Види матеріалів для друку

Спочатку потрібно визначитися з тим, що ви хочете отримати і яким буде призначення виробу.

1. Вибір матеріалу

Виходячи з призначення моделі, вибирають матеріал для друку.

Матеріали мають різні властивості (міцність, прозорість, гнучкість і т.д.),

які необхідно враховувати під час виборів.

Наприклад, пластик ABS міцний та пружний, але не може використовуватися в харчовій промисловості. PLA (Природний пластик, робиться з крохмалю) екологічний, але більш тендітний і не так пружний (при необхідності, його може замінити PP, який застосовується як харчовий пластик). А якщо потрібна висока міцність, то краще нейлон або карбон.

Коли необхідний матеріал з гарною світлопроникною здатністю, можна використовувати пластик Watson, а якщо потрібна практично повна прозорість - фотополімер, який дозволяє друкувати дуже дрібні деталі, проте крихкий.

Якщо потрібний виріб з металу, то використовується SLM друк (Лазерне спікання металу), або лиття у форми. В останньому випадку матеріалом майстер-моделі (моделі, яку поміщають у форму із спеціальної глини та нагрівають у печі) виступає фотополімер, що випалюється або віск.

При запиті на литу або серійну деталь на основі майстер-моделі виготовляють силіконову форму, в яку потім заливають поліуретан або пластик.

Гіпсополімер застосовується для багатобарвної 3d друку, а поліамід виступає аналогом популярних пластиків, дозволяючи обходитися без підтримки та забезпечуючи високу якість друку.

2.Вибір виду друку

Якщо одразу кілька матеріалів задовольняють вашим вимогам або є особливі побажання (ціна, якість, багатобарвність, можливість обробки), потрібно виходити з вибору методу (виду) 3D друку.

Різні види 3D друку мають свої переваги, недоліки та обмеження через спосіб друку, конструктивні особливості, ціни принтерів і матеріалів.

Якщо потрібно повнокольоровий друк, дивимося убік CJP друку.

При CJP (гіпсополімерної) друку сипкий полімер склеюється, відповідно матеріал для неї може бути лише тендітний гіпс, але друк виходить багатобарвним.

• крихкість;
• висока вартість;
• мала поширеність цього виду друку

Якщо потрібна висока деталізація, звертаємо увагу на SLA (DLP) та SLS друк.

У SLA друку принцип роботи полягає в кристалізації (затвердінні) фотополімеру під впливом світла. Метод SLA дозволяє виконувати мініатюрні деталі з відмінною деталізацією, що дозволяє використовувати цей друк в ювелірній справі.

• відмінна деталізація;
• друк прозорих деталей;
• широка поширеність.

• відносно висока ціна;
• крихкість матеріалу;
• негативний вплив на готову модель прямого сонячного проміння (помутніння, розтріскування);
• мала область друку;
• висока витрата матеріалу;
• необхідність побудови підтримок під час друку;
• тривалий час друку.

При SLS сипучий поліамід розрівнюється та спікається лазером, шар за шаром. Такий вид друку дозволяє створювати вироби з високою деталізацією і без видимих ​​шарів (як FDM), при цьому невикористаний матеріал виступає підтримкою для моделі і може повторно застосовуватися в наступному друку.

• міцність матеріалу;
• висока деталізація;
• немає необхідності використовувати підтримку під час друку

Якщо високої деталізації не потрібно, вам підійде FDM друк.

В основі методу FDM лежить наступний принцип: пластик розплавляється і шар за шаром наноситься на поверхню столу і попередні шари.

• низька ціна;
• різноманітність пластиків із різними властивостями;
• друк популярними видами пластику;
• висока поширеність.

• невисока деталізація
• видимі шари друку
• непрозорість деталей

3.Вибір за розміром

Тепер необхідно визначитися з тими, які розміри повинна мати модель для друку на 3D принтері.

Спочатку потрібно подивитися розміри моделі в цілому та розміри її частин. Наприклад, для FDM друку підійде модель з наведеними нижче параметрами:

• розміри понад 20-30 мм;
• товщина щонайменше 1-2 мм;
• розміри частин щонайменше 5-10 мм;
• не потрібна ювелірна точність та деталізація.

