В настоящее время для 3D-печати все чаще находят применение новые материалы такие, как чистые полимеры и композиты. В этом исследовании мы сфокусируемся на основных чистых полимерах, которые сегодня существуют на рынке: PLA, ABS, PET, Nylon, TPU и PC.
Проведем сравнение свойств материалов для FDM технологии, чтобы вы могли подобрать нужный полимер.
Материалы принято классифицировать по 3 категориям: механическая характеристика, визуальная составляющая и технологический процесс. Для более понятной картины свойств полимеров добавим некоторые ключевые критерии, от которых зависит выбор материала (без учета стоимости и скорости).
График, показывающий свойства материала, которые будут сравниваться:
Сложность печати: на сколько легко печатать материал — максимальная скорость печатания, частота неудачных печатей, точность, легкость подачи в принтер.
Визуальное качество: насколько хорошо выглядит готовое изделие.
Предел прочности: максимальное усилие, которое изделие может выдержать перед тем как сломаться.
Прочность на разрыв: максимальная длина, на которую изделие растягивается перед разрывом.
Сопротивление удару: энергия необходимая для того чтобы сломать изделие резким ударом.
Адгезия слоя: насколько хороша адгезия между слоями материала. Это связано с изотропией: чем лучше адгезия слоя, тем более изотропным будет изделие.
Жаропрочность: максимальная температура, которую изделие выдерживает перед размягчением и деформированием.
Каждый материал был оценен по следующим критериям по шкале от 1 (низкий) до 5 (высокий).
PLA — полиактид — самый простой полимер для печати, обеспечивает хорошее визуальное качество. Очень жесткий, довольно прочный, но очень хрупкий.
| Преимущества | Недостатки |
| Биоразлагаемый | Низкая влагостойкость |
| Без запаха | Трудно склеивается |
| Можно обрабатывать шлифовальной бумагой и красить акрилом | |
| Стойкость к ультрафиолету |
ABS приходит на смену PLA, когда требуется обеспечить устойчивость к высокой температуре, а также большую твердость.
| Преимущества | Недостатки |
| Возможна постобработка парами ацетона для придания глянца | Чувствительность к ультрафиолету |
| Можно обрабатывать шлифовальной бумагой и красить акрилом | Запах при печати |
| Можно использовать ацетон в качестве клея | Потенциально вредные выделения |
| Хорошая износостойкость |
PET — полиэтилентерефталат -немного более мягкий полимер, который широко распространен и обладает интересными дополнительными свойствами с несколькими недостатками.
| Преимущества | Недостатки |
| Можно использовать с пищевыми продуктами | Тяжелее чем PLA и ABS |
| Высокая влагостойкость | |
| Высокая химическая стойкость | |
| Поддается переработке | |
| Хорошее сопротивление истиранию | |
| Можно обрабатывать шлифовальной бумагой и красить акрилом |
Nylon — обладает высокими механическими свойствами и лучшей ударопрочностью. Однако адгезия слоев проблематична.
| Преимущества | Недостатки |
| Хорошая химическая устойчивость | Поглощает влагу |
| Высокая прочность | Потенциально вредные выделения |
TPU — главным образом используют для производства гибких изделий, но его очень высокое сопротивление удару может найти необычное применение.
| Преимущества | Недостатки |
| Хорошая износостойкость | Сложность постобработки |
| Хорошая устойчивость к маслу и смазке | Трудно склеивается |
PC — самый прочный материал из всех, может быть интересной альтернативой к ABS так как их свойства довольно похожи.
| Преимущества | Недостатки |
| Поддается стерилизации | Чувствительность к ультрафиолету |
| Легкость постобработки (шлифовка) |
Выбор правильного полимера имеет решающее значение для получения нужных свойств 3D-печатного изделия, особенно если оно имеет функциональное применение. Эта статья поможет найти нужный материал в зависимости от требуемых свойств. Источник 3dhubs.
