Материалы для 3D‑печати
Пластики ABS и PLA
Пластик ABS
Ударопрочный, нетоксичный, долговечный пластик. Обычно непрозрачный, но бывает матовый или глянцевый. Применение: функционирующие устройства, декоративные предметы, детали роботов и прочие хоббийные прототипы. Часто используется для корпусов бытовых приборов. Температура плавления — около 220°С.
Пластик PLA
Биоразлагаемый пищевой пластик. Обычно блестящий, часто полупрозрачный. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
- Температура размягчения: 50°С.
- Твердость (по Роквеллу): 76–88 МПа.
- Ударная прочность: (при 23°C) КДж/м².
- Прочность при растяжении: 10–60 МПа.
- Прочность при изгибе: 88–119 МПа.
- Относительное удлинение: 1,5–380 %.
- Усадка (при изготовлении изделий): отсутствует.
- Влагопоглощение: 0,5–50%.
- Модуль упругости при растяжении при 23°С: 350‑2800 МПа.
PLA‑пластик — биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный полиэфир, мономером которого является молочная кислота
Свойства ABS‑пластика | Свойства PLA‑пластика |
---|---|
Наиболее подходит для печати первых работ на 3D‑принтере. | |
Экологичен и безопасен, т.к делается из растительных материалов. | |
ABS более хрупкий. При сильном ударе ABS‑пластик сломается. | PLA более вязкий, если тонкие детали, то лучше печатать из PLA. |
ABS‑пластик прекрасно обрабатывается, шкурится. | PLA хуже поддается последующей после печати обработке. |
ABS растворяется в ацетоне. | PLA‑пластик менее податлив ацетону. |
В ABS‑пластике хорошо удаляются поддержки. | Для удаления поддержек в PLA‑пластике требуется острый предмет (нож, резак). |
Усадка при печати изделия из ABS‑пластика 3%, это нужно учитывать, если деталь нужна для дальнейшего отливания. | Усадка PLA —1%. |
ABS‑пластику требуется рабочий стол с подогреваемой платформой. | PLA‑пластику достаточно гладкой поверхности для рабочего стола, без нагрева и каптона. |
ABS‑пластик позволяет печатать не большие изделия размером 10×10×10 см. Если изделие большего размера, то появляется вероятность растрескивания при печати. | PLA‑пластик позволяет печатать большие изделия на всю рабочую поверхность стола. |
ABS‑пластик матовый. | PLA‑пластик глянцевый. |
ABS более хрупкий. При сильном ударе ABS сломается. | PLA более вязкий. Выдерживает сильные удары. |
ABS значительно жестче, и там, где PLA уже начинает гнуться, ABS сохраняет форму и держит нагрузки. | PLA‑пластик более скользок (поэтому его можно использовать в печатных подшипниках скольжения). |
ABS‑пластик | PLA‑пластик |
---|---|
Подходит для механических моделей и движущихся частей | Детские игрушки и принадлежности |
Канцелярские изделия | Подшипники скольжения |
Рекламные принадлежности | Макеты коттеджей, домов, участков (архитектурные макеты) |
Корпуса для техники | Литье пластмасс и металлов, литье в силикон, изготовление оснастки |
Макеты коттеджей, домов, участков (архитектурные макеты) | |
Изделия сантехники |
Характеристики | ABS | PLA |
---|---|---|
Плотность | 1,05 г/см³ | 1,25 г/см³ |
Предел прочности на разрыв | 30 МПа (2400 МПа (23°C) | 40 Мпа |
Ударная прочность | 130 (при 23°C), 100 (при –30°C) КДж/м² | |
Температура размягчения | ~ 100°C | ~50°C |
Температура плавления | ~ 220°C | ~180°C |
Скорость плавления материала (по объему) | 5–9 (220°C/10 кг), см³/10 мин. | |
Скорость плавления материала (по массе) | 5–9 (220°C/10 кг), г/10 мин. |
PVA-пластик для печати
Поливиниловый спирт или «PVA-пластик» — уникальный расходный материал, существенно расширяющий возможности 3D‑печати при использовании принтеров с двойным экструдером. PVA растворим в воде, что делает его совершенно непригодным для создания долговечных изделий, но позволяет использовать в качестве опорного материала при печати моделей сложной геометрической формы. Одним из ограничений 3D‑печати является невозможность «печати по воздуху», что осложняет создание навесных элементов. Такие технологии, как выборочное лазерное спекание (SLS), решают эту проблему за счет использования порошковых материалов распределяемых по всей площади рабочей камеры — неизрасходованный материал одного слоя служит поддержкой для элементов следующего слоя. В случае же с FDM-печатью сам материал наносится выборочно. Соответственно, навесные элементы могут не иметь достаточной опоры — все зависит от угла отклонения и разрешения печати, но даже при оптимальном разрешении печать горизонтальных элементов большой длины (так называемых «мостов») возможна только в ущерб качеству или невозможна вообще. В таких случаях создаются искусственные временные конструкции, называемые «опорами» или «поддержками», предназначенные для удаления по завершении печати. К сожалению, механическое удаление таких конструкций оставляет следы на готовой модели, что приводит к необходимости последующей механической обработки. В худшем же случае, опоры могут вообще оказаться вне досягаемости механических инструментов. Последнее возможно при создании моделей со сложной открытой внутренней структурой. В качестве наглядного примера можно использовать Гильбертов куб. Построение такой модели со стандартными опорами обернется кошмаром при попытке их удаления. К счастью, у владельцев FDM-принтеров с двойной печатной головкой есть более разумная опция: печать композитной модели с построением опор из водорастворимого пластика, то есть PVA. В данном случае PVA служит в роли наполнителя пустот, поддерживающего слои рабочего ABS‑пластика. Готовую модель будет необходимо выдержать в обычной воде до полного растворения PVA-пластика.
