и свойств, которые вам больше всего нужны, из нашей растущей библиотеки материалов. У вас есть конкретные вопросы о материалах для 3D-печати? Свяжитесь с нашими экспертами.

Порекомендуйте мне материал

3 типа пластика, используемого в 3D-печати |

Команда новостей о полимерных решениях
31 мая 2016 г.

От искусственного черепа из акрила до нестандартных кондитерских изделий, созданных из шоколада, мир 3D-печати становится все более удивительным. Сегодня 3D-принтеры позволяют людям создавать практически все, используя различные материалы, от металла и керамики до сахара и пенопласта. Конечно, пластик — это вещество, которое впервые сделало возможной 3D-печать любого рода, и пластик остается одним из самых распространенных и универсальных типов материалов, используемых в 3D-печати.

Комментатор недавнего блога Polymer Solutions попросил предоставить информацию о наиболее распространенных типах пластмасс, используемых в 3D-печати. Вот немного о трех наиболее часто используемых пластиках, которые помогли ускорить эволюцию 3D-печати:

Полимолочная кислота (PLA) . Вероятно, неудивительно, что один из наиболее часто используемых биопластиков в мире также доминируют в 3D-печати. Биоразлагаемый термопластичный алифатический полиэфир PLA производится из возобновляемых органических ресурсов, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник. Он обычно используется для изготовления упаковки для пищевых продуктов и биоразлагаемых медицинских устройств и имплантатов. PLA отлично подходит для 3D-печати, потому что с ним легко работать, он безопасен для окружающей среды, доступен в различных цветах и ​​может использоваться в качестве смолы или нити.

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) — Терполимер, полученный путем полимеризации стирола и акрилонитрила с полибутадиеном, еще один пластик, обычно используемый в 3D-печати. Новички особенно ценят его за простоту использования в форме нити, а также за то, что он прочный, прочный, термостойкий, экономичный и гибкий. Однако из-за того, что он изготовлен на основе нефти и не поддается биологическому разложению, ABS теряет популярность среди любителей 3D, предпочитающих более экологичный PLA. Кроме того, при нагревании в 3D-принтере в процессе изготовления ABS может выделять пары, которые могут вызывать раздражение.

Поливиниловый спирт Пластик (ПВА) — Водорастворимый пластик, ПВА чаще всего используется в качестве клея, загустителя или упаковочной пленки. В мире 3D-печати ПВА не обязательно используется для изготовления готового продукта, а скорее для создания поддерживающей структуры для частей продукта, которые могут деформироваться или разрушаться в процессе печати. В принтерах с двумя или более экструдерами пользователь может использовать один или несколько экструдеров для создания поддерживающей структуры из ПВС, в то время как другие работают над созданием фактического продукта из других материалов. Когда печать завершена, готовый и отвержденный продукт можно окунуть в воду до тех пор, пока опорная структура ПВА не растворится.