Сегодня 3D-печать изменила процесс производства. Технология 3D-печати меняет весь облик различных отраслей промышленности, производя как небольшие прототипы, так и полномасштабные модели. Выбор материалов - один из аспектов, определяющих, насколько успешным будет ваш отпечаток. Существуют различные виды материалов для 3D-печати. Каждый материал прочен, гибок и применим по-своему. Выбор материала очень важен.
Что такое материалы для 3D-печати?
Материалы для 3D-печати - это вещества, используемые для создания 3D-объектов, наносимых слой за слоем. Они включают в себя такие формы, как нити, порошки, смолы и металлы. Решение о том, какую технологию 3D-печати вы используете, определяет тип используемого материала. Например, в процессе смоляной 3D-печати используется жидкая смола, отверждаемая под воздействием света. Fused deposition modeling (FDM) - это материал, в котором используются термопластичные нити. Свойства различных материалов отличаются. Некоторые из них прочны и долговечны. Другие - гибкие или прозрачные.
Типы материалов для 3D-печати
Вот некоторые из наиболее распространенных материалов, используемых в 3D-печати:
Пластмассы
Пластиковая 3D-печать является самой популярной. Широко используются такие материалы, как PLA, ABS, PETG и нейлон. PLA легко печатать и он биоразлагаем. ABS более прочный и термостойкий. PETG сочетает в себе прочность и гибкость. Нейлон прочен и используется для изготовления функциональных деталей.
Смолы
3D-печать на смоле часто используется для создания мелких деталей. Смолы позволяют создавать гладкие поверхности и замысловатые рисунки. Существуют стандартные смолы, прочные смолы, гибкие смолы и литьевые смолы. Каждый тип подходит для разных целей, например для изготовления форм для ювелирных изделий или инженерных прототипов.
Металлы
В передовых технологиях 3D-печати, таких как селективное лазерное плавление (SLM), используются металлические порошки. Среди распространенных порошков - нержавеющая сталь, титан и алюминий. Эти материалы используются в аэрокосмической и медицинской промышленности благодаря своей прочности.
Керамика
Керамические материалы для 3D-печати способны выдерживать высокую температуру. Они используются в художественных приложениях и специальных инженерных проектах.
Композиты
Это материалы, смешанные с волокнами для придания дополнительной прочности. Распространенными примерами являются нити из углеродного или стеклянного волокна. Они повышают жесткость и не увеличивают вес в значительной степени.
Как выбрать подходящий материал
Выбор материалов, которые вы собираетесь использовать в 3D-печати, зависит от потребностей вашего проекта. Вот некоторые из вопросов, которые следует принять во внимание:
- Какова цель использования объекта?
- Должен ли он быть прочным или гибким?
- Он предназначен для использования в помещении или на улице?
- Вам нужна высокая термостойкость?
- Насколько важна обработка поверхности?
Отвечая на эти вопросы, можно сократить количество нужных материалов. Например, если вам нужен механический компонент, требующий жесткой структуры, следует выбрать нейлон или PETG. Для детализированных фигурок лучше использовать 3D-печать из смолы.
Толеровка для 3D-печати
Толерантность - это то, насколько точной должна быть 3D-печатная деталь. Различные материалы сжимаются или расширяются во время печати. Поэтому понимание допусков для 3D-печати жизненно важно. Пластмассы, такие как ABS, сжимаются сильнее, чем PLA. Смолы обычно обладают лучшей точностью. Металлы и керамика требуют особой осторожности, поскольку могут деформироваться. Всегда проверяйте технические характеристики материала. В нем вы найдете информацию о скорости усадки и рекомендуемых допусках.
Преимущества пластиковой 3D-печати
Пластиковая 3D-печать доступна по цене и проста в освоении. PLA популярен среди начинающих. Он мало деформируется и хорошо детализируется. ABS более прочный и термостойкий. PETG - отличный промежуточный вариант. Нейлон подходит для изготовления твердых деталей машин. Все эти пластики имеют множество цветов и вариантов отделки. Вы также можете найти композитные нити, наполненные древесным или металлическим порошком. Это позволяет добиться специальных эффектов или дополнительной прочности.
