Какой пластик лучше всего подходит для 3D-принтера

Обновлено: 28.06.2024

Опубликовано Аароном Ченом 02.03.2020

С годами индустрия 3D-печати росла, и внедрялись новые достижения. Также разрабатываются новые машины для 3D-печати для печати из различных материалов, таких как пластик, металлы, композиты и многие другие.

Когда дело доходит до промышленной 3D-печати, существует широкий выбор материалов. Эти материалы имеют свои уникальные особенности, сильные и слабые стороны. Кроме того, существуют важные факторы, такие как тип материала, текстура, стоимость и т. д., которые необходимо учитывать, чтобы избежать ошибок при 3D-печати. Может быть сложно выбрать наиболее подходящий материал для конкретного проекта.

Для дизайнеров и инженеров ниже перечислены 10 лучших материалов, используемых для промышленной 3D-печати.

Нейлон

Нейлон (известный как полиамид) представляет собой синтетический термопластичный линейный полиамид и является наиболее распространенным пластиковым материалом. Это хорошо известная нить для 3D-печати благодаря своей гибкости, долговечности, низкому трению и коррозионной стойкости. Нейлон также является популярным материалом для изготовления одежды и аксессуаров.

Нейлон подходит для создания сложных и тонких геометрических фигур. Он в основном используется в качестве нити в 3D-принтерах FDM (моделирование методом наплавления) или FFF (изготовление плавленой нити). Этот материал недорогой и признан одним из самых прочных пластиков.

Отличные характеристики:

Нейлон известен своей долговечностью.
Он имеет отличное соотношение прочности и гибкости.
Нейлон практически не коробится.
Материал такого типа легко окрашивается или окрашивается.

Недостатки:

Поскольку нейлон гигроскопичен, его следует держать сухим.
Срок годности составляет 12 месяцев.
Этот материал может сжиматься при охлаждении, поэтому отпечатки могут быть менее точными.
Пригодность принтера также различается.

АБС

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) – это термопласт, который обычно используется в качестве нити накала для 3D-принтеров. Кроме того, этот материал обычно используется в личной или домашней 3D-печати, а также в большинстве 3D-принтеров.

Отличные характеристики:

Это один из самых доступных и дешевых материалов для 3D-печати.
ABS широко доступен и имеет широкий спектр цветов.
Этот материал имеет более длительный срок службы по сравнению с нейлоном.
Он также механически прочен.
Этот материал не подходит для любителей. Он используется только для производителей и инженеров, которым нужны высококачественные прототипы.

Недостатки:

Для печати требуется подогрев стола.
Поскольку материалы ABS имеют высокую температуру плавления, они могут деформироваться при охлаждении во время печати.
Этот тип нити представляет собой не биоразлагаемый токсичный материал, который при высокой температуре выделяет токсичные пары с ужасным запахом.

Смола

Смола — один из наиболее часто используемых материалов в 3D-печати. Он в основном используется в таких технологиях, как SLA, DLP, Multijet или CLIP. Существуют различные типы смол, которые можно использовать в 3D-печати, например литые смолы, жесткие смолы, гибкие смолы и т. д.

Отличительные характеристики:

Его можно использовать во многих приложениях.
Имеет низкую усадку.
Смоляные материалы обладают высокой химической стойкостью.
Этот материал жесткий и тонкий.

Недостатки:

Это дорого.
Срок действия этого типа нити также истекает.
Его необходимо хранить в безопасных условиях из-за его высокой фотореактивности.
При воздействии тепла может вызвать преждевременную полимеризацию.

PLA (полимолочная кислота)

PLA или полимолочная кислота изготавливаются из возобновляемых ресурсов, таких как сахарный тростник или кукурузный крахмал. Его еще называют «зеленым пластиком». Он в основном используется в начальных и средних школах, поскольку он безопасен в использовании и прост в печати. Он также используется в настольной печати FDM.

Отличительные характеристики:

Пластиком легко печатать, так как он практически не деформируется.
Его также можно печатать на холодной поверхности.
Он может печатать с более острыми углами и элементами по сравнению с материалом ABS.
Этот материал доступен в различных цветах.

Недостатки:

Материалы PLA не очень прочные и могут деформироваться под воздействием высоких температур.
Этот тип материала менее прочный.

Золото и серебро

Сегодня для 3D-печати можно использовать золото и серебро. Эти нити представляют собой прочные материалы и перерабатываются в виде порошка. Эти материалы обычно используются в ювелирном секторе. Для печати этих металлов используется процесс DMLS (прямое лазерное спекание металла) или SLM.

