Подпишись и читай
самые интересные
статьи первым!

Сырье для 3d принтера

Чем печатать: материалы для 3D-печати

17 основных материалов используемых для объёмной печати

FDM 3D-принтеры сейчас везде - в мастерских, квартирах, офисах, школьных классах и институтских аудиториях.

Термопластики PLA и фактически стали стандартными материалами используемыми для 3D-пеати. Но, знаете ли вы, что можете печатать ещё и экзотическими материалами для 3D-печати? Сейчас вы можете печатать деревом, металлом, углеродным волокном и многими другими веществами.

Пожалуйста, взгляните на 10 причин, почему многослойная трехмерная печать лучше подходит для дизайна и разработки вашего продукта. Композитные цифровые материалы включают. Используйте приведенные выше ссылки, чтобы помочь выбрать правильный материал для вашего проекта. Примечание. Если вам нужна модель, которая больше, чем рабочий конверт наших машин или в материале, не указанном в списке, свяжитесь с нами.

С промышленной революции мы были уверены, что массовая продукция - это самый дешевый и эффективный способ производства товаров. Эта концепция была применена ко всему от свитеров к мясу и, несомненно, стала стандартом в Соединенных Штатах. Некоторые из самых популярных продуктов, изготовленных этой системой, изготовлены из пластика. Используя этот метод, трехмерный твердый объект может быть сделан из цифровой модели путем осаждения последовательных слоев нити. Затем эти слои автоматически соединяются или присоединяются к постпроизводству, чтобы создать окончательную форму объекта.

Как следует из названия, экзотические филаменты содержат особые или композитные (смесь общепринятых и особых) вещества для объёмной печати, и считаются самыми продвинутыми. В них пластик вроде PLA или ABS сочетается с такими веществами, как металлы, углеродные волокна, древесина или фосфоресцентный краситель, для получения материала с уникальными свойствами.

В своих исследованиях Пирс и его группа проанализировали воздействие жизненного цикла трех продуктов: оранжевого соковыжималка, детского строительного блока и водяного боя. Здравый смысл заставил бы нас поверить, что массовые пластиковые гаджеты будут потреблять меньше энергии на единицу, чем делать их по одному на трехмерном принтере дома.

Почему это экологически устойчиво

Пирс указывает, что детский блок, который он построил в своем эксперименте, традиционно изготовлен из цельного дерева или пластика. Тем не менее, трехмерные печатные блоки могут быть сделаны частично или даже полностью полыми, что требует гораздо меньшего количества материала. Когда мы можем построить многие из наших любимых пластиковых предметов дома, мы можем контролировать свой жизненный цикл больше, чем его купленный магазин. Это связано с тем, что мы можем выбрать, какие материалы входят в наш продукт - мы можем сказать «нет» нефтяным пластикам и выбирать материалы, подлежащие вторичной переработке.

При таком богатстве выбора легко создать функциональную, красивую, необычную и качественную вещь с заданными свойствами. Читайте наш гид, чтобы найти именно тот филамент - обычный или экзотический - который нужен именно вам.

1.


Раньше акрилонитрилбутадиенстирол () был самым популярным материалом для 3D. Этот дешевый, прочный, слегка гибкий, легкий и легко выдавливаемый материал идеален для 3D печати. Это тот же пластик, из которого делают LEGO и велосипедные шлемы.

Мы также исключаем необходимость его доставки с завода и хранения на складе, пока мы не вырвим его с полок. Комбинированный результат - экологически устойчивый продукт, который может быть изготовлен из возобновляемых ресурсов, перерабатывается и использует значительно меньше энергии и углекислого газа для производства, хранения и транспортировки, чем его заводской эквивалент.

Эти результаты существенны, потому что энергия и ископаемое топливо, используемые для изготовления сырья, строят и отправляют массовое производство на склад, все выделяют углекислый газ и другие отходы. Как известно большинству из нас, химическое и энергетическое загрязнение может иметь разрушительные последствия для окружающей среды, нашего продовольственного снабжения, наших тел и живых существ, которыми мы разделяем эту Землю.

Но ABS имеет несколько существенных недостатков, поэтому он потерял популярность. Во-первых, он требует более высокой температуры, достигая точки плавления в диапазоне 210 ° С - 250 ° С.

Кроме того, его использование требует обязательного наличия подогреваемой платформы, чтобы пластик не деформировался при частичном остывании в процессе печати.

