Матеріали для 3D-друку

Матеріали для 3D-друку за найпопулярнішими технологіями

Розглянемо матеріали для 3D-друку, котрий  є революційною технологією, що відкриває необмежені можливості в області створення фізичних об’єктів. Серед найпопулярніших методів цієї технології варто виділити SLA (Стереолітографія), FDM (Моделювання методом пошарового наплавлення) та MJF (Мультиджетне лиття). Кожна з цих технологій має свої унікальні особливості та застосування та потребує використання спеціальних матеріалів. Далі ми розглянемо найпоширеніші матеріли, які використовуються для кожної з зазначених вище технологій 3D-друку.

Матеріали для 3D-друку за технологією SLA (Стереолітографія):

1. Фотополімери (Photopolymers):

   • Фотополімери представляють собою рідину, яка застигає під впливом світла лазера або ультрафіолетового випромінювання. Ці матеріали відрізняються високою роздільною здатністю та можливістю створення деталей з великою точністю. Вони доступні в різних кольорах та властивостях.

2. Акрилати (Acrylics):

   • Акрилати представляють собою різноманітні акрилатні смоли, що мають різні властивості, такі як жорсткість, прозорість та гнучкість. Вони застосовуються для створення прозорих моделей або функціональних прототипів.

3. Фоточутливі полімери (Photosensitive Polymers):

   • Ці матеріали розроблені для конкретних вимог, таких як висока термостійкість чи використання в медицині. Вони дозволяють створювати прецизійні та деталізовані об’єкти.

Матеріали для 3D-друку за технологією FDM (Моделювання методом пошарового наплавлення):

1. PLA (Polylactic Acid):

   • PLA – біорозкладаючий полімер, легкий у використанні та ідеальний для виготовлення невеликих об’єктів та прототипів. Виготовлений зі стійкого до тепла та ультрафіолету матеріалу.

2. ABS (Акрилонітрил-бутадієн-стирол, Acrylonitrile Butadiene Styrene):

   • ABS – міцний та теплостійкий матеріал, але може мати деякий запах під час друку. Використовується для створення міцних та механічно стійких деталей.

3. PETG (Поліциклогексилендиметилентерефталатгліколь, Polyethylene Terephthalate Glycol):

   • PETG – поєднує властивості PLA та ABS, має високий рівень міцності та стійкості до хімічних впливів. Застосовується для створення легких та міцних деталей з економією ваги.

4. TPU (Термопластичний еластомер, Thermoplastic Polyurethane):

   • TPU – еластичний матеріал, ідеальний для створення гнучких та еластичних виробів, таких як пружини та герметичні компоненти.

5. Nylon (Нейлон, РА6, polyamide 6):

1. • Nylon – відноситься до конструкційних (інженерних) полімерних матеріалів. Nylon – жорсткий пластик, піддається кристалізації, володіє високою міцністю на розрив і стійкістю до зношування.

6. PC (Полікарбонат, Polycarbonate):

1. • PC – лінійний поліефір вугільної кислоти Н₂СO₃ та ароматичного спирту. Відноситься до групи аморфних термопластів, загальною зовнішньою ознакою яких є висока прозорість. Завдяки високій міцності й ударної в’язкості вироби з PC застосовуються в якості конструкційного матеріалу в різних галузях промисловості, використовуються при виготовленні захисних шоломів для екстремальних дисциплін вело- і мотоспорту.

7. PA12 (Поліамід 12, polyamide 12):

1. • Polyamide 12 – відноситься до конструкційних (інженерних) полімерних матеріалів.  PA12 володіє високою ударною міцністю та стійкий до багатьох хімічних речовин, але не стійкий до концентрованих лугів та кислот. У порівнянні з PA6 (Nylon 6) має нижчу температуру друку та меншу щільність.

8. ASA (акрилонітрил стирол акрилат, acrylonitrile styrene acrylate):

1. • ASA – матеріал розроблений для заміни ABS пластику, з поліпшеною атмосферостійкістю та ударною міцністю. ASA значно більш стійкий до розтріскування під впливом агресивного середовища, у порівнянні з ABS пластиком, особливо стійкий до спиртів, багатьох засобів для очищення, мастил, розбавлених кислот, бензину, зберігає насичений колір протягом тривалого часу.
     Вироби з цього матеріалу застосовуються в: автомобільної промисловості, будівництві, для виробів, що використовуються у зовнішньому середовищі.

9. PBT (Полібутилентерефталат, Polybutylene terephthalate):

1. • PBT – це полімер,який піддається кристалізації та відноситься до складних насичених поліефірів. Набув широкого поширення як конструкційний пластик. Області його застосування включають машинобудування, автомобільну промисловість, електротехніку та електроніку, радіотехніку, точну механіку, побутову техніку, товари широкого вжитку.

10. PP (Поліпропілен, polypropylene):

1. • PP – це напівкристалічний термопластик, хімічно стійкий до більшості органічних сполук (кислот, лугів, у тому числі миючих засобів), має хороші діелектричні властивості у широкому діапазоні температури. Цей матеріал володіє низькою густиною, що робить вироби з нього до 30% легшими порівняно з іншими стандартними матеріалами для 3D друку.

Варто зазначити, що для технології FDM на даний час існує широкий вибір матеріалів для застосування в залежності від вимог до проєкту чи виробу. Вище зазначені лише найпоширеніші з них. Інші пластики є похідними від вказаних вище або їх сумішами (композитами) з додаванням різних матеріалів (вуглецю, міді, алюмінію тощо).  З повним переліком матеріалів ви можете ознайомитись за посиланням

Матеріали для 3D-друку за технологією MJF (Мультиджетне лиття):

1. Поліаміди (Polyamides):

   • Найпоширеніший вид поліамідів PA11, PA12 для виробництва міцних та легких об’єктів, таких як прототипи та функціональні деталі. Мають високу стійкість до зносу та хімічних впливів.

2. Термопластичні еластиомери (TPU):

   • Забезпечують гнучкість та еластичність для виробів, які потребують подвійних властивостей. Використовуються для створення герметичних або гнучких компонентів.

3. Полімери з наповнювачами (Filled Polymers):

   • Можуть містити наповнювачі, такі як скло або кераміка, для покращення механічних властивостей. Використовуються для створення міцних та стійких об’єктів.

4. Поліпропілен (Polypropylene):

   • Використовується для виготовлення легких та витривалих деталей, що застосовуються в промисловості. Має низьку щільність та хімічну стійкість.