Обзор материалов для 3D-печати

Существует широкий выбор материалов для 3D-печати, каждый из которых имеет свои особенности, сильные и слабые стороны. В этом материале представлен обзор наиболее распространенных материалов для 3D-печати.

ABS (Акрилонитрилбутадиенстирол)

ABS - это наиболее распространенный материал, используемый для 3D-печати. Обладает высокой прочностью и доступен в широкой цветовой гамме. Даже бесцветное изделие из ABS может быть окрашено в любой цвет. Материал жесткий, нетоксичный и хорошо сохраняет цвет.

При использовании ABS, рекомендуется печатать при температуре от 220С до 250С на подогреваемой платформе (от 50С до 100C), чтобы обеспечить постепенное охлаждение материала. ABS приобретает блестящий глянцевый вид при обработке ацетоном. Этот раствор обладает свойством плавить верхний слой печатного объекта, делая его гладким и блестящим.

Поскольку ABS разрушается ультрафиолетовым излучением, он не подходит для длительного наружного использования, так как теряет цвет и становится хрупким под воздействием солнечных лучей.

Плюсы: ударопрочный материал; нетоксичный и водостойкий.

Минусы: высокая температура плавления; не подходит для наружного использования.

PLA (полилактид)

Представляет собой полимерный пластик, изготовленный из биологических материалов, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник. PLA выпускается в различных цветах. Изделия из данного материала имеют глянцевый, блестящий и привлекательный внешний вид, подвергаются обработке и сверлению. Но отличаются хрупкостью и недолговечностью – от нескольких месяцев до нескольких лет. Температура эксплуатации таких изделий не должна превышать 60С, иначе изделие размягчается и теряет форму.

PLA - один из самых простых материалов для печати. В отличие от ABS, не требуется подогрева платформы, и печать происходит при более низких температурах - от 190C до 230C. При нагревании PLA выделяет слабый запах, похожий на жареную кукурузу, но без токсичных паров.

PLA-пластик является идеальным материалом для 3D-печати изделий, требующих тщательной детализации и для изготовления прототипов, которые не предполагают длительного времени эксплуатации.

Плюсы: легче печатать, чем ABS; дает высокую точность проработки деталей; биоразлагаем.

Минусы: изделия ухудшаются со временем, более грубая текстура, чем у ABS

PVA (поливинилацетат)

PVA – синтетический водорастворимый полимер. Используется для изготовления разделителей и растворимых поддержек при печати сложных объектов. Он хорошо прилипает к стеклянной печатной платформе с подогревом. Как только печать будет завершена, изделие необходимо погрузить в воду и части из PVA растворяются, оставляя нерастворимую часть. Это облегчает изготовление сложных деталей, для которых требуются опоры, или моделей, содержащих движущиеся части.

PVA плавится при температуре около 200С и может выделять неприятные химические вещества при перегреве.

Плюсы: опорный материал; растворяется в воде.

Минусы: может выделять токсичные пары при перегреве.

HIPS (High-impact Polystyrene)

HIPS или ударопрочный полистирол, является растворимым материалом, который обычно используется для поддержки в двух экструзионном принтере при совместной печати с ABS. После завершения печати опоры можно растворить, погрузив изделие в раствор лимонена, что не повлияет на ABS. При использовании HIPS требуется подогреваемая платформа и экструдер, который может достигать температуры 230C.

К сожалению, использование HIPS в качестве вспомогательного материала возможен только в паре с ABS. Другие материалы для 3D-печати будут повреждены лимоненом. В любом случае, HIPS и ABS хорошо сочетаются, имеют одинаковую прочность, жесткость и требуют сопоставимой температуры печати.

Несмотря на то, что HIPS изначально использовался в качестве вспомогательного материала, он является достойной нитью для 3D-принтеров. Он прочнее, чем PLA и ABS, деформируется меньше, чем ABS, и его легко приклеивать, шлифовать и окрашивать.

Плюсы: легко растворяется в лимонене; облегченный.

Минусы: требует высоких температур для печати.

Нейлон (Nylon)

Нейлон (или полиамид) – термопластичный полимер. Это идеальный выбор для печати долговечных деталей. Он обладает высокой прочностью, гибкостью, стойкостью к ударам и истиранию, может выдерживать большой вес.

Цвет материала - белый, но он может быть окрашен в любой, с помощью кислотной краски. С нейлоном вы можете печатать и движущиеся части.

Готовые изделия имеют несколько шероховатую поверхность, но их можно сгладить. Тем не менее, рекомендуется избегать использования нейлона для печати небольших элементов, поскольку процедура сглаживания может привести к их повреждению.

Для печати нейлоном потребуется подогрев печатной платформы до 70С и нанесение слоя клея ПВА для лучшей адгезии. Также необходима высокая температура экструдера – 250С, при которой начинается выделение токсичных веществ. Поэтому нужно обеспечить хорошую вентиляцию.

Плюсы: износостойкость; механическая прочность; морозоустойчивость; устойчивость к большинству растворителей.

Минусы: выделение токсичных веществ при нагревании; требуется высокая температура для печати