Трехмерная печать сегодня развивается стремительными темпами. Создание материальных объемных объектов приобретает все большую популярность среди различных коммерческих организаций и образовательных центров. Важной составляющей при работе с 3D-принтерами и 3D-ручками являются расходные материалы.
Современный рынок предлагает большое разнообразие расходников для 3D-техники. 3D печать пластиком получила наибольшее распространение в мире. Все полимеры отличаются по своим техническим характеристикам и внешнему виду, имеют свои плюсы и минусы. Мы рассмотрим их преимущества и особенности.
Основные виды 3D пластиков
PLA (Полилактид, ПЛА). Один из самых известных видов пластика для 3Д-печати, который производят из сырья растительного происхождения. К достоинствам относится высокая экологичность, отсутствие запаха, гладка поверхность, стабильные размеры. Он имеет низкую температуру плавления и низкий коэффициент взаимодействия между различными трущимися поверхностями. Хорошо подойдет для изделий, которые не требуется эксплуатировать длительное время, декоративных детализированных объектов.
ABS (Акрилонитрилбутадиенстирол, АБС). Недорогой распространенный ударопрочный материал, который обладает отличной влагостойкостью, теплостойкостью, хорошей совместимостью со всеми видами 3Д-принтеров. Имеет достаточно низкую липкость, при этом идеально подходит для рисования на бумаге. Именно из него делают кирпичики Lego. Работать с ним лучше всего в хорошо проветриваемых помещениях. Пластик не подходит для хранения пищи.
PET (Полиэтилентерефталат, ПЭТ, ПЭТФ). Широко распространен в пищевой промышленности, особенно при производстве пластиковых бутылок. Прочность и гибкость схожи с ABS-пластиком, тем не менее у него может наблюдаться усадка, что может деформировать конечное изделие с течением времени. Пластик легко доступен, более того с помощью определенных домашних обрабатывающих установок (например, FilaBot) можно использовать подручные материалы для создания собственной нити.
PETG (Полиэтиленгликольтерефталат). Самый используемый пластик в мире: в одежде, сосудах и контейнерах для еды, промышленных листах и технических смолах. Последнее время становится популярным при 3D-печати. Он сочетает в себе свойства ABS (прочность, термостойкость, долговечность) и PLA (легкость использования при печати), сплавление слоев происходит очень хорошо, и искажений практически не наблюдается. Кроме того, этот пластик считается пищебезопасным. Однако, он довольно легко царапается, и под воздействием ультрафиолета его структура становится чуть более слабой.
PVA (Поливиниловый спирт). Расходный материал, растворяющейся в воде. Он не подходит для долговечных изделий, однако, может помочь в качестве опорного материала при печати моделей сложной геометрической формы. Его использование особенно актуально для 3Д-принтеров с двойным экструдером. Конечное изделие из 2-х видов пластика можно поместить в воду на несколько часов, после чего PVA-пластик растворится, и останется только форма, сделанная из другого нерастворимого пластика. Пластик достаточно дорогой.
HIPS (Полистирол, УПС). Прогрессивная ударопрочная модель пластика на основе полистирола. К основным характеристикам пластика для 3D-принтера можно отнести влагостойкость, высокую устойчивость к механическим ударам, кислотам и щелочам. Расходник широко используется для изготовления корпусов бытовой техники, канцелярских изделий и игрушек. Рекомендуется печатать в хорошо проветриваемом помещении, хотя при этом достаточно безопасен и может даже использоваться для пищевых контейнеров.
NinjaFlex. Эластичный современный материал от компании Fenner Drives, который позволяет создавать достаточно гибкие, эластичные, деформируемые изделия. Чаще всего представленный пластик для 3D-принтера используется в строительной сфере для производства высококачественных уплотнителей. По структуре схож с резиной или силиконом, однако очень прочен на разрыв и износоустойчив. Не вызывает трудностей при печати.
Laywoo–D3. Термопластик интересен тем, что способен имитировать дерево при печати, благодаря добавлению микроскопических частиц древесины, объем которых составляет около 40%. Температура экструзии варьируется от 185 °C до 230 °C. При этом экструзия при низкой температуре дает светлые оттенки дерева, а при высокой – темные цвета. Готовые изделия можно сверлить, шлифовать, окрашивать, лакировать. Нет характерного «пластикового» запаха и вредных испарений, что позволяет печатать пищевую тару и игрушки. Выпускается немецкой компанией RepRap GmbH, но стоит значительно дороже PLA или ABS.
