Принтеры FDM - это самые распространённые машины для 3D-печати, от настольных принтеров для детей до профессиональных систем, используемых производственными компаниями. Принтеры FDM оснащены соплом (или соплами), которое плавит и выдавливает материал волокна и наносит объект слой за слоем в соответствии с кодом. Принтеры FDM просты и безопасны в использовании даже дома, для печати не обязательно требуются сложные методы постобработки, а ассортимент материалов и обновлений продолжает расти вместе с популярностью. В результате производители всегда выпускают на рынок различные типы машин, инструментов и материалов, чтобы улучшить процессы 3D-печати FDM и удовлетворить спрос. Давайте посмотрим на некоторые часто используемые волокна, их свойства, преимущества и недостатки.
Что такое PLA?
PLA stands for Polylactic Acid and it’s the classic filament people 3D print with. PLA is a biodegradable and bioactive thermoplastic polyester that is made from natural products like corn starch, making it more environmentally-friendly compared to other plastics. Suitable applications for PLA include parts, prototypes and products that are not required to endure extreme stressPLA расшифровывается как полиоксипропионовая кислота, и это классическая филаментная нить, с которой люди делают 3D-печать. PLA - это биоразлагаемый и биоактивный термопластичный полиэстер, который производится из натуральных продуктов, таких как кукурузный крахмал, что делает его более экологически чистым по сравнению с другими пластиками. Подходящие области применения PLA: детали, прототипы и продукты, которые не должны выдерживать экстремальных нагрузок.
Точно нанесённые слои обеспечивают прекрасную отделку поверхности
Лёгкая постобработка
Биоразлагаемый
Доступно много цветов или продукты можно легко раскрасить
Можно запечь для повышения прочности
В процессе печати:
Простая и быстрая 3D-печать
Более низкая температура печати
Низкая усадка
Недостатки ПЛА
Готовый продукт:
Не очень прочный
Становится мягче (может искривляться или деформироваться) при температуре около 140°F (60°C)
Плохая стойкость к ультрафиолетовому излучению
В процессе печати:
Всасывает влагу из воздуха
Иногда вызывает засорение сопла
Что такое АБС?
АБС - аббревиатура от акрилонитрилбутадиенстирола и представляет собой аморфный полимер, используемый в 3D-печати. АБС-пластик обычно производится путём процесса эмульгирования 3-х компонентов или перерабатывается сам по себе. Он широко используется при производстве множества повседневных товаров, таких как колпачки для клавиш на клавиатуре. АБС используется, когда деталям требуется дополнительная прочность; однако некоторые улучшенные композиты постепенно начинают его вытеснять.
Выдерживает более высокие температуры 212°F (около 100°C)
Доступно множество цветов и композитов
Может быть обработан
В процессе печати:
Можно смягчить ацетоном
Недостатки АБС
Готовый продукт:
Чувствительный к ультрафиолетовому излучению
В процессе печати:
Более высокая температура печати
Сложнее печатать
Плохо пахнет при нагревании
Всасывает влагу из воздуха
Что такое ПЭТ?
Полиэтилентерефталат - это то, что означает ПЭТ, представляет собой термопластичную полимерную смолу из семейства полиэфиров. Он состоит из двух мономеров и широко используется практически для всего - от бутылок до одежды. Этот материал имеет репутацию загрязняющего наши океаны. Однако при использовании в производстве и прототипировании он имеет много преимуществ.
Преимущества ПЭТ
Готовый продукт:
Безопасен для пищевых продуктов
Слои выглядят красиво и гладко
Гибкий
Влагостойкий
Перерабатываемый
Довольно жёсткий и ударопрочный
Бывает полупрозрачным
Может подвергаться постобработке и покраске
В процессе печати:
Не сложно печатать
Диапазон температур печати от ПЛА до АБС
Недостатки ПЭТ
Готовый продукт:
Имеет определённый блеск, поэтому некоторые детали трудно заметить, а некоторые внутренние структуры, напротив, видны благодаря полупрозрачности некоторых нитей
Средняя термостойкость
Становится мягче при температуре около 158°F (70°C)
В процессе печати:
Изменяет цвет во время печати (с полупрозрачного на непрозрачный или полупрозрачный)
Становится хрупким при перегреве во время печати
Что такое ПЭТГ?