Сравнение распространенных материалов для 3D-печати
Вот таблица, в которой сравниваются некоторые популярные материалы:
Материал | Прочность | Гибкость | Простота использования | Стоимость | Лучшее для |
PLA | Средний | Низкий | Очень легко | Низкий | Прототипы, простые детали |
ABS | Высокий | Средний | Умеренный | Низкий | Функциональные части, корпуса |
PETG | Высокий | Высокий | Легко | Средний | Механические части, предметы для наружного применения |
Нейлон | Очень высокий | Высокий | Умеренный | Средний | Шестерни, шарниры, подвижные компоненты |
Стандартная смола | Средний | Низкий | Легко | Средний | Детализированные модели, миниатюры |
Прочная смола | Высокий | Средний | Умеренный | Высокий | Функциональные прототипы, проектирование |
Гибкая смола | Низкий | Очень высокий | Умеренный | Высокий | Носимые изделия, прокладки |
Роль технологии 3D-печати
Технология 3D-печати продолжает развиваться. Новые машины могут печатать быстрее и с лучшим качеством. Популярными становятся принтеры для печати из нескольких материалов. Они позволяют комбинировать пластик, смолы и металлы в одном отпечатке. 3D-печать смолами быстро совершенствуется. Новые составы отличаются повышенной прочностью и меньшим запахом. Пластиковая 3D-печать также стала более точной. Компании разрабатывают экологичные материалы из переработанных пластмасс.
Свойства материалов: Важно знать
Вот еще одна таблица, показывающая важные свойства:
Тип материала | Температура печати (°C) | Температура постели (°C) | Усадка % | Отделка поверхности | Примечания |
PLA | 190-220 | 20-60 | ~0.3 | Матовый/легкий глянец | Легко для начинающих |
ABS | 220-250 | 80-110 | ~0.7 | Гладкий | Нужен корпус |
PETG | 220-240 | 60-80 | ~0.2 | Глянцевый | Сильный и гибкий |
Нейлон | 240-260 | 70-90 | ~1.0 | Полуматовый | Впитывает влагу |
Стандартная смола | Н/Д | Н/Д | ~0.2 | Гладкий/глянцевый | Требуется отверждение в ультрафиолетовом свете |
Прочная смола | Н/Д | Н/Д | ~0.2 | Гладкий | Прочнее, чем стандартная смола |
Гибкая смола | Н/Д | Н/Д | ~0.3 | Мягкий/резиновый | Очень гибкий и эластичный |
Заключение
Материалы для 3D-печати - это строительные блоки ваших творческих идей. У каждого материала есть свои достоинства и ограничения. Пластиковая 3D-печать остается популярной для повседневного использования. 3D-печать смолой отлично подходит для создания мелких деталей. Металлические и керамические материалы предназначены для сложных задач. При грамотном выборе вы сможете создавать прочные, детализированные и долговечные детали. 3D-печать - это путешествие. Правильно подобранные материалы делают его успешным.
Вопросы и ответы
Какие материалы для 3D-печати используются чаще всего?
Наиболее широко используемые материалы - PLA, ABS, PETG и смолы. Они отличаются по прочности, гибкости и назначению.
Какой материал наиболее подходит для 3D-печати новичкам?
PLA подходит для новичков. Он дешев, легко печатает и не требует подогреваемой кровати.
В каких случаях можно использовать смолу для 3D-печати вместо пластика?
Смолу можно использовать для создания более тонких деталей и плавных штрихов. Она подходит для изготовления моделей, ювелирных изделий и стоматологических форм.
Достаточно ли прочны 3D-печатные материалы для изготовления функциональных деталей?
Да, такие материалы, как PETG, нейлон и прочные смолы, прочны. Они хорошо подходят для механических и полезных деталей.
Как выбрать подходящий материал для 3D-печати?
Учитывайте прочность, гибкость, экологичность и качество поверхности. Всегда подбирайте материал в соответствии с целями проекта.