Ръководство за 3D печат: материали, типове, приложения и свойства
Ръководство за FDM 3D печат:
материали, Типове, приложения и свойства
Има десетки пластмасови материали, достъпни за 3D печат, всеки със своите уникални качества, които ги правят най-подходящи за специфични приложения. За да опростите процеса на намиране на най-добрия материал за определена част или продукт, нека'Първо разгледайте основните видове пластмаси и различните процеси на 3D печат.
Видове пластмасови материали
Има два основни вида пластмаси:
Термопластмасите са най-често използваният вид пластмаса. Основната им разлика от термореактивните е способността им да претърпят множество цикли на топене и втвърдяване. Термопластмасите могат да бъдат нагрявани и формовани в желана форма. Процесът е обратим, тъй като не възниква химическо свързване, така че термопластмасите могат да бъдат рециклирани, разтопени и използвани повторно. Често срещана аналогия за термопластиците е маслото, което може да се разтопи, втвърди отново и да се разтопи отново. Неговите свойства се променят леко по време на всеки цикъл на топене.
Термореактивните пластмаси (известни също като термореактивни пластмаси) остават в постоянно твърдо състояние след втвърдяване. Полимерите в термореактивните пластове се свързват по време на процеса на втвърдяване, който се причинява от топлина, светлина или подходящо лъчение. Термореактивните материали се разлагат при нагряване, а не при топене, и не се преобразуват при охлаждане. Невъзможно е рециклирането на термореактивни материали или връщането на материала към неговите основни компоненти. Терморетките са като тестото за торта и веднъж изпечени в тортата, те не могат да бъдат разтопени обратно в тестото.
Процеси на 3D печат на пластмаса
Трите най-утвърдени процеса на 3D печат на пластмаса са следните:
3D принтерите за моделиране на разтопено отлагане (FDM) разтопяват и екструдират термопластична нишка, която се отлага слой по слой върху зоната за изграждане от дюзата на принтера.
Стереолитографските (SLA) 3D принтери използват лазери за втвърдяване на термореактивни течни смоли във втвърдени пластмаси, процес, наречен фотополимеризация.
3D принтерите със селективно лазерно синтероване (SLS) използват лазери с висока мощност за стопяване на малки частици от термопластичен прах.
FDM 3D печат
Моделирането на разтопено отлагане (FDM), известно още като производство на разтопени нишки (FFF), е най-широко използваната форма на 3D печат на потребителско ниво, подхранвана от появата на 3D принтери за любители.
Тази техника е много подходяща за основни модели за доказване на концепцията, както и за бързо и евтино прототипиране на прости части, като например части, които обикновено могат да бъдат машинно обработени.
FDM на потребителско ниво има най-ниската разделителна способност и точност в сравнение с други процеси за 3D печат на пластмаса и не е най-добрият вариант за отпечатване на сложни дизайни или части със сложни характеристики. По-висококачествени покрития могат да бъдат получени чрез химически и механични процеси на полиране. Индустриалните FDM 3D принтери използват разтворими опори за смекчаване на някои от тези проблеми и предлагат по-широка гама от инженерни термопластични материали или дори композити, но те също идват на висока цена.
Тъй като разтопената нишка образува всеки слой, понякога могат да останат кухини между слоевете, когато се съберат'не се придържа напълно. Това води до анизотропни части, което е важно да се вземе предвид, когато проектирате части, предназначени да понасят натоварване или да издържат на издърпване.
Материалите за 3D печат FDM се предлагат в различни цветови опции. Съществуват и различни експериментални смеси от пластмасови нишки за създаване на части с повърхности, подобни на дърво или метал.
Популярни материали за 3D печат FDM
Най-разпространените FDM материали за 3D печат са ABS, PLA и техните различни смеси. По-усъвършенстваните FDM принтери могат също да печатат с други специализирани материали, които предлагат свойства като по-висока устойчивост на топлина, устойчивост на удар, химическа устойчивост и твърдост.
МАТЕРИАЛ | ХАРАКТЕРИСТИКИ | ПРИЛОЖЕНИЯ |
ABS (акрилонитрил бутадиен стирен) | Здрав и издръжлив | Функционални прототипи |
PLA (полимлечна киселина) | Най-лесните FDM материали за печат | Концептуални модели |
PETG (полиетилен терефталат гликол) | Съвместим с по-ниски температури на печат за по-бързо производство | Водоустойчиви приложения |
Найлон | Здрав, издръжлив и лек | Функционални прототипи |
TPU (термопластичен полиуретан) | Гъвкав и разтеглив | Гъвкави прототипи |
PVA (поливинилов алкохол) | Разтворим поддържащ материал | Помощен материал |
БЕДРА (удароустойчив полистирен) | Разтворим поддържащ материал, най-често използван с ABS | Помощен материал |
Композитни материали (въглеродни влакна, кевлар, фибростъкло) | Твърд, силен или изключително здрав | Функционални прототипи |