Для печати всем принтерам требуется какое-то вещество. Эти машины выдавливают чернила через микроскопические сопла на бумагу. Двухмерные лазерные принтеры также печатают на бумаге. Прежде чем любая машина сможет печатать, им нужны компьютерные цифровые файлы. Эти файлы сообщают машинам, что производить и как их печатать на основе пользовательских настроек.

Оба типа принтеров используют чернила или материалы для выполнения задания. Мы также рассмотрим их использование наряду с плюсами и минусами для каждого типа. Это поможет вам принимать более обоснованные решения при покупке трехмерных нитей принтера.

  • Сила: насколько сильна ваша печатная деталь?
  • Гибкость: насколько гибкой должна быть ваша роль?
Трехмерные нити представляют собой специальные типы пластиков, называемые термопластами. После нагревания до нужной температуры термопласты становятся гибкими.

Другим недостатком этого материала являются интенсивные испарения, которые возникают во время печати и могут быть опасны для людей и животных испытывающих трудности с дыханием. 3D-принтер должен находиться в хорошо вентилируемой зоне, вдыхать ABS вредно.

  • Высокая прочность, долговечность, стойкость к ударным нагрузкам
  • Идеально подходит для движущихся частей, автомобильных деталей, корпусов электроники и игрушек
  • Гибкость низкая, прочность на изгиб небольшая
  • Растворим в ацетоне
  • Общий температурный диапазон печати составляет 210 ° C - 250 ° C
  • Заметно деформируется при частичном охлаждении, рекомендуется контролировать скорость остывания
  • Рекомендуется платформа с подогревом 50 ° С - 100 ° С
  • Средняя сложность печати, требует тонкой настройки температуры сопла и платформы

2.

Именно эта гибкость позволяет принтеру лепить нить для создания ваших фигур до того, как она остынет. Это не единственные доступные трехмерные нити. Мы рассмотрим другие типы позже в руководстве. Для каждого материала мы начнем с краткого введения, за которым следуют средняя цена, температура печати и приложения.

Он прочен и обладает ударопрочными свойствами. Он также легко выдавливается из сопел принтера, что делает его легким материалом для работы. Это связано с тем, что он имеет высокую температуру плавления, которая должна печататься на нагретой поверхности или в постели.


Полимер полимолочной кислоты () обогнал ABS в популярности и стал любимым материалом для многих 3D-энтузиастов. Это биоразлагаемый термопластик из возобновляемых ресурсов. PLA-материалы являются гораздо более экологически чистыми, чем другие пластмассы.

Излишне говорить, что необходима хорошая вентиляция. Прочный, прочный трехмерный филаментный гибкий и легкий весовой термопластик, доступный во время записи. Это особый тип термопластика из органических материалов, а именно кукурузный крахмал и сахарный тростник. Некоторые пользователи даже находят приятный запах нитевидной нити на основе сахара. Эта отделка благодаря уникальному блеску и плавному виду.

Вы можете подумать, что это похоже на идеальное решение, но есть некоторые недостатки. Это важно, если вы печатаете движущиеся части или подвергаете детали воздействию высоких температур. Он предоставит вам превосходные данные о печати и также будет менее подвержен ошибкам печати во время процесса сборки. Приложения работают благодаря разлагаемым свойствам материала. Все вышеупомянутые трехмерные печатные части разрушаются в организме человека. Они могут занять от шести месяцев до двух лет, в зависимости от части и цели.

Другая интересная особенность PLA - то, что он не выделяет злую токсичную вонь при печати и намного безопаснее для применения в помещении. Плюс, пластик не сокращается так резко, когда остывает, так что вам не обязательно нужна платформа с подогревом на 3D-принтере (хотя это всё равно полезно).

Твёрже ABS, что делает напечатанные объекты немного более хрупкими, материал плавится в диапазоне 180 ° С - 230 ° С.

Конечные продукты являются достойной прочностью, долговечностью и обладают некоторой степенью ударопрочности.



Сегодня полиэтиллентерефталат является популярным трехмерным материалом. Этот пластик стабилен и безвреден, не выделяет неприятных или вредных запахов и на 100% подлежит вторичной переработке. В сыром состоянии нить не имеет цвета и кристально чиста. После воздействия холода или тепла материал быстро переходит в непрозрачное состояние.