ПЭТГ отличается от ПЭТ единственной буквой «Г», которая обозначает гликоль, добавляемый в материал. Это прозрачный аморфный термопласт, который улучшает ПЭТ, делая его более прочным и долговечным, что привело к появлению ПЭТГ.
Безопасен для пищевых продуктов и даже стерилизован
Твёрдые печатные изделия
Перерабатываемый
Хорошая термостойкость и стрессоустойчивость
Влагостойкий
В процессе печати:
Остаётся прекрасным и прочным даже при перегреве во время печати
Средняя сложность печати
Диапазон температур печати от ПЛА до АБС
Имеет низкую усадку
Недостатки ПЭТГ
Готовый продукт:
Меньше вариаций ПЭТГ по сравнению с ПЛА и АБС
Царапины появляются легче
Чувствителен к ультрафиолетовому излучению
Становится мягче при 176°F (around 80°C)
В процессе печати:
Может изменять цвет во время печати (от полупрозрачной нити до мутной или полупрозрачной)
Что такое ТПУ?
ТПУ или термопластичный полиуретан - это резиноподобный материал, используемый в 3D-печати для производства полугибких деталей. Технически это полиуретановый пластик и блок-сополимер - его структура состоит из цепочки твёрдых и мягких сегментов.
Преимущества ТПУ
Готовый продукт:
Гибкий
Хорошая стойкость к истиранию
Отличная стойкость к маслам и жирам
Высокая прочность
Может быть полупрозрачным
Выдерживает температуру до 176° F (80°C)
Износостойкий
В процессе печати:
Низкая усадка
Недостатки ТПУ
Готовый продукт:
Трудно сделать постобработку
Сложно склеивать детали
Меньше вариаций, чем у некоторых пластиковых нитей
В процессе печати:
Сложно сделать 3D-печать
Высокая температура печати
Что такое ПК?
Поликарбонат или просто ПК - это термопластичный полимер, содержащий в своей структуре карбонатные группы, что делает нить намного прочнее и является хорошей альтернативой АБС. Промышленный ПК можно использовать в медицине, самолётостроении и строительстве, а также для изготовления бутылок, стаканов и электроники.
Преимущества ПК
Готовый продукт:
Сильный
Термостойкий
Лёгкая постобработка
Можно стерилизовать
Может быть прозрачным
Может быть огнестойким
Прочный
В процессе печати:
Легче печатать по сравнению с АБС
Недостатки ПК
Готовый продукт:
Чувствительный к ультрафиолетовому излучению
В процессе печати:
Высокая температура печати
Трудно печатать
Хорошо впитывает влагу
Что такое нейлон?
Нейлон - это материал, пользующийся хорошей репутацией для изготовления прототипов благодаря своим отличным механическим свойствам. Нейлоновые нити могут быть созданы из различных полиамидов с уникальными свойствами, которые могут влиять на уровень прочности. Этот материал используется для 3D-печати SLS.
Преимущества нейлона
Готовый продукт:
Можно покрывать и красить
Высокая прочность на разрыв
Долговечность
Хорошее качество деталей
Ударопрочность
Тонкие детали могут быть гибкими
Термостойкость
В процессе печати:
Хорошая альтернатива АБС
Недостатки нейлона
Готовый продукт:
Могут появиться царапины
В процессе печати:
Имеет запах
Гигроскопичен (всасывает много влаги)
Трудно печатать из-за его эластичности
Что такое ASA?
ASA - акрилонитрилстиролакрилат, термопласт, изначально созданный как альтернатива АБС. Основная цель ASA - высококачественные детали, которые обладают прочностью и могут выдерживать ультрафиолетовое излучение, а также температуры до 208°F (98°C) или до - 85°F (- 65°C). ASA настоятельно рекомендуется для деталей, используемых на открытом воздухе, чтобы противостоять экстремальным погодным условиям.
