Ghid pentru imprimarea 3D: materiale, tipuri, aplicații și proprietăți
Ghid pentru imprimarea 3D FDM:
materiale, Tipuri, aplicații și proprietăți
Există zeci de materiale plastice disponibile pentru imprimarea 3D, fiecare cu propriile calități unice care le fac cele mai potrivite pentru utilizări specifice. Pentru a simplifica procesul de găsire a celui mai bun material pentru o anumită piesă sau produs, lăsați'Aruncăm mai întâi o privire la principalele tipuri de materiale plastice și la diferitele procese de imprimare 3D.
Tipuri de materiale plastice
Există două tipuri principale de materiale plastice:
Materialele termoplastice sunt cel mai des folosit tip de plastic. Principala lor diferență față de termorigide este capacitatea lor de a suferi mai multe cicluri de topire și solidificare. Materialele termoplastice pot fi încălzite și formate într-o formă dorită. Procesul este reversibil, deoarece nu are loc nicio legătură chimică, astfel încât termoplastele pot fi reciclate, topite și reutilizate. O analogie comună pentru materialele termoplastice este untul, care poate fi topit, resolidificat și topit din nou. Proprietățile sale se modifică ușor în timpul fiecărui ciclu de topire.
Termoseturi (cunoscute și sub numele de materiale plastice termorigide) rămân în stare solidă permanentă după întărire. Polimerii din termorigide se reticulează în timpul procesului de întărire, care este cauzat de căldură, lumină sau radiații adecvate. Termosele se descompun atunci când sunt încălzite mai degrabă decât se topesc și nu se reformează când sunt răcite. Este imposibil să reciclați termorigide sau să returnați materialul la componentele sale de bază. Termoseturile sunt ca aluatul de prăjitură și, odată copți în tort, nu se pot topi înapoi în aluat.
Procese de imprimare 3D din plastic
Cele mai cunoscute trei procese de imprimare 3D din plastic sunt următoarele:
Imprimantele 3D Fused Deposition Modeling (FDM) topesc și extrud filamentul termoplastic, care este depus strat cu strat pe zona de construcție de către duza imprimantei.
Imprimantele 3D stereolitografice (SLA) folosesc lasere pentru a vindeca rășinile lichide termorigide în materiale plastice întărite, un proces numit fotopolimerizare.
Imprimantele 3D cu sinterizare selectivă cu laser (SLS) folosesc lasere de mare putere pentru a topi particule mici de pulbere termoplastică.
Imprimare 3D FDM
Modelarea prin depunere fuzionată (FDM), cunoscută și sub denumirea de fabricație de filament fuzionat (FFF), este cea mai utilizată formă de imprimare 3D la nivel de consumator, alimentată de apariția imprimantelor 3D hobbyist.
Această tehnică este potrivită pentru modelele de bază de dovadă a conceptului, precum și pentru prototiparea rapidă și cu costuri reduse a pieselor simple, cum ar fi piesele care ar putea fi de obicei prelucrate.
FDM la nivel de consumator are cea mai scăzută rezoluție și precizie în comparație cu alte procese de imprimare 3D din plastic și nu este cea mai bună opțiune pentru imprimarea modelelor complexe sau a pieselor cu caracteristici complexe. Finisajele de calitate superioară pot fi obținute prin procese de lustruire chimică și mecanică. Imprimantele 3D industriale FDM folosesc suporturi solubile pentru a atenua unele dintre aceste probleme și oferă o gamă mai largă de termoplastice de inginerie sau chiar compozite, dar au și un preț ridicat.
Pe măsură ce filamentul topit formează fiecare strat, uneori pot rămâne goluri între straturi atunci când se îmbracă'nu aderă pe deplin. Acest lucru are ca rezultat piese anizotrope, ceea ce este important de luat în considerare atunci când proiectați piese menite să suporte sarcina sau să reziste la tragere.
Materialele de imprimare 3D FDM sunt disponibile într-o varietate de opțiuni de culoare. Există, de asemenea, diverse amestecuri experimentale de filamente de plastic pentru a crea piese cu suprafețe asemănătoare lemnului sau metalului.
Materiale populare de imprimare 3D FDM
Cele mai comune materiale de imprimare 3D FDM sunt ABS, PLA și diferitele lor amestecuri. Imprimantele FDM mai avansate pot imprima și cu alte materiale specializate care oferă proprietăți precum rezistență mai mare la căldură, rezistență la impact, rezistență chimică și rigiditate.
MATERIAL | CARACTERISTICI | APLICAȚII |
ABS (acrilonitril butadien stiren) | Dur și durabil | Prototipuri funcționale |
PLA (acid polilactic) | Cele mai ușor materiale FDM de imprimat | Modele conceptuale |
PETG (polietilen tereftalat glicol) | Compatibil cu temperaturi de imprimare mai scăzute pentru o producție mai rapidă | Aplicații impermeabile |
Nailon | Puternic, durabil și ușor | Prototipuri funcționale |
TPU (poliuretan termoplastic) | Flexibil și extensibil | Prototipuri flexibile |
PVA (alcool polivinilic) | Material suport solubil | Material de sprijin |
HIPS (polistiren de mare impact) | Material de suport solubil cel mai frecvent utilizat cu ABS | Material de sprijin |
Compozite (fibră de carbon, kevlar, fibră de sticlă) | Rigid, puternic sau extrem de dur | Prototipuri funcționale |