  • Прочный, удобный для пользователей, долговечный
  • Идеален для печати маленьких игрушек
  • Более высокая скорость печати, более плавный переход между слоями
  • Более хрупкий, чем ABS
  • Не растворим
  • Малая усадка при охлаждении, меньшая деформация по сравнению с ABS
  • Платформа с подогревом не обязательна
  • Сложность печати - простая

3.

Это делает его полностью «безопасным для пищи», что означает, что он безопасен для продуктов, таких как чашки, тарелки и т.д.

Нить не подвержена биологическому разложению, хотя она является перерабатываемым материалом. Это делает его безопасным для использования с пищей.


Полиэтилен терефталат () представляет собой фантастическую альтернативу ABS или PLA, благодаря своим характеристикам прочности и гибкости, которые превосходят даже ABS. Кроме того, настройка печати проста как для PLA, в мастерской не пахнет, а отходы полиэтилена подлежат вторичной переработке.




Нейлоновая нить, также называемая полиамидом, является еще одним популярным выбором. Существуют различные виды нейлоновой нити, и то, что вы выберете, будет зависеть от того, какой из них подходит вашему бюджету и потребностям. Разница между ними заключается в способности склеивания слоя нити накала, прочности на растяжение и водопоглощении. Вы также можете выбрать нейлоновые нити с прозрачным или непрозрачным покрытием и уменьшенной усадкой.

Нейлоновая нить отлично подходит для использования во множестве применений благодаря своей прочности, гибким свойствам и долговечности. Он особенно подходит для различных потребительских товаров, инструментов, механических компонентов, деталей машин, конструкционных деталей, контейнеров и многое другое.

Хорошее применение для ПЭТ - чехлы для телефонов и другие изделия, которые требуют гибкости и ударной прочности или вязкости. Полиэтилен используется в производстве некоторых бронежилетов, кстати.

  • Основные преимущества: высокая прочность, жесткий, легкий и ударопрочный
  • Износостойкость
  • Хорошая гибкость: более гибкий, чем PLA или ABS
  • Не растворим
  • О допустимости использования с пищевыми продуктами уточняйте у производителя
  • Общий температурный диапазон печати составляет 220 ° C - 250 ° C
  • Малая усадка при охлаждении
  • Обогреваемая платформа не обязательна
  • Умеренная сложность печати, требует тонкой настройки температуры сопла

4.




  • Требуется высокая температура плавления.
  • Выбросы и выбросы токсичных паров при нагревании.
  • Абсорбирует влагу.
Материалы для поддержки необходимы при печати трехмерных деталей с заметными выступами. Без поддержки эти части были бы невозможны для печати или совершенства. Это биодеградируемый, нетоксичный материал, который легко растворяется в водопроводной воде.

# 7 Песчаник

Мы можем найти, что он используется в качестве загустителя в бумажных клеях, в средствах личной гигиены, в качестве агента для освобождения плесени, маты для малыша и продуктов для пресноводного рыболовства. Биодеградируемый, нетоксичный материалВодорастворимая хорошая долговечностьМожет иначе трудно печатать легко.

  • Привлекает воду легко.
  • Может быть трудно источник по сравнению с другими материалами.
  • Высокая стоимость по сравнению с другими трехмерными нитями.
Нити накаливания обеспечивают уникальную отделку ваших трехмерных печатных деталей.


Полиэтилен ко-триметилен терефталат (PETT), является двоюродным братом сополимера ПЭТ, иногда продается как T-Glase. Это прочный и жесткий материал, чьи основные характеристики: невероятная твёрдость, прозрачность и биосовместимость. Он также был одобрен комитетом по контролю за продуктами и лекарствами США для использования в пищевых контейнерах.

Также возможно изменить характеристики поверхности, просто регулируя температуру экструзии принтера во время процесса печати. Творческое использование трехмерных нитей песчаника имеет немного ограничений, хотя справедливо сказать, что он имеет довольно нишу. Он наиболее популярен для таких вещей, как ландшафты и архитектурные модели дисплея.

Не нужно нагревать кровать для печати. ​​Нет деформации или усадки во время охлаждения. Не особенно прочные или гибкие материалы могут быть хрупкими, что делает их более склонными к разрыву и привязке. Неповторимый внешний вид и отделка песчаника. . Кажется странным, но да, трехмерные нити дерева очень реальны. Это отличный материал для тех, кто хочет или должен быть более креативным в своих трехмерных печатных проектах. Эти нити содержат тщательную смесь переработанных древесных пород со специальным связывающим полимером.