Отличные характеристики:

Он обладает высокой электропроводностью.
Он термостойкий.

Недостатки:

Печать золотом и серебром стоит дорого.
Чтобы сделать все правильно, требуется много усилий и времени.
С золотом и серебром трудно работать с лазерами из-за его высокой отражательной способности и высокой теплопроводности.
Поскольку для печати этих материалов требуется чрезвычайно высокая температура, обычный 3D-принтер FDM не подходит для использования.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь печатается методом плавления или лазерного спекания. Есть две возможные технологии, которые можно использовать для этого материала. Это могут быть технологии DMLS или SLM. Поскольку нержавеющая сталь — это прочность и детализация, она идеально подходит для изготовления миниатюр, болтов и цепочек для ключей.

Отличные характеристики:

Нержавеющая сталь может подвергаться термообработке для повышения прочности и твердости.
Он хорошо работает в высоконадежных приложениях.
Обеспечивает высокую устойчивость к коррозии.
Он обладает высокой пластичностью.

Недостатки:

Время создания 3D-печати с использованием этих металлов намного больше.
Печать из нержавеющей стали стоит дорого.
Размер печати ограничен.

Титан

Титан — самый прочный и легкий материал для 3D-печати. Он используется в процессе, называемом прямым лазерным спеканием металлов. Этот металл в основном используется в высокотехнологичных областях, таких как исследование космоса, аэронавтика и медицина.

Отличные характеристики:

Это обеспечивает большую сложность и разрешение дизайна.
Он предлагает промышленным дизайнерам точность дизайна.
Имеет среднюю шероховатость поверхности.
Титан также биосовместим и устойчив к коррозии.

Недостатки:

Керамика

Керамика — один из новейших материалов, используемых в 3D-печати. Он более прочен, чем металл и пластик, поскольку может выдерживать экстремальные температуры и давление, даже не ломаясь и не деформируясь. Кроме того, этот тип материала не подвержен коррозии, как другие металлы, и не изнашивается, как пластик.

Этот материал обычно используется в технологии Binder Jetting, SLA (стереолитография) и DLP (цифровая обработка света).

Отличительные характеристики:

Он имеет высокоточные компоненты с гладкой и глянцевой поверхностью.
Он также устойчив к кислоте, теплу и щелочи.
Он имеет широкий спектр цветов.

Недостатки:

Для плавления керамики требуется высокая температура.
Не подходит для глазурования и обжига.
Поскольку он хрупкий, у него есть ограничения на печать объектов с закрытыми и взаимосвязанными частями.
Он не идеален для сборки по частям.

ПЭТ/ПЭТГ

Подобно нейлону, ПЭТ или полиэтилентерефталат также является одним из часто используемых пластиков. Этот материал используется в процессах термоформования. Его также можно комбинировать с другими материалами, такими как стекловолокно, для создания инженерных смол.

В 3D-печати используется PETG. Это модифицированная версия ПЭТ, где G означает «модифицированный гликолем». В результате образуется нить, которая менее хрупкая, более прозрачная и более простая в использовании, чем ПЭТ. Эта нить применима в технологиях FDM или FFF.

Отличительные характеристики:

Этот материал долговечен.
Он ударопрочный и подлежит вторичной переработке.
Его также можно стерилизовать.
Обладает отличной адгезией слоев.
Он сочетает в себе функции ABS (термостойкий, прочный) и PLA (удобный для печати).

Недостатки:

Материал может быть ослаблен ультрафиолетовым излучением.
Его можно поцарапать.
Необходимо дополнительное тестирование параметров 3D-печати.

HIPS (ударопрочный полистирол)

HIPS или ударопрочный полистирол — это пластиковые нити, которые используются в качестве опорных конструкций в FDM-принтерах. Это сопоставимо с ABS, когда дело доходит до простоты использования. Единственное отличие заключается в его способности растворяться. HIPS полностью растворяется в жидком углеводороде, называемом лимоненом.

Отличные характеристики:

Хорошая обрабатываемость. Его также можно использовать для создания сложных конструкций.
Он очень гладкий и легкий.
Он водостойкий и ударопрочный.
Это недорого.

Недостатки:

Выделяет сильные пары. Таким образом, рекомендуется использовать в проветриваемом помещении.
Без постоянного теплового потока этот материал может засорить сопло и подающие трубки принтера.