• cлайсер (програма підготовки до друку) не зможе якісно та детально "промалювати" всі деталі;
• механіка та прошивка FDM принтера не призначені для друку дрібних деталей,
• так як деталь нарощується знизу-вгору і дрібні частини, що нависають, будуть "гуляти" і або відпадуть, або надрукуються зі зрушенням.
• частини деталі, особливо тонкі, будуть тендітніми і можуть зламатися навіть при знятті деталі зі столу.
• так як в основі FDM - пошарове наплавлення, поверхня буде неоднорідною.

4. Вибір пластику для FDM

Якщо 3D модель задовольняє перерахованим раніше критеріям, визначитися з конкретним пластиком (або іншим матеріалом) допоможе наведена нижче таблиця, в якій представлені всі найпопулярніші види матеріалів, їх фізичні властивості та особливості.

Як правило, для друку деталей механізмів (шестеренок, корпусів тощо) краще застосовувати ABS пластик, а для сувенірів, статуеток, кулінарних пристроїв, іграшок і т.д. - Екологічний PLA.

А якщо потрібні інші вимоги до пластику, то з характеристиками ознайомтеся в таблиці нижче.

Таблиця показників матеріалу

У таблиці подано основні характеристики та властивості матеріалів, якими ми друкуємо.

• гарне поєднання міцності та пружності;
• широкий діапазон температур експлуатації;
• легка постобробка

• слабка стійкість до УФ-випромінювання;
• усадка;
• складний друк великих деталей;

• не дає усадки, дозволяє друкувати з точними розмірами;
• дозволяє друкувати нависаючі частини без підтримки;
• твердий, міцний та слизький, широкий діапазон застосувань;
• виробляється з натуральних компонентів, що може використовуватися для контакту з харчовими продуктами;
• біорозкладний;

• під впливом довкілля стає тендітним;
• низька температура розм'якшення; вузький температурний діапазон використання;
• висока твердість пластику ускладнює його постобробку;

• міцність;
• чудове зчеплення шарів, можна друкувати тонкостінні вироби з високою міцністю;
• відсутність усадки забезпечує високу точність;
• стійкість до УФ-випромінювання, можна використовувати поза приміщеннями;
• широкий температурний діапазон експлуатації;
• гарне ковзання та удароміцність;
• не токсичний, можна друкувати вироби, призначені для контакту з їжею;

• міцність та температура розм'якшення нижче, ніж у ABS;
• складність постобробки;

• висока жорсткість;
• хімічна стійкість;
• атмосферостійкість; стійкість до УФ-випромінювання;

• усадка;
• розшарування;

• міцність, що дозволяє витримувати високі навантаження;
• стійкий до стирання;
• за рахунок додавання вуглецю знижена або майже відсутня усадка;
• шорстка структура без видимої шаруватості, що дозволяє друкувати декоративні елементи;

• менша порівняно з нейлоном міцність;
• шорстка поверхня;
• випускається лише у чорному кольорі;

• міцність;
• пружність;
• високе ковзання;
• термостійкість;
• хімічна стійкість;

• висока усадка;
• складність друку;
• обмежений вибір кольорів;

• висока міцність навіть при низьких температурах;
• термічна стійкість;
• висока жорсткість;
• легка постобробка;
• придатність для фарбування та нанесення друкованих зображень;

• обмежений вибір кольорів;

• не поглинає вологу, краще переносить умови довкілля;
• матова фактура візуально згладжує шари та шорсткості друку;
• мала усадка;
• м'який, добре піддається постобробці;
• стійкий до розривів;
• не містить канцерогенів, нешкідливий для здоров'я та може застосовуватися для виробництва посуду;
• так як пластик розчиняється в лимонені, це дозволяє його використовувати при друку ABS в якості підтримки;
• стійок до впливів кислот та лугів;
• відрізняється високими електроізоляційними здібностями;
• менша щільність, ніж у PLA, що дозволяє друкувати вироби, де потрібна легкість конструкції;
• температура розм'якшення майже як у ABS, що дозволяє використовувати його у вуличних умовах;