  • Основные преимущества: прозрачный, жесткий, легкий и ударопрочный
  • Идеально подходит для механических частей: ударопрочность, гибкость, долговечность
  • Высокая износостойкость
  • Не растворим
  • О возможности использования с пищевыми продуктами уточняйте у производителя
  • Общий температурный диапазон печати составляет 210 ° C - 230 ° C
  • Малая усадка при охлаждении
  • Сложность печати умеренная

5.


Ударопрочный полистирол (): материал широко используется в пищевой промышленности для упаковки. Филамент HIPS биоразлагаем и имеет яркий белый цвет, никакого вредного воздействия при тесном контакте с людьми или домашними животными.

Обычное применение HIPS в 3D-печати - не для изготовления самого объекта; материал имеет керлинг и адгезионные проблемы, особенно, если у вас нет платформы с подогревом.

Вместо этого, он очень популярен для использования в качестве вторичного материала при двойной экструзии, обеспечивая структурную поддержку сложного объекта, основа ​​которого печатается с использованием другого материала.

После того, как печать завершена, HIPS можно растворить с использованием бесцветного жидкого углеводорода. Ацетона, например. Он исчезает, как по волшебству!

  • Основное применение: структуры поддержки, например в паре с ABS
  • Высокая прочность
  • Низкая гибкость, незначительная прочность на изгиб
  • Растворимы в различных растворителях
  • Не считается безопасным при контакте с пищей
  • Общий температурный диапазон печати: 210 ° C - 250 ° C
  • Усадка при охлаждении, рекомендуется контролировать скорость остывания
  • Нагрев платформы 50 ° С - 100 ° С
  • Умеренная сложность, требует тонкой настройки

6.


Поливиниловый спирт (), как правило, используется в качестве поддержки при печати сложных объектов, которые иначе невозможно напечатать. Как HIPS, PVA является отличным материалом для печати двумя филаментами.

Созданный на основе поливинилового спирта, этот материал является нетоксичным и биологически разлагаемым, и может быть растворен в воде.

Он может быть использован на всех обычных настольных FDM 3D принтерах, но требует платформы с подогревом. Важно отметить, что вы не должны превышать температуру печати.

  • Основное применение: структуры поддержки, например в паре с PLA
  • Хорошая прочность
  • Низкая гибкость
  • Растворим в воде
  • Общий температурный диапазон печати составляет 180 ° C - 230 ° C
  • Сложность печати низкая

7.


Полиамид, также известный как , является популярным синтетическим полимером, используемым во многих промышленных целях. Это экономически эффективный пластик, прочный, легкий, гибкий и устойчивый к износу. Значительно менее хрупкий, чем PLA или ABS.

Нейлон может быть использован для изготовления различных изделий: частей механизмов, контейнеров, инструментов, потребительских товаров и игрушек. Кстати: его можно окрашивать красителем для ткани.

  • Основные преимущества: высокая прочность, долговечность и гибкость
  • Идеально подходит для механических компонентов, конструктивных деталей, зубчатых колес и подшипников, выдерживает динамические нагрузки
  • Высокая прочность
  • Высокая гибкость
  • Не растворим
  • О возможности применения с пищевыми продуктами узнайте у производителя
  • Общий температурный диапазон печати составляет 220 ° C - 260 ° C
  • Некоторая усадка во время охлаждения
  • Нагрев платформы до 50 ° С - 100 ° С рекомендуется
  • Сложность печати умеренная

8.


Привлекательность в их способности создавать объекты с тактильным ощущением дерева. Сейчас на рынке много древесных филаментов, каждый - со своей смесью пластика и древесных волокон. Но имейте в виду, у них есть недостатки с точки зрения гибкости и прочности.

  • Основные преимущества: внешний вид и тактильные ощущения
  • Идеально подходит для домашнего декора
  • Прочность изделия зависит от геометрии печати
  • Хорошая гибкость
  • Не растворим
  • Не должен контактировать с пищей
  • Общий температурный диапазон печати 195 ° C - 220 ° C
  • Некоторая усадка во время охлаждения
  • Подогрев не требуется
  • Умеренная сложность печати

9.