Нейлон
Очень прочный и одновременно гибкий материал — при сминании изделие восстанавливает первоначальную форму. Часто используется для изготовления трущихся деталей — подшипников скольжения, шестерен, втулок. Обычно, в исходном виде представляет из себя пруток для домашнего (персонального) 3D‑принтера, полупрозрачный, белый. Легко окрашивается специальными красителями в любые цвета. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Нейлоновый со-полимер 645 в основе имеет чистую форму соединения нейлона Nylon 6/9, Nylon 6 и Nylon 6T с процессом оптимизации кристалличности, и в дополнение, обработку для максимального соединения составных частей во время тепловой обработки (в 3D‑печати).
Чистота технологической основы | максимальная, которая доступна в химии в настоящий момент |
---|---|
Добавление примесей в процессе производства | нет |
Добавление пигментов в процессе производства | нет |
Добавление ингибиторов поглощения УФ | нет, пониженная чувствительность к УФ, на основе оптического отражения/поглощения. Ультрафиолетовый ингибитор уменьшает способность прилипать и присоединяться, поэтому в нити 645 его нет. |
Добавки, ингибиторы воспламенения | нет |
Ожидаемый предел прочности | 16,533 фунта на квадратный дюйм |
Ожидаемый показатель устойчивости на разрыв | 120% |
Температура плавления | 194°C |
Температура печати | 230‑265°C (зависит от принтера и печататемого объекта) |
Температура пиролиза | 330‑360°C |
Цвет | отсутствует |
Оптимизация показателя кристалличности | максимально допустимый до 50% на разрыв / 50% на поломку (после печати) |
Ожидаемые оптические характеристики | отражение и поглощение, оптические характеристики, необходимые для цилиндрической нити. |
Ожидаемый показатель непрозрачности | 5% — в данный момент не измерено |
Безопасность | нить 645 отвечает требованиям Евросоюза «REACH», как это требуется Европейским химическим агентством (ECHA). В составе нити 645 нет добавок или химикатов, которые перечислены в списке европейской Директивы «REACH». |
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
- Технология 3D‑печати: FDM (послойное наплавление нити).
- Рабочая температура: 240–250 °C
- Нейлон имеет очень широкий спектр применения — от медицины до литейных производств. Изделия имеют очень высокие механические свойства.
- Шестеренка из нейлона, напечатанная на 3D‑принтере, будет иметь очень длительный ресурс. За счёт хорошей упругости из нейлона можно печатать различные защёлки и подобные им быстро изнашиваемые детали. Шестерни из нейлона можно применять в любых отраслях начиная от бытовой, оргтехники и заканчивая промышленными станками.
- Модели, напечатанные из нейлона, всегда будут отличаться от моделей, напечатанных на других пластиках. Изделия из нейлона будут иметь белый цвет с прозрачным оттенком.
- Нейлоновые изделия легко красятся при помощи обычных красителей для ткани (красителей для текстиля и бумаги на кислотной основе) как после печати, так и до печати.
ДРУГИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕЙЛОНА:
- хорошее соединение с поверхностью;
- не прилипает к неподогретым стеклянным и алюминиевым платформам;
- обладает высокой водопроницаемостью;
- хорошая сопротивляемость разрывам;
- не содержится никаких токсических веществ. Он соответствует требованиям Европейского химического агентства (ECHA);
- нейлон — химически стойкий материал;
- не раскалывается и не расслаивается подобно ABS‑пластику, поэтому изготовление резьбовых изделий не составляет труда.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НЕЙЛОНА:
- нейлон использует для регенерации и замены кости, индивидуальных протезов;
- нейлоновую нить применяют для создания литейных форм из двусоставных эпоксидных смол — МЭК и УФ смол;
- отверстия для резьбовых стержней, винтов и болтов; изготовления деталей-прототипов.
- нейлон использует на заводах с ЧПУ станками по всему миру для быстрого создания токарных прототипов при первичном или опытном производстве, а также для изготовления ограниченного количества изделий;
- нейлон химически стойкий к очень большому ряду растворителей, его применяют в батареях в качестве аккумуляторного сепаратора. Тонкий слой изоляционного материала используется между электродами и химическим реактивом.