Заключение

При наличии надлежащих знаний и использовании правильных материалов можно эффективно выполнять промышленную 3D-печать.По мере роста индустрии 3D-печати для изготовления прототипов будет использоваться все больше и больше материалов, которые будут совместимы с различными 3D-принтерами. Как и в случае с любыми новыми процессами и оборудованием, здесь требуется крутая кривая обучения, которая увеличивается по мере перехода от 3D-печати из пластика к 3D-печати из металла.

Если вы хотите насладиться простотой 3D-печати, вы можете просто обратиться к надежному поставщику услуг 3D-печати. На самом деле вашей компании не нужно заниматься 3D-дизайном и печатью, механическим проектированием и черчением, услугами по 3D-моделированию и собственными силами, поскольку все это может быть выполнено профессионально, качественно и точно в местной компании, занимающейся 3D-печатью.

Подписаться на обновления блога

Подписаться на обновления по электронной почте

* C-Mac уважает вас и вашу конфиденциальность. Мы никогда не спамим вас нежелательной рекламой и никогда не передаем ваши электронные письма третьим лицам.

Facebook – это доска объявлений компании C-Mac для сотрудников, друзей и клиентов.

Последние записи

Сообщения по темам

3D-печать (45)
Теневой дом (13)
Механический дизайн и прототипирование (9)
быстрое прототипирование (9)
Затеняющая ткань (7)
производство стали (5)
садовые инструменты (2)
скамейки в теплице (2)
металлические скамейки для растений (2)
металлические скамейки для горшков (2)
детская тележка (2)
скамейка для растений (2)
тележка для растений (2)
Интернет вещей (1)
Шумоподавление (1)
Масло (1)
Размножение растений (1)
Мешок с песком (1)
Фильтрация трансформаторного масла (1)
Транспорт (1)
тачка и тележка (1)
лучшие прицепы для детской (1)
ЧПУ (1)
удобрения (1)
садовая техника (1)
поставщики товаров для сада (1)
улучшить рабочее место в детской (1)
повысить производительность и эффективность работы (1)
металлические столы для заливки (1)
детское оборудование (1)
поставщики детских садов (1)
земляная смесь (1)
скамейки на колесиках (1)

Архивы

Март 2022 г. (1)
2021 декабря (1)
Ноябрь 2021 г. (1)
Октябрь 2021 г. (1)
Сентябрь 2021 г. (1)
Август 2021 г. (1)
Июль 2021 г. (2)
2021 июнь (1)
Май 2021 г. (1)
Апрель 2021 г. (2)
Февраль 2021 г. (2)
2020 декабря (1)
Ноябрь 2020 г. (2)
Октябрь 2020 г. (2)
Сентябрь 2020 г. (1)
Август 2020 г. (3)
Июль 2020 г. (1)
Февраль 2020 г. (40)
январь 2020 г. (1)
Декабрь 2019 г. (1)
Ноябрь 2019 г. (2)
Октябрь 2019 г. (3)
Сентябрь 2019 г. (1)
Август 2019 г. (3)
Июль 2019 г. (4)
2019 июнь (8)
Май 2019 г. (3)
Апрель 2019 г. (3)
Март 2019 г. (2)
Февраль 2019 г. (3)
январь 2019 г. (3)
Декабрь 2018 г. (2)
Ноябрь 2018 г. (1)
Октябрь 2018 г. (1)
Сентябрь 2018 г. (1)
Май 2018 г. (1)
Апрель 2017 г. (1)
Март 2017 г. (1)
январь 2013 г. (1)

Проблемы, которые мы решили для клиентовЧитать отзывы

*[Владелец]* Компании по обслуживанию промышленных прачечных требовался ремонт и модернизация оборудования. Компания C-Mac внесла изменения в инструментарий, чтобы упростить доступ и сократить время простоя службы.

*[Менеджер по обслуживанию]* В компании по обслуживанию промышленных вентиляторов произошел сбой вентилятора/вентилятора кондиционера крупного торгового центра. Компания C-Mac отремонтировала устройство в течение 24 часов, что свело к минимуму время простоя.

*[Владелец/менеджер]* У крупного производителя продуктов питания, специализирующегося на томатном соусе, сломалась разливочная машина.Машина была доставлена в C-Mac и отремонтирована в течение 24 часов с минимальным временем простоя производственной линии стоимостью 5000 долларов США в час.

