Когда вы представляете себе 3D-печать, вы, вероятно, думаете о предметах, изготовленных из пластика. Пластик — самый распространенный материал для 3D-печати, но, конечно, не единственный.
Поэтому, если вам просто интересно узнать о возможностях 3D-печати, вы хотите поэкспериментировать с различными материалами или начать или расширить бизнес 3D-печати, полезно знать, какими именно материалами можно печатать.
Какие материалы можно печатать в 3D? Материалы, которые обычно используются для 3D-печати, включают различные пластики (ABS, PLA, TPU, PETG и т.д.) и смолы. К менее распространенным материалам, которые можно использовать для 3D-печати, относятся древесные нити, металлические нити, керамика, металлические сплавы и нити из песчаника.
Различные типы материалов для 3D-печати имеют разные требования к печати и позволяют получать конечные продукты с разнообразной отделкой и свойствами.
Пластмасса может быть использована в 3D-печати
Как уже упоминалось, пластик является наиболее часто используемым материалом для 3D-печати.
Однако существует множество различных видов пластика для 3D-печати, в том числе и те, о которых пойдет речь ниже.
Акрилонитрил-бутадиен-стирол
Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) — это термопластичный материал. Он широко используется в 3D-печати.
Чтобы дать вам представление о том, что представляет собой этот пластик, полезно знать, что блоки Lego сделаны из ABS.
- Прочный
- Твердый
- Долговечный
- Водостойкий
- Термостойкий
- Низкая стоимость
- Гладкая поверхность
- Высокая температура плавления
- Легко придать форму при плавлении
- Быстро застывает
- Требуется вентиляция
- Преимущественно моделирование методом плавленого осаждения (FDM) или изготовление из плавленых нитей (FFF)
- Уязвимы для ультрафиолетового излучения
- Требуется большое количество тепловой энергии, чтобы стать податливым
- Требуется подогрев печатной формы
- Выделяет неприятный запах и испарения во время печати
- Игрушки
- Модели
- Шестеренки и сцепляющиеся детали
- Автомобильные детали (например, бамперы автомобилей)
- СИЗ (каски, шлемы и т.д.)
Пластик из полимолочной кислоты
Полимолочная кислота (PLA) — это пластик для 3D-печати на растительной основе, изготовленный из кукурузного крахмала.
Чаще всего люди выбирают между PLA и ABS, когда выбирают пластик для 3D-печати.
- Печатный стол не нужно нагревать
- Во время печати не образуется неприятного запаха или токсичных испарений
- Биоразлагаемый (зеленый), но долго служит при нормальных условиях
- Гладкая поверхность
- Низкая стоимость
- Относительно прочный
- Печатает быстро
- Легче печатать, чем на ABS
- Требуются охлаждающие вентиляторы
- Преимущественно FDM или FFF
- Менее термостойкий, чем ABS
- Хрупкий
- Калибровочные элементы
- Концептуальные изделия
- Практические изделия
Термопластичный полиуретан
Термопластичный полиуретан (TPU) — это разновидность термопластичного эластомера (TPE), обладающего эластичными или резиноподобными свойствами.
Модифицированный гликолем полиэтилентерефталат
Гликоль-модифицированный полиэтилентерефталат (PETG) часто используется для изготовления изделий, предназначенных для хранения или иного контакта с пищевыми продуктами.
- Полугибкий
- Полупрозрачный
- Водостойкий
- Безопасный для пищевых продуктов
- Гладкая поверхность
- Возможность печати при низких температурах
- Быстрая скорость печати
- Легко печатать
- Преимущественно FDM или FFF
- Восприимчивость к износу
- Бутылки для воды
- Контейнеры для хранения продуктов
- Вакуумные пакеты
Смолы могут использоваться в 3D-печати
Смолы используются в стереолитографии (SLA) и цифровой обработке света (DLP).
Смола — это жидкий материал, чувствительный к ультрафиолетовому излучению.
Когда ультрафиолетовое излучение попадает на смолу, она затвердевает и соединяется с предыдущими слоями. Таким образом, можно напечатать изделие.
- Гладкая, высококачественная отделка
- Быстрее, чем FDM
- Очень прочная
- Высокое разрешение
- Требуется вентиляция
- В основном SLA и DLP
- Дороже, чем FDM (в среднем)
- Композитные детали (из более чем одного материала) невозможны
- Грязная постобработка
- Выделяет неприятный запах во время печати
- Модели
- Искусство
- Функциональные детали
- Прототипы
- Стандартная смола
- Быстрая смола (быстро отвердевает, высокая точность)
- Серая смола (очень гладкая)
- Прочная смола (высокая ударопрочность)
- Мамонтовая смола (для больших деталей)
- Гибкая смола типа эластомерного полиуретана (EPU) (сравнима с нитевидным пластиком TPU)
- Прозрачная смола (прозрачная и водостойкая)
Менее распространенные материалы, используемые в 3D-печати
Древесные нити могут быть использованы в 3D-печати
Древесные нити — это композитный материал, используемый в FDM или FFF.
