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.

Реклама

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.

Реклама

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.