*[Инженер-конструктор]* Заказчику, занимавшемуся проектированием автомобильной трансмиссии, требовалась помощь в разработке прототипа редуктора автоматической трансмиссии. Мы предложили и разработали более экономичный и практичный способ для массового производства.

*[Сотрудник по закупкам]* Горнодобывающей компании, занимающейся проектированием и обработкой, срочно требовалась помощь в обработке компонентов, поскольку они были слишком заняты, чтобы удовлетворить спрос. Компания C-Mac обработала компоненты, чтобы уложиться в срок.

*[Генеральный менеджер]* Клиент должен был представить предложение и конкурировать с другими странами за производственное предприятие. Компания C-Mac представила чертежи, показывающие, что на существующем заводе есть место для установки нового процесса и соблюдения всех австралийских стандартов OH&S. Совместная работа с заказчиком по подаче предложения в головной офис за границей ВЫИГРЫЛА контракт. Проект прошел успешно, уложившись в шестимесячный срок и бюджет.

*[Владелец питомника]* Нужна определенная машина для заливки и смешивания. для своего питомника юкки, но проблема в том, что он больше не производится. На основе его описания и спецификаций наши инженеры разработали и смоделировали в 3D-программном обеспечении его требования. "Poting Machine": оборудование для питомников/3-potting-machines/ было изготовлено и полностью испытано с использованием горшечной среды в нашей мастерской, затем видео было отправлено клиенту, который был очень доволен результатами. Машина разобрана, доставлена по междугороднему транспорту и установлена.

*[Инженер по техническому обслуживанию]* У производителя промышленных гидравлических фитингов возникли проблемы с поломкой шестерен и валов на их оборудовании. У них также были проблемы с ремонтом и обслуживанием. C-Mac предложила ремонтировать и обслуживать свое оборудование на месте вместо того, чтобы постоянно нанимать слесарей.

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 типа, 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 пластика, используемых в 3D-печати. Вот немного о трех наиболее часто используемых пластиках, которые помогли ускорить эволюцию 3D-печати:

Полимолочная кислота (PLA). Неудивительно, что один из наиболее часто используемых биопластиков в мире также доминирует 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. АБС-пластик — 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.

Пластик на основе поливинилового спирта (ПВС). Водорастворимый пластик. ПВС 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, пока опорная структура ПВА не растворится.

Конечно, ассортимент материалов, которые можно использовать в 3D-печати, продолжает расширяться и развиваться вместе с процессом и его приложениями. Тем не менее, одно из самых удивительных достижений в производстве связано с оригинальным материалом «космической эры» — пластиком. И это кажется нам очень подходящим!

Если вы никогда не использовали 3D-принтер или использовали только недорогой потребительский 3D-принтер, вы можете подумать, что PLA является наиболее распространенным и, возможно, лучшим пластиком для 3D-печати.

PLA – это распространенный и популярный пластик для 3D-печати, получаемый из возобновляемых ресурсов.

Однако, несмотря на прочность и жесткость PLA, у него мало преимуществ, кроме эстетики.

ПЛА достаточно хрупок, чувствителен к влаге (гидрофобен) и может легко разрушиться. Кроме того, его температура стеклования или температура, при которой он размягчается, довольно низка и может деформироваться или расплавиться в машине в жаркий день.

Популярность PLA в основном связана с тем, что PLA очень дешев и не требует дополнительного нагрева для обеспечения хорошей адгезии слоев.

Поскольку количество недорогих потребительских 3D-принтеров, которые не входят в комплект поставки, растет, эти клиенты выбирают PLA.

Две идентичные детали из PLA с максимальным заполнением. На одном изображено тепловое искажение из-за того, что его оставили в машине в жаркий летний день. (Источник: Reddit)

ПОЧЕМУ НУЖНЫ ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ, ПОМИМО PLA?

Теперь, когда у вас есть (или вы планируете приобрести) 3D-принтер Fusion3, у вас есть возможность быстро печатать большие детали, используя более прочные и термостойкие материалы с функциями, отсутствующими в большинстве 3D-принтеров.

МНОГОЗОННАЯ ПОДОГРЕВАЕМАЯ ПЕЧАТНАЯ КАРТА

Большой многозонный подогреваемый стол 3D-принтера Fusion3 EDGE размером 14″x14″x14,5″ нагревается до 145 *C и обеспечивает надлежащее прилегание к столу для всех материалов для 3D-печати.