Древесные филаменты в основном состоят из PLA, но содержат волокна древесины или древесную пыль, которые придают материалу вид и ощущение настоящего дерева.
- Экзотический вид древесины
- Глубину цвета можно контролировать с помощью нагрева
- Его можно резать, шлифовать и красить
- Требуется охлаждающий вентилятор
- Простая постобработка
- Преимущественно FDM или FFF
- Легко расслаивается
- Может потребовать большего размера сопла для предотвращения засорения
- Не такой прочный, как настоящее дерево или некомпозитный PLA
- Новые изделия
- Миски
- Игрушки
- Реквизит
Металлические филаменты могут быть использованы в 3D-печати
Металлические филаменты также представляют собой композитные материалы, изготовленные в основном из PLA.
Чтобы придать этим филаментам вид металла, в PLA добавляют небольшое количество металлических порошков.
- Экзотический металлический вид
- Добавляет вес напечатанному изделию
- Доступны различные варианты (бронза, медь, сталь и железо)
- Термостойкий
- Требуется охлаждающий вентилятор
- Можно использовать более низкий нагрев
- Требуется постобработка для получения окончательного металлического вида
- Преимущественно FDM или FFF
- Требуется экструзия с прочным соплом, чтобы выдерживать износ
- Хрупкий
- Дорого
- Новые изделия
- Игрушки
- Реквизит
- Ювелирные изделия
- Искусство
Керамика может быть использована в 3D-печати
Керамические материалы для 3D-печати могут быть представлены в виде порошкообразных глин или смол.
Металлические сплавы могут быть использованы в 3D-печати
Ранее обсуждались металлические нити, но здесь я имею в виду полностью металлические сплавы.
3D-печать металлическими сплавами становится все более популярной, особенно в научных исследованиях и промышленности.
Домашняя 3D-печать металлическими сплавами не является чем-то неслыханным, но она менее распространена.
Два наиболее распространенных типа металлических сплавов для 3D-печати — это нержавеющая сталь и титановый сплав Ti-6Al-4V.
- Прочный
- Биосовместимый
- Устойчивость к окислению
- Прочный
- Печатается из металлических порошков
- Струйное нанесение связующего
- Направленное энергетическое осаждение
- Сплавление порошкового слоя
- Селективное лазерное плавление
- Дорого
- Биомедицинские имплантаты
- Протезы
- Автомобильные детали
- Аэрокосмические детали и оборудование
Филаменты из песчаника могут быть использованы в 3D-печати
Филаменты из песчаника — это композитные материалы для 3D-печати, изготовленные в основном из PLA с небольшим количеством порошкообразного кирпича или мела, включенного в пластик для придания ему вида и ощущения камня.
- Шероховатость или гладкость поверхности можно контролировать с помощью температуры
- Печатный стол не нужно нагревать
- Экзотический вид камня
- Маловероятно деформирование или усадка
- Требуется охлаждающий вентилятор
- Легко печатать
- Требуется экструзия с прочным соплом, чтобы выдерживать износ
- Преимущественно FDM или FFF
- Хрупкий
- Дорого
- Сопло может засориться
- Нишевые продукты для искусства, архитектуры, ландшафтного дизайна и т.д.
Какие материалы нельзя печатать в 3D?
Это интригующий вопрос, поскольку, как видно из приведенного выше списка, существуют способы и средства, позволяющие брать вещества, которые обычно нельзя напечатать, например, камень, и превращать их в композитный материал, пригодный для печати.
Люди даже экспериментируют с печатью шоколада и продуктов питания.
Итак, похоже, что вы можете печатать практически из любого материала — прямого, как в пластике, косвенного, как в древесном волокне, или даже из обоих, как в металлическом волокне и металлических сплавах.
Заключение
На каждом шагу вы осознаете бесконечные возможности 3D-печати. Огромное количество материалов, с помощью которых могут печатать как непрофессионалы, так и профессионалы, поражает воображение.
Каждый материал обладает различными характеристиками, которые отвечают потребностям множества различных продуктов.
К распространенным материалам относятся ABS, PLA, PETG, TPU и смолы.
Менее распространенные материалы включают древесные нити, металлические нити, керамику, металлические сплавы и нити из песчаника.
Обязательно ознакомьтесь со всеми моими статьями о 3D-печати для получения дополнительной информации, обзоров принтеров и рекомендаций. Получить доступ к ним можно здесь.