• схильний до розшарування, хоч і меншою мірою;
• менша, ніж у ABS міцність на вигин і, як наслідок, більша крихкість виробів;
• низька стійкість до УФ-випромінювання, що обмежує використання виробів на сонячному світлі;

• еластичність та гнучкість, низька жорсткість при малій товщині, витримує великі деформації на вигин;
• відносно низька усадка;
• можливість контакту з харчовими виробами;
• ударостійкість;
• красиві кольори, що дозволяють створювати унікальні предмети декору;
• прозорість після обробки, можливість використання в світильниках;
• широкий діапазон температур експлуатації; морозостійкість;
• легка постобробка;
• низьке вологопоглинання;
• глянсова блискуча поверхня;

• слабка міжшарова адгезія;

• хімічна інертність дозволяє застосовувати його у харчовій промисловості;
• висока міцність дозволяє застосовувати його для виробів, що несуть конструкційні навантаження;
• гнучкість;
• міцність;
• низька електропровідність;

• складність друку;
• висока усадка;
• низька стійкість до негативних температур;

• пластичність;
• маслобензостійкість;
• широкий температурний діапазон застосування;
• велика в порівнянні з Flex жорсткість;
• на відміну від Flex TPU має розчинник для постобробки;

• складність друку;
• обмежений вибір кольорів;

• пластичність;
• бензомаслостійкість;
• широкий температурний діапазон застосування;

• складність друку;
• обмежений вибір кольорів;
• відсутній розчинник для обробки;

• пластичність;
• м'якість;

• складність друку;
• обмежений вибір кольорів;
• нестійкість до олій та бензину;

• не використовуються підтримки, оскільки підтримками є порошок;
• міцність;
• легкість постобробки;

• пористість, завдяки чому відбувається вбирання вологи;
• необхідність постобробки (піскоструминна) через особливості друку;

• можливість повнокольорового друку;
• немає необхідності видаляти підтримки, оскільки порошок виступає як підтримки;

• крихкість;
• висока вартість матеріалу;

• деталізація;
• точність;
• прозорість;
• легке видалення підтримок;
• підбір кольору;
• можливість друку порожнистих тіл або з необхідним заповненням;

• крихкість;
• висока вартість матеріалу;

• міцність;
• менша крихкість та більша еластичність у порівнянні зі стандартним фотополімером;

• велика ціна в порівнянні зі звичайним фотополімером;
• велика крихкість порівняно з ABS;

• гнучкість та еластичність;
• міцність;

• найвища ціна;
• складність друку;

Як відомо, технології 3D друку не стоять на місці. І вже сьогодні кожному охочому доступно понад десяток різних матеріалів для здійснення друкованого процесу, кожен з яких характеризується своїми перевагами та відмінними рисами. На сьогоднішній день наша компанія готова запропонувати клієнтам можливість 3D друку об'єктів, елементів, виробів та деталей з таких матеріалів як ABS, PLA, Carbon, HIPS, SBS, PP, Relax, Flex, нейлон, фотополімер, поліамід та гіпсополімер. Будьте впевнені, що в найближчому майбутньому цей перелік ставатиме все більшим, що дозволить нашим замовникам мати ще більший вибір друкованих можливостей.

Для зручності вибору того чи іншого матеріалу для 3D друку ми розробили і виклали у відкритий доступ зведену таблицю. Керуючись даною таблицею характеристик друкованих матеріалів, ви зможете більш детально познайомитися з особливостями матеріалів, що розглядаються, включаючи мінімальну товщину шару, точність і щільність друку, межа міцності на розрив і модуль пружності, параметри температури плавлення, вологопоглинання і подовження при розриві. Для кожного матеріалу також прописаний тип 3D друку, в якому може бути задіяний.