Преимущества ASA
Готовый продукт:
Прочный и долговечный
Менее меняется цвет с течением времени
Высокая устойчивость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям
Выдерживает высокие и низкие температуры
Более устойчив к растрескиванию под напряжением (даже больше, чем АБС)
В процессе печати:
Можно разглаживать ацетоном
Недостатки ASA
Готовый продукт:
На улице желтеет (теряет цвет) сильнее, чем в помещении
В процессе печати:
Сложно делать 3D-печать
Высокая температура печати
Умеренно гигроскопичен (всасывает немного влаги из воздуха)
Что такое ULTEM?
Ultem - это группа фирменных материалов, используемых на некоторых профессиональных принтерах FDM. С химической точки зрения Ultem - это смола из семейства полиэфиримидов (PEI). Есть несколько типов смол Ultem, которые немного отличаются друг от друга. Однако предполагается, что всё семейство этих термопластов должно быть достаточно термостойким, прочным и должно обеспечивать высокие характеристики печатаемых объектов.
Преимущества ULTEM
Готовый продукт:
Термостойкий
Стрессоустойчивый
Некоторые типы биосовместимы и проходят тесты на токсичность/дымность
Химическистойкий
Прочный и диэлектрический
В процессе печати:
отсутствуют данные
Недостатки ULTEM
Готовый продукт:
отсутствуют данные
В процессе печати:
Выделяет дымы 302 – 392°F (150 – 200°C)
Может быть сложно напечатать на 3D-принтере
Высокая температура печати
Что нужно учитывать при выборе филамента?
Некоторые из наиболее устойчивых и прочных материалов требуют для печати высокие температуры, а это означает, что не все настольные машины способны изготавливать детали из этих филаментов. Конечно, с некоторыми обновлениями любители могут перекодировать свои машины и печатать, не выходя из собственного дома, однако машина, выбранная для печати, и навыки владельца/оператора играют большую роль в определении окончательного результата ваших 3D-изделий, включая:
Прочность объекта - Существует множество факторов, которые могут помочь или испортить прочный и надёжный материал, а также конструкцию печатного изделия. Слишком низкая или слишком высокая температура, плохое охлаждение или хранение делают даже такие волокна, как ПЭТ, АБС и Ultem, слабыми, они растрескиваются, скручиваются или деформируются. Несмотря на то, что материалы способны выдерживать нагрузки, в плохих условиях печати нити накала плохо сцепляются друг с другом, что приводит к выходу из строя.
Качество поверхности - Помимо температуры, существуют настройки резки, типы сопел и конфигурации машины (например, тип и скорость подачи материала), которые, если они установлены неправильно, могут вызвать изменение цвета, появление пятен и шероховатых поверхностей.
Точность размеров- Неточность печатных изелий может произойти со всеми нитями, однако гибкие материалы, такие как ТПУ, нейлон и другие, сложнее контролировать на данном этапе. Нагретый материал ложится идеально, но во время печати первый слой остывает и может начать сжиматься и коробиться, вызывая дальнейшие деформации и неточности объектов.
Также важно учитывать, что практически все упомянутые материалы могут быть произведены разными производителями и, как следствие, различаются по составу и свойствам. Например, стандартный АБС-пластик может быть изготовлен с разными пропорциями трёх мономеров, поэтому в зависимости от концентрации каждого его характеристики варьируются от хороших и крепких до неприятно пахнущих.
Некоторые дополнительные компоненты, добавленные в филамент, могут улучшить его свойства, а печать FDM отлично подходит для экспериментов с множеством композитов. Не существует универсального материала, подходящего для всех нужд, поэтому всегда лучше выбирать нить в соответствии с вашими конкретными потребностями. Не пытайтесь включить в печать все возможные свойства - обычно с более красивыми волокнами труднее работать, и некоторые из их преимуществ могут сводить друг друга на нет. Постарайтесь сконцентрироваться на основной цели Вашей детали, потому что некоторые слабые места почти каждой нити можно улучшить, исправив настройки, геометрию и при правильной отделке.
Помогла ли вам эта информация?
|
Извините. Почему это не было полезным?
Обратите внимание, что эта информация используется только для того, чтобы улучшить содержание блока "вопросы и ответы".