БОЛЬШАЯ ЗАКРЫТАЯ ОБЛАСТЬ 3D-ПЕЧАТИ

Каждый 3D-принтер Fusion3 имеет закрытую область печати и многозонный нагреваемый стол, обеспечивающий стабильную температуру от 45°C до 70°C, обеспечивая отличные результаты печати из высокотемпературных технических материалов, включая поликарбонат, АБС-пластик и нейлон.

ОПТИМИЗИРОВАННЫЕ НАСТРОЙКИ ПЕЧАТИ

Процесс тестирования и сертификации Fusion3 гарантирует, что наши клиенты могут успешно печатать самые разнообразные материалы для 3D-печати «из коробки». Мы публикуем оптимизированные настройки в нашем программном обеспечении для 3D-печати REACTOR.

НЕ ВЕРЬТЕ В ШУМ ВОКРУГ «РАСТВОРИМОЙ ПОДДЕРЖКИ»

Наши 3D-принтеры не требуют использования грязного, сложного в использовании, растворимого вспомогательного материала, для смывания которого требуется время и усилия.

Растворимые материалы поддержки, безусловно, ценны, если ваша деталь требует «идеального» качества поверхности или имеет внутренние камеры. Однако растворимые материалы на «открытом» рынке являются очень экспериментальными, они плохо работают с более высокотемпературными материалами, такими как ABS/ASA, нейлон и поликарбонат, чувствительные к влажности воздуха. Короче говоря, они недостаточно надежны для коммерческого использования и не гарантируют снижения производительности при добавлении второй печатающей головки.

В 3D-принтерах Fusion3 используются опоры Breakway Supports. Если вы использовали только PLA, вы можете плохо подумать об этом методе, так как PLA хрупок, и эти опорные конструкции трудно сломать.

Отрывные опоры из перечисленных ниже материалов легко снимаются, оставляя удивительно чистые поверхности.

Деталь, напечатанная на 3D-принтере из АБС-пластика, демонстрирует удаление отколовшихся опор в реальном времени (менее 10 секунд) и очень чистую отделку под ними.

Давайте откроем вам глаза на 5 материалов инженерного класса, которые лучше печатаются и имеют большую полезность, чем PLA, на вашем 3D-принтере Fusion3 F410

ABS — это прочный термопласт технического назначения, обеспечивающий высокую устойчивость к истиранию, нагреву и ударам. АБС обеспечивает некоторую химическую стойкость и некоторую жесткость. При 3D-печати обеспечивает стабильность размеров и имеет твердую поверхность.

Стоимость: АБС-пластик стоит недорого (примерно 20–30 долларов США за килограмм у качественных поставщиков).

Применение: АБС-пластик хорошо подходит для изготовления различных 3D-печатных деталей, требующих прочности, долговечности, жесткости и низкой стоимости. Это может быть что угодно: от крепежных кронштейнов до сборочных приспособлений, зарядных док-станций и корпусов для радиоприемников.

Воронка для ключа масляного фильтра напечатана на 3D-принтере Fusion3 F410 из АБС-пластика

ASA химически похож на ABS, но предназначен для использования вне помещений. Как и АБС, он также обладает отличной стойкостью к истиранию, нагреву и ударам. ASA обладает превосходной размерной стабильностью и твердостью. Однако ASA обеспечивает превосходную устойчивость к воздействию УФ-излучения и в некоторой степени устойчив к химическим веществам.

Стоимость: ASA дороже, чем ABS (примерно 35–45 долларов США за килограмм у качественных поставщиков).

Применение. Вы можете использовать ASA вместо ABS для высокопрочных и долговечных пластиковых изделий для наружного применения. Все, что угодно, от уличной мебели, монтажных кронштейнов, защитных кожухов и декоративных элементов.

Крепление для наружной антенны напечатано из ASA с учетом устойчивости материала к атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению.

НЕЙЛОН

Нейлон — это общее название группы пластиков, которые бывают разных вариаций, наиболее распространенными из которых являются нейлон 12, нейлон 6 и нейлон 6-6. Нейлон — очень прочный материал, демонстрирующий отличное соотношение прочности и гибкости и превосходную ударопрочность. Вы обнаружите, что различные составы нейлона обладают отличной износостойкостью, устойчивостью к химическим веществам или УФ-излучению и даже считаются безопасными для обработки пищевых продуктов или медицинского применения.

Стоимость: нейлоновые материалы дороже других материалов и могут варьироваться от 45 долларов США за кг для обычных нейлонов до более 90 долларов США за кг для уникальных фирменных составов.