Варто визнати, що представлені у таблиці матеріали можна додатково умовно розділити за популярністю їх застосування у друкованому процесі.Наприклад, такі матеріали, як ABS або PLA, використовуються в переважній більшості замовлень. Інші матеріали мають більш вузькоспеціалізовану спрямованість. Так, фотополімер здатний сформувати виріб, що відрізняється повною прозорістю. Гіпсополімер може бути використаний для багатобарвного друку. А Carbon добре підійде для тих виробів, для яких важливим є досягнення максимальної міцності.

При виборі того чи іншого матеріалу для 3D друку, ми рекомендуємо звертати пріоритетну увагу на результат, який ви хочете отримати, а також на умови, в яких застосовуватиметься роздрукований на тривимірному принтері об'єкт. Наприклад, якщо виріб повинен відрізнятися удароміцністю та теплостійкістю, то краще замовляти роздруківку 3D об'єкта з ABS. Якщо вам більш важливим параметром є екологічна безпека, то краще вибрати полілактид (PLA). Для виробів із електроізоляційними характеристиками зазвичай вибирають HIPS.

Таблиця властивостей матеріалів

• гарне поєднання міцності та пружності;
• широкий діапазон температур експлуатації;
• легка постобробка

• не дає усадки, дозволяє друкувати з точними розмірами;
• дозволяє друкувати нависаючі частини без підтримки;
• твердий, міцний та слизький, широкий діапазон застосувань;
• виробляється з натуральних компонентів, що може використовуватися для контакту з харчовими продуктами;
• біорозкладний;

• міцність;
• чудове зчеплення шарів, можна друкувати тонкостінні вироби з високою міцністю;
• відсутність усадки забезпечує високу точність;
• стійкість до УФ-випромінювання, можна використовувати поза приміщеннями;
• широкий температурний діапазон експлуатації;
• гарне ковзання та удароміцність;
• не токсичний, можна друкувати вироби, призначені для контакту з їжею;

• слабка стійкість до УФ-випромінювання;
• усадка;
• складний друк великих деталей;

• під впливом довкілля стає тендітним;
• низька температура розм'якшення; вузький температурний діапазон використання;
• висока твердість пластику ускладнює його постобробку;

• міцність та температура розм'якшення нижче, ніж у ABS;
• складність постобробки;

• висока жорсткість;
• хімічна стійкість;
• атмосферостійкість;

• висока міцність навіть при низьких температурах;
• термічна стійкість;
• висока жорсткість;
• хороша оброблюваність;
• мала загальна усадка та висока точність розмірів;
• придатність для фарбування та нанесення друкованих зображень;

• не поглинає вологу, краще переносить умови довкілля, довше зберігається у відкритому стані без упаковки;
• матова фактура візуально згладжує шари та шорсткості друку;
• низький коефіцієнт усадки;
• м'який, добре піддається механічній постобробці;
• стійкий до розривів;

• не містить канцерогенів, нешкідливий для здоров'я та може застосовуватися для виробництва посуду;
• так як пластик розчиняється в лимонені, це дозволяє його використовувати при друку ABS в якості підтримки;
• стійкий до впливів кислот та лугів;
• відрізняється високими електроізоляційними здібностями;
• менша щільність, ніж у PLA, що дозволяє друкувати вироби, де потрібна легкість конструкції;
• м'якість поверхні, що гарантує простоту постобробки;
• матовість, яка надає ефекту згладженості виробам;
• температура розм'якшення майже як у ABS, що дозволяє використовувати його у вуличних умовах;
• так як пластик розчиняється в лимонені, це дозволяє його використовувати при друку ABS в якості підтримки;

• еластичність та гнучкість, низька жорсткість при малій товщині, витримує великі деформації на вигин;
• відносно низька усадка;
• можливість контакту з харчовими виробами;
• ударостійкість;
• красиві кольори, що дозволяють створювати унікальні предмети декору;
• прозорість після обробки, можливість використання у світильниках;
• широкий діапазон температур експлуатації; морозостійкість;
• простота постобробки як хімічними, і механічними методами;
• вкрай низьке вологопоглинання;
• глянсова блискуча поверхня;

• усадка;
• розшарування;