Laybrick. Имитация песчаника (мела), аналогично имитации дерева в Laywoo-D3. Материал также неприхотлив, не требует высокой температуры плавления с минимальной усадкой. Чем выше температура плавления, тем более шершавой получится поверхность изделия. Очень легок и прекрасно подойдет в качестве декоративного материала. Легко поддается механической обработке и покраске. Нетоксичен и безопасен для здоровья. Требует длительного застывания после печати (2-3 часа). Сами нити могут быть достаточно хрупкими и требовать аккуратного обращения.
PC (Поликарбонат). В 3Д-печати только начинает набирать популярность по мере совершенствования технологий. Обладает высокой гигроскопичностью, поэтому перед печатью лучше высушить нить в течение 8-10 часов при температуре в 70°С, чтобы исключить риск деформаций изделия. Сам по себе материал прозрачный и часто используется в качестве заменителя обычного стекла. Довольно требователен при печати. Сам по себе безопасен, но лучше печатать в хорошо проветриваемом помещении.
Nylon PA (Нейлон). Само использование нейлона при простой 3D-печати затруднительно из-за технологических сложностей, тем не менее уже появляются специальные нити из нейлона для 3Д-принтеров (например, производители Taulman и Stratasys), обладающие высокой износоустойчивостью и эластичностью. Расходник имеет плохую вязкость. Перед печатью рекомендуется просушка нитей. Практически не поддается склеиванию.
SBS (СБС). Инновационная модель сополимера, которую отличает высокая теплостойкость и низкая жесткость. Используется при прототипировании и проектировании светопропускаемых изделий. Обладает высокой адгезией к чистому стеклу и имеет отличную свариваемость слоев между собой. Запах при печати отсутствует, не впитывает влагу, низкая усадка, гибкость, практически полностью прозрачен.
POM (Полиформальдегид). Отличается высокой прочностью, жесткостью и хорошей стабильностью. Хорошо переносит ударные нагрузки, истирание, воздействие органических растворителей и масел. При этом довольно хорошо поддается обработке. Благодаря своей физической безвредности и устойчивости к дезинфекции и стерилизации часто применяется при производстве пищевого оборудования и некоторых видов зубных протезов.
PMMA (Полиметилметакрилат, или Акриловое стекло). Пластик промышленного масштаба. Чаще всего используется для создания заготовок в приборостроении, для декораций театра и кино, художественных инсталляций. Для работы с данным пластиком потребуется специальный 3D-принтер с технологией печати Binder Jetting – послойное склеивание пластикового порошка связующим веществом. После печати пластику требуется дополнительная обработка: высыхание в промышленной духовке, выдувание клея и пропитка специальными веществами.
При подборе пластика для 3D-ручки или принтера необходимо учитывать как особенности самого устройства, так и эксплуатационные условия будущей 3Д модели. Начиная работу с 3Д-техникой, многие используют ABS или PLA пластик. Это самые востребованные, бюджетные расходные материалы. Для обучения детей работе с 3D-принтером или 3D-ручкой чаще всего используется именно PLA пластик из-за своей дешевезны, экологичности и отсутствия запаха при плавлении.
Что можно создавать при помощи пластика для 3D-принтера?
- Игрушки для детей и подростков. Идеальный вариант для детских дошкольных учреждений, в которых малыши учатся создавать собственные модели различных машинок, кукол и героев мультфильмов;
- Бытовые предметы. Современные модели пластиков позволяют создавать различные отделочные изделия, которые широко используются при производстве мебели и в строительстве;
- Детали предметов и части механизмов. С помощью 3D-печати из соответствующих видов пластика можно создавать различные застежки, замки и прочие мелкие детали одежды, вещей и механизмов, которые иногда бывает сложно просто найти и купить;
- Учебные макеты. При помощи современных устройств и инновационных расходных материалов можно создавать различные устройства. Это позволяет значительно сэкономить финансовые средства и повысить эффективность учебного процесса.
Современные виды пластиковых изделий широко используются в 3Д-печати при изготовлении рекламы, сувенирной продукции. Расходные материалы могут быть представлены в различных исполнениях: термопластик, пластиковые нити, гранулы, порошки и всевозможные композитные элементы.
Заказывая пластик для трехмерной печати, обратите внимание не только на технические характеристики, но и на показатели безопасности и безвредности, особенно, если собираетесь приобретать пластик для 3D-печати для детей.