Если вы работаете над архитектурой или ландшафтным дизайном, это хороший вариант. Филамент Песчаник содержит в себе порошок мела с PLA, для воспроизводства цвета и текстуры камня. При изменении температуры экструзии в ходе 3D-печати, способен создавать гладкую или шероховатую поверхность.

  • Основные преимущества: внешний вид
  • Идеально подходит для макетов зданий и элементов ландшафта
  • Низкая прочность, никакая гибкость, крошится
  • Не растворим
  • Не должен контактировать с пищей
  • Общий температурный диапазон печати: 165 ° C - 210 ° C
  • Нет усадки во время охлаждения
  • Подогрев платформы не нужен
  • Сложность печати умеренная

10.


По сути, это PLA смешанный с металлическим порошком. Объекты 3D, напечатанные с использованием металла+PLA, будут выглядеть и ощущаться, как если бы они были сделаны из бронзы, латуни или меди, и могут быть отполированы и искусственно состарены как эти металлы. Этот материал в несколько раз плотнее стандартного PLA, поэтому он ощущается больше как металл, чем как пластик.

  • Уникальный внешний вид
  • Идеально подходит для ювелирных изделий, статуй, домашнего оборудования, реплик артефактов
  • Высокая прочность
  • Не растворим
  • Температурный диапазон печати: 195 ° C - 220 ° C
  • Мало сжимается при остывании
  • Сложность печати высокая, требуется точная настройка температуры сопла экструдера

11. Магнитный PLA

3D-печать металлом слишком скучна для вас? Хорошо, тогда как насчет магнитного металла? PLA с порошкообразным железом для зернистой отделки и получения магнитных свойств металла. Бонус в том, что вы можете заставить этот PLA прилипать к магнитам - механическое свойство, которое может пригодиться для вашего следующего проекта.

  • Основные преимущества: магнитные свойства
  • Идеально подходит для украшения холодильника и создания движущихся частей
  • Высокая прочность
  • Низкая гибкость, зависит от конструкции
  • Не растворим
  • Не должен контактировать с пищей
  • Температурный диапазон печати составляет 195 ° C - 220 ° C
  • Слабо сокращается при охлаждении
  • Подогрев платформы не нужен
  • Высокая сложность печати, требуется точная температура выхода из экструдера

12.


Филамент-проводник открывает новую область инженерных возможностей для вашего следующего проекта 3D-печати. Из материала с добавлением проводящих ток угольных частиц вы можете печать трёхмерные электронные схемы для простых элементов, таких как светодиоды и датчики.

Используйте этот филамент в паре со стандартным PLA, и вы можете изготовить печатную плату прямо на платформе вашего 3D-принтера.

  • Печать электроники низкого напряжения
  • Идеально подходит для светодиодов, датчиков, цепей и низковольтных проектов Arduino
  • Низкая прочность
  • Может сломаться от многократных изгибов
  • Не растворим
  • Не должен контактировать с пищей
  • Температурный диапазон печати составляет 215 ° C - 230 ° C
  • Малая усадка
  • Подогрев платформы не требуется
  • Сложность печати низкая, очень похож на стандартный PLA

13.


Помните те футболки из восьмидесятых годов, которые меняют цвет в зависимости от температуры тела? Это та же концепция. Термочувствительный филамент будет менять цвет в зависимости от изменения температуры. Есть несколько доступных цветовых комбинаций, от разных производителей, каждая из которых имеет несколько различных свойств. Некоторые из них также реагируют на свет!

  • Меняет цвет при определенных температурах
  • Идеально подходит для игрушек, сувениров, произведений искусства
  • Хорошая прочность
  • Средняя гибкость
  • Не растворим
  • Не использовать с пищевыми продуктами
  • Низкая усадка при охлаждении
  • Обогреваемая платформа не требуется
  • Сложность печати: легко, очень похож на стандартный PLA

14.

PLA с небольшим количеством углеволокна даёт невероятную жесткость, структуру и большую адгезию слоя. Но эти дополнительные преимущества нивелируются недостатками: этот филамент абразивен и увеличивает износ экструдера в несколько раз. После печати всего лишь 500 граммами такого филамента, например, будет заметно увеличение диаметра латунного сопла.

В идеале, сопло принтера должно быть покрыто карбидом вольфрама. В противном случае, будьте готовы заменить сопла после длительного использования!