• обмежений вибір кольорів

• схильний до розшарування, хоч і меншою мірою
• менша, ніж у ABS, міцність на вигин та, як наслідок, велика крихкість виробів;
• низька стійкість до ультрафіолетового випромінювання, що обмежує використання виробів на сонячному світлі;

• слабка міжшарова адгезія

• складність друку;
• висока усадка;
• низька стійкість до негативних температур;

• міцність, що дозволяє витримувати високі навантаження;
• стійкий до стирання;
• за рахунок додавання вуглецю знижена або майже відсутня усадка;
• шорстка структура без видимої шаруватості, що дозволяє друкувати декоративні елементи;

• міцність;
• пружність;
• гарне ковзання;
• термостійкість;
• хімічна стійкість;

• менша порівняно з нейлоном міцність;
• шорстка поверхня;
• лише чорний колір;
• шорстка поверхня;

• висока усадка;
• складність друку;
• обмежений вибір кольорів;

• пластичність;
• бензо та маслостійкість;
• широкий температурний діапазон застосування;
• велика в порівнянні з FLEX жорсткість;
• на відміну від Flex має розчинник для постобробки;

• пластичність;
• бензо та маслостійкість;
• широкий температурний діапазон застосування;

• пластичність;
• м'якість;

• складність друку;
• обмежений вибір кольорів;

• складність друку;
• обмежений вибір кольорів;
• відсутній розчинник для обробки;

• складність друку;
• обмежений вибір кольорів;
• нестійкість до олій та бензину;

• не використовуються підтримки, оскільки підтримками є порошок;
• міцність;
• легкість постобробки;

• можливість повнокольорового друку;
• немає необхідності видаляти підтримки, оскільки порошок виступає як підтримки;

• пористість, завдяки чому відбувається вбирання вологи;
• необхідність постобробки;

• крихкість;
• висока вартість матеріалу;

• деталізація;
• точність;
• прозорість при використанні прозорих смол;
• легке видалення підтримок;
• можливість підбирання кольору при великому обсязі друку;
• можливість друку порожнистих тіл або з необхідним заповненням;

• міцність;
• менша крихкість і більша еластичність у порівнянні зі звичайним фотополімером;

• гнучкість та еластичність;
• міцність;

• екологічність;
• міцність;

• крихкість;

• велика ціна в порівнянні зі звичайним фотополімером;
• велика крихкість порівняно з ABS;

• висока вартість матеріалу;
• складність друку;

• висока вартість матеріалу;

Види пластиков для 3Д принтера: який вибрати?

Технологія 3D друку здійснила революцію в сучасному виробництві та дизайні, надавши людям можливість створювати складні вироби, прототипи і навіть готові продукти прямо вдома або в майстерні. При цьому успіх будь-якого проекту багато в чому залежить від вибору відповідного філаменту.На сьогоднішній день, різновидів філаменту для 3D принтера багато, при цьому кожна з них має унікальні властивості, які можуть суттєво вплинути на ваші результати.

Відповідь на питання, який пластик кращий для 3D друку, не завжди однозначний – багато залежить від цілей та умов експлуатації майбутньої деталі. Тому в цій статті ми докладно розглянемо основні види філаменту, щоб допомогти вам зробити правильний вибір.

Пластик для 3D принтера

Щоб вибрати відповідний філамент, необхідно чітко визначити, які вироби ви плануєте виготовляти. Нижче ми розглянемо найпопулярніші види пластиків для 3D принтера, щоб зрозуміти чи підходять вони вам.

PLA (полілактид)

Цей матеріал досить популярний, особливо серед новачків. Він виготовляється з кукурудзяного крохмалю, тому може вважатися екологічним. PLA легко плавиться за низьких температур, що спрощує процес друку. Крім того, він не виділяє неприємного запаху, що робить його зручним для домашнього вжитку.

При цьому PLA не підходить для виробів, які будуть піддаватися високим температурам або механічним навантаженням. Цей пластик може деформуватися при нагріванні та має меншу міцність у порівнянні з іншими видами філаменту, тому його частіше використовують для декоративних моделей та прототипів.