Применение: нейлон лучше всего подходит для 3D-печатных изделий, которые могут выдерживать трение, таких как шестерни, ремни и ручки. Кроме того, для нейлона хорошо подходят предметы, которые не царапают другие предметы, такие как приспособления для сборки или протезы. Благодаря гибкости, предлагаемой нейлоном, он хорошо подходит для корпусов, корпусов, роботизированных, механических и других функциональных частей.

Особое обращение. Из-за своей гигроскопичности нейлон требует особого обращения с 3D-печатью FDM, чтобы гарантировать, что он не впитает влагу во время и после 3D-печати перед повторным использованием.

Набор из четырех маленьких шестерен, напечатанных из нейлона Taulman3D Alloy 910 на 3D-принтере Fusion3 F410

КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕРОДНЫМ ВОЛОКНОМ, СТЕКЛОВОЛОКНОМ И КЕВЛАРОМ

В последние годы мы наблюдаем тенденцию к использованию композитных пластиков, армированных углеродным волокном, стекловолокном и кевларом. Базовый пластик может варьироваться от любого пластика для 3D-печати, включая ABS, нейлон, поликарбонат, а также PLA и PETG.

Добавление этих армированных материалов небольшими кусочками или обычно называемыми «рублеными» волокнами модифицирует базовый пластик и дает дополнительные преимущества.

Структурное напряжение. Волокна поглощают часть структурного напряжения внутри печатной детали, улучшая характеристики основного материала.

Жесткость и стабильность размеров. Добавляя волокна, вы укрепляете деталь, добавляя дополнительную жесткость и обеспечивая стабильность формы и размеров детали.

Тепловые свойства. Добавление волокон улучшает термическую стабильность основного материала, часто повышая полезные рабочие температуры основного материала.

Разные производители будут варьировать размер и процентное содержание рубленых волокон в рецептуре нити для достижения различных рабочих характеристик. Волокна меньшего размера при меньшем процентном содержании обеспечивают лучшее визуальное качество, жертвуя упомянутыми выше рабочими характеристиками. Более крупные волокна с более высоким процентным содержанием приведут к более грубой отделке с менее точной деталью, но при этом будут достигнуты более высокие потенциальные теоретические характеристики материала. Кроме того, более крупные волокна могут увеличить вероятность замятия печатающей головки и потребовать использования печатающей головки или сопла большего размера.

Подложка для FDM-принтеров почти всегда состоит из термопластика, который поставляется в виде экструдированной проволоки на катушке. Обычно его называют «филаментом». Двумя распространенными диаметрами для использования в FDM-печати являются 1,75 мм и 3 мм, а конкретный диаметр требуется для печатающей головки, используемой для рассматриваемого принтера. Принтер, в котором используется нить диаметром 1,75 мм, не сможет использовать нить диаметром 3 мм без переоснащения аппаратного обеспечения, и наоборот. Чуть чаще диаметр 1,75 мм используется Makerbot Industries, самым популярным производителем FDM-принтеров.

В последующих сообщениях, когда я буду писать о различных типах принтеров и производителях, я укажу, какой тип нити они могут печатать, потому что это оказывается основным ограничением и фактором при принятии решения о покупке.

ABS
Первоначальные принтеры для наплавки почти исключительно использовали ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) в качестве подложки для печати. ABS практически идеален с точки зрения свойств материала для быстрого прототипирования из пластика, поскольку это прочный, слегка гибкий пластик, который легко выдавливается при температуре от 220° до 240° по Цельсию. АБС – это тип пластика, который используется в кирпичах Lego, и это один из наиболее часто используемых промышленных/коммерческих пластиков.