  • Высокая структурная прочность, адгезия слоя и жесткость
  • Идеально подходит для механических частей, защитных оболочек и корпусов
  • Высокая прочность
  • Низкая гибкость, ломкий
  • Не растворим
  • Никогда не использовать изделия из этого филамента с пищевыми продуктами.
  • Температурный диапазон печати 195 ° C - 220 ° C
  • Очень мало усадки во время охлаждения
  • Платформа с подогревом не требуется
  • Сложность печати умеренная, высокий износ экструдера.

15.


Термопластический эластомер поможет изготовить объекты, которые хорошо растягиваются, ABS или PLA при таких нагрузках не выжили бы. С ним сложно работать - материал имеет тенденцию лететь из экструдера во всех направлениях, кроме сопла!

  • Чрезвычайная гибкость
  • Идеально подходит для игрушек, сувениров, необычных вещей
  • Высокая прочность
  • Высокая гибкость
  • Не растворим
  • Не должен контактировать с пищей
  • Температура печати составляет 225 ° C - 235 ° C
  • Низкая усадка при охлаждении
  • Обогреваемая платформа не требуется
  • Высокая сложность печати, требуется точная настройка температуры и скорости подачи

16.


Характеристики довольно очевидны: накапливает свет и светится в темноте. Хороший выбор для проектов к Хэллоуину или для обеспечения дополнительных функциональных возможностей в условиях низкой освещенности.

  • Свечение в темноте.
  • Идеально подходит для игрушек, сувениров и т.д.
  • Хорошая прочность
  • Средняя гибкость
  • Не растворим
  • Не должен контактировать с пищей
  • Общая температура печати составляет 215 ° C
  • Низкая усадка при охлаждении
  • Обогреваемая платформа не требуется
  • Печатать легко, очень похож на стандартный PLA

17. Amphora


Amphora это филамент следующего поколения от Eastman Chemical Company, по химическому составу - Copolyester (сополиэфир). Это совершенно новый полимер, специально разработанный для 3D-печати, в отличие от любого другого термопластика. Разница не велика, но существенна. Основные преимущества: практически не даёт запаха во время печати, прочный, имеет более высокую температуру плавления, чем PLA, и лучший адгезионный слой для улучшенной обработки поверхности. Он также одобрен FDA США для контакта с пищевыми продуктами.

В настоящее время продаётся ColorFabb как "NGEN" и Taulamn как "N-Vent". Это новичок на рынке, но первое впечатление очень позитивное.

  • Основные преимущества: высокая прочность, жесткий, легкий, гибкий и ударопрочный
  • Высокая прочность
  • Хорошая гибкость, более гибкий, чем PLA или ABS
  • Не растворим
  • Температурный диапазон печати составляет 220 ° C - 250 ° C
  • Малая усадка при охлаждении
  • Обогреваемая платформа не требуется
  • Сложность печати умеренная, требует тонкой настройки температуры

17.


Компания "Filamentarno!" производит расходные материалы для печати на FDM 3D-принтерах с упором на визуальную составляющую, чтобы привлечь к своему продукту дизайнеров, архитекторов, изобретателей, художников.

Низкий уровень усадки и повышенная гибкость обеспечивает качественную печать прототипов и не обременяет пользователя необходимостью особых настроек для принтера. Филамент также подходит и для 3D-ручек - излюбленных детских игрушек последнего времени. Производится филамент из качественного европейского сырья, сертифицированного и допущенного к контакту с пищевыми продуктами (посуда, упаковка), а также к изготовлению медицинских инструментов и протезов.

Преимущества пластика:

  • не впитывает влагу
  • разрешен к контакту с пищей
  • подходит для печати игрушек
  • не пахнет при печати
  • температура печати: 190-240°C (рекомендуемая 210-220°С)
  • для производства используются исключительно первичные пластики производства Германии и Бельгии
  • как прозрачные, так и окрашенные непрозрачные пластики и металлики имеют одну и ту же основу, что избавляет от необходимости отдельно настраивать принтер при переходе от одного нашего цвета к другому.
  • практически отсутствует коробление и деламинация

20 Декабря 2012

Вконтакте

Одноклассники

3D печать основана на технологии послойного выращивания твёрдых объектов из различных материалов. Объёмные модели печатаются из пластика, бетона, гидрогеля, металла и даже из живых клеток и шоколада. В настоящей статье мы представим краткий обзор наиболее популярных материалов для 3D печати .