ABS (акрилонітрил-бутадієн-стирол)

Цей пластик є міцним та термостійким пластиком. Він широко використовується у промисловості. ABS вимагає від вас друку при високих температурах від 220 до 250 ° C і платформи, що підігрівається, щоб уникнути деформацій.

Також, при друкуванні ABS виділяє сильний запах, тому його рекомендується використовувати в приміщеннях, що добре провітрюються.Цей матеріал добре підходить для виробів, які повинні витримувати механічні навантаження та високі температури, але складний у налаштуванні та друку для початківців.

PETG (поліетилентерефталат із гліколем)

PETG або CoPET - це міцний і гнучкий пластик, що поєднує властивості PLA і ABS. Його легко використовувати, він має гарну адгезію між шарами та стійкий до механічних впливів. Температура друку PETG становить 220-240°C, і він не вимагає платформи, що підігрівається.

Перевагою PETG є його стійкість до хімічних речовин та вологи, що робить його придатним для виробів, що контактують з рідинами. Однак друк цим матеріалом вимагає точного налаштування температури, що може стати викликом для початківців.

TPU (термопластичний поліуретан)

TPU – це гнучкий та міцний матеріал, який відрізняється високою еластичністю. Його унікальна здатність до розтягування та деформації робить його ідеальним для друку виробів, що потребують гнучкості, таких як чохли для телефонів, ремені або деталі, що амортизують. TPU стійкий до зношування та хімічних впливів, що робить його довговічним матеріалом для спеціалізованих застосувань.

Друк із застосуванням цього філаменту може вимагати досвіду, оскільки матеріал схильний до деформації при неправильному налаштуванні принтера. Але при правильному калібруванні він забезпечує високу якість та довговічність виробів.

Нейлон (поліамід)

Нейлон – пластик, що має високу механічну міцність і гнучкість. Його часто використовують для створення деталей, які зазнають постійних механічних навантажень, наприклад, шестерні, рухомі з'єднання та механізми. Нейлон стійкий до стирання, що робить його ідеальним для рухливих деталей, що потребують довговічності та зносостійкості.

При цьому, нейлон вимагає високої температури друку та більш складних умов роботи. Він схильний до поглинання вологи з повітря, що може негативно вплинути на якість друку, якщо матеріал не просушити перед використанням. Тому для роботи з нейлоном необхідний досвід, але результати, як правило, перевершують очікування завдяки його міцності та довговічності.

Полікарбонат (PC)

Полікарбонат є одним із найміцніших пластиків, що використовуються в 3D друку. Цей матеріал поєднує у собі виняткову міцність та термостійкість, що робить його ідеальним вибором для створення функціональних та довговічних деталей. Полікарбонат витримує високі температури та удари, що робить його придатним для друку корпусів для електроніки, захисних екранів та інших виробів, що потребують максимальної надійності.

Варто відзначити, що друк полікарбонатом вимагає високої температури, понад 260°C, та спеціального обладнання, що робить його менш доступним для новачків. Крім того, цей матеріал має меншу гнучкість у порівнянні з іншими пластиками, що обмежує його застосування в завданнях, де потрібна еластичність. Попри все вищесказане, полікарбонат вважається одним з кращих матеріалів для створення міцних виробів з високою стійкістю до зовнішніх впливів.

Порівняння пластиків для 3D-принтера за характеристиками

Нижче наведена таблиця, яка порівнює характеристики пластиків для 3D принтера:

Часті питання

Який найкращий пластик для 3D принтера?

Вибрати найкращий пластик для 3д друку дуже просто, якщо ви знаєте для завдань він буде використовуватись. Для новачків та простих моделей найкращим вибором буде PLA. Для прототипів і складніших моделей – ABS чи PETG.

Який міцний пластик для 3Д принтера?

З точки зору міцності, види пластиків для 3Д принтера, такі як ABS та PETG, лідирують. Вони добре витримують механічні навантаження та удари.

Де краще придбати пластик на 3Д принтерів?

Для придбання якісного пластику, як PLA або PETG, зверніть увагу на інтернет-магазин LBL. Тут представлено широкий асортимент видів філаменту для 3D друку за доступними цінами.