Для FDM-печати из АБС-пластика требуется нагретая печатная платформа, чтобы уменьшить тепловой удар при печати. Нагрев пластины для печати помогает пластику как прилипнуть к пластине для стабильности, так и предотвратить слишком быстрое охлаждение, что приводит к термической деформации или своего рода скручиванию. ABS достаточно чувствителен в этой области, поэтому многие люди, которые печатают из ABS, рано узнали, что ограждение принтера — это способ повысить стабильность отпечатков, поскольку он регулирует температуру вокруг принтера. Вскоре я обнаружил в своих экспериментах с печатью на одном из первых принтеров Makerbot (Replicator 1), что даже сильный ветер, дующий не в том месте (через печатную платформу), может нанести ущерб. Более дорогие принтеры будут иметь закрытую область печати, а менее дорогие — нет. Одним из преимуществ ABS является то, что он растворяется в ацетоне. Ацетон полностью растворяет АБС-пластик, но при умеренном использовании он может действовать как клей для постоянного соединения двух печатных деталей из АБС-пластика. Ацетон также используется для изготовления «клея» для печатных платформ, чтобы помочь сделать печатную платформу липкой для начальных печатных слоев. Пары ацетона тяжелее воздуха, и некоторые люди использовали его для создания паровых ванн с ацетоном, которые действуют для сглаживания краев слоев печати FDM ABS. изучаются эффекты нагретого пластика и микрочастиц. Будучи пластиком на нефтяной основе, АБС-пластик издает характерный запах при печати. Сообщается, что пары АБС вызывают головную боль, а исследования связывают пары АБС с потерей обоняния; одно исследование показало, что при печати ABS выделяется большое количество сверхмелких частиц, которые могут быть опасны при вдыхании. Это предварительные исследования. Большинство из них не повторялись, и наука до сих пор не знает, как это влияет на здоровье. Но если вам нужно печатать из ABS, возможно, стоит принять во внимание вентиляцию.

PLA
PLA (полимолочная кислота) — вторая по популярности подложка для печати для FDM-принтеров. Биопластик PLA производится из кукурузы, свеклы или картофеля. Он компостируется в коммерческих компостных установках (тепло и действие бактерий недостаточно при домашнем компостировании, чтобы разрушить его). Он плавится при гораздо более низкой температуре, чем АБС (150-160°C), но обычно экструдируется при более высокой температуре, от 180-220°C в зависимости от самого PLA. Из-за более низкой температуры он не подходит для использования при высоких температурах и прямом солнечном свете. PLA также сильно отличается от ABS с точки зрения хрупкости. Гораздо более кристаллический, PLA легче разбивается или трескается, чем ABS, который вместо этого деформируется под давлением.

Однако Makerbot и другие крупные производители теперь начинают использовать PLA в качестве основного пластика для печати. PLA не требует подогреваемой платформы по причинам адгезии или термического скручивания, что снижает стоимость принтеров, которые его используют. Кроме того, он гораздо более термически стабилен во время печати, чем АБС-пластик, и с гораздо меньшей вероятностью деформируется или скручивается из-за случайного ветра. Можно надежно печатать PLA без необходимости ограждения принтера, что может быть огромным преимуществом во многих случаях.

Еще одно существенное преимущество заключается в том, что PLA гораздо приятнее печатать, чем ABS. Поскольку это биопластик, при нагревании он пахнет вафлями или сиропом, а не разливом масла. Он также не был связан с какими-либо медицинскими проблемами, связанными с нагреванием, хотя изучение всех этих пластиков только начинается, когда речь идет конкретно о 3D-печати.

Одним из других преимуществ PLA является то, что он доступен в десятках и десятках цветов, включая как непрозрачные, так и частично прозрачные, а также пару цветов, светящихся в темноте. Он также доступен в гибкой форме, позволяющей создавать отпечатки, по консистенции напоминающие резину.

Если вы печатаете в библиотеке, я бы посоветовал сосредоточиться на PLA. Учитывая надежность и простоту работы, это гораздо лучший выбор, чем АБС-пластик, для печати в общественных местах.

Другая нить
Как только вы выйдете за пределы ABS и PLA, вы окажетесь в сфере специализированных пластиков, которые используются для определенных свойств, а не для обычной 3D-печати.Практически каждый день их появляется все больше, но, как правило, они делятся на две категории: растворимый вспомогательный материал, материалы с особыми свойствами, которые необходимы, или непластичный порошок, взвешенный в термопластичной смоле. Я опишу наиболее распространенные из них ниже.

HIPS
Ударопрочный полистирол или HIPS — это пластиковая нить, используемая для растворимых опорных конструкций в FDM-принтерах. Он экструдируется при температуре около 235°C и обладает набором свойств материала, которые делают его похожим на ABS. Основное отличие состоит в том, что HIPS полностью растворяется в жидком углеводороде, называемом лимоненом. Это означает, что если у вас есть принтер FDM с более чем одной печатающей головкой, вы можете выдавить ABS из одной и HIPS в качестве вспомогательного материала из другой, а окончательную напечатанную модель поместить в ванну с лимоненом. HIPS растворится, оставив только ABS, что позволит напечатать почти невозможные геометрические формы, включая движущиеся шарикоподшипники и многое другое.