ABC-пластик

АBC-пластик известен как акрилонитрилбутадиенстирол. Это один из лучших расходных материалов для 3D печати. Такой пластик не имеет запаха, не токсичен, ударопрочен и эластичен. Температура плавления АВС-пластика составляет от 240°С до 248°С. Он поступает в розничную продажу в виде порошка или тонких пластиковых нитей, намотанных на бобины.

3D модели из АВС-пластика долговечны, но не переносят прямой солнечный свет. С помощью такого пластика можно получить только непрозрачные модели.

АВС-пластик для 3D печати

Акрил

Акрил используется в 3D печати для создания прозрачных моделей. При использовании акрила необходимо учитывать следующие особенности: для данного материала нужна более высокая температура плавления, чем для АВС-пластика, и он очень быстро остывает и твердеет. В разогретом акриле появляется множество мелких воздушных пузырьков, которые могут вызвать визуальные искажения готового изделия.

Изделия, напечатанные из акрила

Бетон

В настоящее время изготовлены пробные образцы 3D принтеров для печати бетоном . Это огромные печатающие устройства, которые кропотливо, слой за слоем, «печатают» из бетона строительные детали и конструкции. Такой 3D принтер может всего лишь за 20 часов «напечатать» жилой двухэтажный дом общей площадью 230 м2.

Для 3D печати используется усовершенствованный сорт бетона, формула которого на 95% совпадает с формулой обычного бетона.



Изделия, напечатанные бетоном

Гидрогель

Учёные из иллинойского Университета (США) напечатали при помощи 3D принтера и гидрогеля биороботов длиной 5-10 мм. На поверхность биороботов поместили клетки сердечной ткани, которые распространились по гидрогелю и начали сокращаться, приводя в движение робота. Такие роботы из гидрогеля способны передвигаться со скоростью 236 микрометров в секунду. В будущем они будут запускаться в организм человека для обнаружения и нейтрализации опухолей и токсинов, а также для транспортировки лекарственных препаратов к месту назначения.


Биороботы из гидрогеля, напечатанные 3D принтером

Бумага

В некоторых 3D принтерах в качестве материала для печати используется обычная бумага формата А4. Так как бумага – это доступный и недорогой материал, то и бумажные модели получаются недорогими и доступными для пользователей. Такие модели печатаются послойно, причём каждый последующий слой бумаги вырезается принтером и наклеивается на предыдущий. Модели из бумаги печатаются быстро, но не могут похвастаться прочностью или эстетичностью. Они идеально подойдут для быстрого прототипирования компьютерного проекта.

3D модели, напечатанные из бумаги

Гипс

В современной 3D печати широко применяются гипсовые материалы. Модели, изготовленные из гипса, недолговечны, но имеют очень низкую себестоимость. Такие модели идеально подходят для изготовления объектов, предназначенных для презентаций. Их можно показывать в качестве образца заказчикам и клиентам, они отлично передадут форму, структуру и размер оригинального изделия. Так как гипсовые модели отличаются высокой термостойкостью, их используют в качестве образцов для литья.

3D модель, напечатанная из гипса

Деревянное волокно

Изобретатель Кай Парти разработал специальное деревянное волокно для 3D печати. Волокно состоит из дерева и полимера и по своим свойствам похоже на полиактид (PLA). Комбинированный материал позволяет получить долговечные и твёрдые модели, которые внешне выглядят как деревянные изделия и имеют запах свежеспиленного дерева. В настоящее время инновационный материал используется только в самореплицирующихся принтерах RepRap.


3D модель, напечатанная деревянным волокном

Лёд

В 2006 году два канадских профессора получили грант на развитие технологии 3D печати ледяных фигур. За три года они научились создавать при помощи 3D принтеров небольшие ледяные предметы. Печать протекает при температуре -22°С, в качестве расходных материалов используются вода и метиловый эфир, подогретый до температуры 20°С.

Фигура, напечатанная льдом

Металлический порошок

Ни один пластик не сможет заменить металл с его приятным мягким блеском и высокой прочностью. Поэтому в 3D печати очень часто используется порошок из лёгких и драгоценных металлов: меди, алюминия, их сплавов, а также золота и серебра. Однако металлические модели не обладают достаточной химической стойкостью и имеют высокую теплопроводность, поэтому в металлический порошок для печати добавляют стекловолоконные и керамические вкрапления.

Украшения из металлического порошка, напечатанные 3D принтером

Нейлон

Печать нейлоном имеет много общего с печатью АВС-пластиком. Исключениями являются более высокая температура печати (около 320°С), высокая способность впитывать воду, более продолжительный период застывания, необходимость откачки воздуха из экструдера из-за токсичности компонентов нейлона. Нейлон – это достаточно скользкий материал, для его применения следует оснастить экструдер шипами. Несмотря на перечисленные недостатки, нейлон с успехом используют в 3D печати, так как детали из данного материала получаются не такими жёсткими, как из АВС-пластика, и для них можно использовать шарниры скольжения.


Нейлоновая нить для 3D печати


Изделия из нейлона, напечатанные 3D принтером

Поликапролактон (PCL)

Поликапролактон близок по свойствам к биоразлагаемым полиэфирам. Это один из самых популярных расходных материалов для 3D печати. Он имеет низкую температуру плавления, быстро затвердевает, обеспечивает прекрасные механические свойства готовых изделий, легко разлагается в человеческом организме и безвреден для человека. Кроме того, он может применяться сразу в нескольких технологиях 3D печати: SLS, ZCorp и FDM.

Поликапролактон для 3D принтера

Поликарбонат (PC)

Поликарбонат – это твёрдый пластик, который способен сохранять свои физические свойства в условиях экстремально высоких и экстремально низких температур. Обладает высокой светонепроницаемостью, имеет высокую температуру плавления, удобен для экструзионной обработки. При этом его синтез сопряжён с рядом трудностей и экологически не безвреден. Используется для печати сверхпрочных моделей в нескольких технологиях 3D печати: SLS, LOM и FDM.

Полилактид (PLA)

Полилактид – это самый биологически совместимый и экологически чистый материал для 3D принтеров. Он изготавливается из остатков биомассы, силоса сахарной свёклы или кукурузы. Имея массу положительных свойств, полилактид имеет два существенных недостатка. Во-первых, изготовленные из него модели недолговечны и постепенно разлагаются под действием тепла и света. Во-вторых, стоимость производства полилактида очень высока, а значит и стоимость моделей будет значительно выше аналогичных моделей, изготовленных из других материалов. Используется в технологиях 3D печати: SLS и FDM.



Полилактидная нить и изделия, напечатанные полилактидом на 3D принтере

Полипропилен (PP)

Полипропилен – это самая лёгкая из всех ныне существующих пластических масс. По сравнению с полиэтиленом низкого давления хуже плавится и лучше противостоит истиранию. При этом уязвим к активному кислороду и деформируется при отрицательных температурах.

Полипропилен для 3D печати

Полифенилсульфон (PPSU)

Данный материал пришёл в 3D печать из авиапромышленности. Он практически не горит, характеризуется теплостойкостью, высокой твёрдостью. Напоминает обычное стекло, но превосходит его по прочности. Используется в технологиях 3D печати: SLS и FDM.

Полиэтилен низкого давления (HDPE)

Это самый распространённый вид пластмассы в мире, из которого изготавливают ПЭТ-бутылки, канистры, трубы, плёнки, пакеты и т.д. В 3D печати полиэтилен низкого давления является непревзойдённым лидером. Данный материал может быть использован в любой технологии 3D печати.




Полиэтиленовая обувь, напечатанная на 3D принтере

Шоколад

Британские учёные представили публике первый шоколадный 3D принтер, который печатает любые шоколадные фигурки, заказанные оператором. Принтер наносит каждый следующий слой шоколада поверх предыдущего. Благодаря способности шоколада быстро застывать и твердеть при охлаждении, процесс печати протекает довольно быстро. В ближайшем будущем такие принтеры будут востребованы в кондитерских и ресторанах.




Шоколадный принтер в работе

Прочие материалы

Существуют 3D принтеры, которые предназначены для печати глиняными смесями, известковым порошком, продуктами питания, живыми органическими клетками и многими другими удивительными материалами. О том, какие материалы для 3D печати будут использоваться в ближайшем будущем, остаётся лишь догадываться.

20 Декабря 2012

Вконтакте

Включайся в дискуссию
Читайте также
Рамки для картин своими руками из дерева
Геометрические фигуры в декоре интерьера
Люстра с дистанционным управлением своими руками