Нейлон
В настоящее время для использования в FDM-принтерах доступно как минимум 4 типа нейлона: нейлон 618, нейлон 645, нейлон 680 и нейлон 910. Они различаются по цвету от среднего до прозрачности до полностью непрозрачного белого цвета, и все они чрезвычайно прочны по сравнению с другими подложками FDM. Они также очень устойчивы к растворителям и им подобным, хотя их можно окрашивать красителями на кислотной основе для окрашивания.

Нейлон как материал для печати FDM дороже, чем PLA или ABS. Основной причиной их использования могут быть особые свойства материала (стойкость к определенным химическим веществам) или потребность в материалах, одобренных FDA, поскольку и Nylon 680, и 910 проходят одобрение FDA для использования, что редко встречается в мире 3D-принтеров. /p>

T-Glase
T-Glase — торговая марка нити, состоящей из полиэтилентерефталата. Из всех нитей для 3D-принтеров он наиболее похож на стекло. Почти прозрачный, особенно при небольших размерах, его легко можно было принять за стекло. При больших размерах он все еще очень светопроницаем, если не полностью прозрачен. T-Glase печатает при температуре около 221 °C на подогретой платформе, но она очень стабильна и устойчива к скручиванию.

LayBrick & LayWood
Еще один тип печатного материала для FDM-принтеров, который полностью относится к экспериментальной области. Они производятся одним производителем и оба представляют собой своего рода гибридную нить с порошкообразным материалом внутри смолы. В случае с LayWood мелкие частицы древесины взвешены в термопластичной смоле, а в случае с LayBrick это будет очень мелко измельченный мел и другие минералы, взвешенные в смоле.

И LayBrick, и LayWood обладают интересным свойством изменчивости внешнего вида в зависимости от температуры, при которой они печатаются. LayBrick может варьироваться от очень гладкого, почти керамического на ощупь до очень грубого песчаника, просто за счет увеличения температуры экструзии. Для очень гладкой печати вы печатаете при низкой температуре (от 165°C до 190°C), а затем при повышении температуры до примерно 210°C напечатанная деталь становится все более и более шероховатой. Для LayWood разница заключается во внешнем виде конечного продукта. Повышая температуру, вы получаете на выходе более темную и темную текстуру дерева, так что вы можете изменять внешний вид дерева от светлого до темного (или, если у вас есть принтер, который поддерживает переменную температуру во время одной печати, вы можете получить разные цвета). в одном отпечатке путем изменения температуры).

Однако один из рисков, связанных с обоими из них, заключается в том, что нить неоднородна по структуре, а это означает, что экструдер может засориться, если отверстие сопла меньше, чем частицы в самой нити. Отверстия сопел FDM-принтеров варьируются от 0,35 до 0,5 мм, и в нижней части этого диапазона, особенно с LayWood (органические частицы труднее обеспечить одинаковые размеры, чем неорганические частицы), вы рискуете засорить сопло. Я знаю 3D-принтеры, которые забивались даже при сопле 0,4 мм при использовании LayWood. Для печати таких нитей чем больше сопло, тем лучше.

Полипропилен
Все еще очень экспериментальный, полипропилен (ПП) предлагает возможность 3D-печати пищевых продуктов. Полипропилен должен работать с любым FDM-принтером при температуре экструзии 201°C и нагретой печатной платформе до 90°C. Похоже, что на самом деле полипропилен доступен только в черном цвете.

Проблемы с моделированием методом наплавления
Большинство проблем с FDM-печатью связано с тем, что это очень механический процесс, и настройка принтера является ключевым моментом. Наиболее чувствительным аспектом процесса является взаимосвязь между экструдером и рабочим столом. Поскольку печатающая головка должна выдавливать ровный слой пластика на рабочую пластину, необходимо, чтобы рабочая пластина была идеально ровной по отношению к соплу. Если есть какая-либо деформация или неровность, вы получите неравномерное крепление к пластине или другие формы сбоя печати. Это самая распространенная проблема при печати FDM, особенно у новых операторов.Первый вопрос, который нужно задать, если печать не удалась: "Находится ли моя рабочая платформа на одном уровне/"

И печать будет неудачной. Печать FDM — это сложный механический процесс, и хотя вы можете настроить принтер FDM так, чтобы он был очень надежным, в какой-то момент у вас произойдет сбой, и вы вернетесь к отпечатку, который выглядит так, как будто кто-то высыпал пластиковые спагетти на вашу рабочую пластину. Это нормально. Повторно откалибруйте, выровняйте и повторите попытку.

Читайте также: