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

АBS-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.

ABS-пластик широко применяется в автомобильной, медицинской и сувенирной промышленности, в производстве спортивного инвентаря, сантехники, банковских карт, мебели, игрушек и др.

Отличия обычного ABS-пластика и ABS-пластика для 3D-печати:

• обычный пластик более эластичен и допускает растяжение на 10-20%.3D-пластик допускает растяжение порядка 5-6%, но при этом обладает большей прочностью;
• 3D-изделия меняют свои свойства (прежде всего, прочность и гибкость) при помещении в сырую среду. Пусть это вас не пугает, поскольку такие изменения имеют порядок нескольких процентов. 
• обычный пластик мы привыкли видеть гладким, в то время как 3D-изделия имеют шероховатую поверхность. Однако это не мешает подвергнуть его полировке, что является дополнительной услугой. 

ABS-пластик имеет целый ряд положительных качеств:

• Практически неограниченная цветовая гамма
• Влагостойкость
• Кислотостойкость
• Маслостойкость
• Относительно высокая теплостойкость, достигающая 115°C у некоторых марок материала
• Нетоксичность при относительно низких температурах и при отсутствии воздействия алкоголя
• Повышенная ударопрочность
• Высокая эластичность
• Высокая долговечность в отсутствие прямого солнечного света
• Легко поддается механической обработке
• Хорошая ценовая доступность
• Высокая растворимость в ацетоне

Не следует использовать готовые изделия из ABS для хранения горячей пищи и напитков, либо алкоголя при любой температуре.

PLA (полилактид)-пластик

PLA-пластик почти такой же популярный материал, как и ABS и является его хорошей альтернативой, поэтому иногда мы используем и его.

PLA (Polylactic acid, полилактид (ПЛА) — полиэфир на основе молочной кислоты. Сырьем для производства PLA-пластика служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник, пшеница, сахарная свёкла. По этой причине он обладает высокой биологической совместимостью и является одним из самых экологичных материалов, используемых в 3D-печати. PLA-пластик биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный. Рабочая температура — 180-190°C, температура стеклования — около 55°C. Имеет хорошее скольжение считается прекрасным материалом для печати подшипников скольжения. Отлично подходит для большой и маленькой печати. Срок годности 20 лет при температуре 50С. Не токсичен и можно давать детям!

Применение PLA-пластика 

• биоразлагаемая упаковка
• одноразовая посуда
• медицинское производство (хирургические нити, штифты, системы доставки лекарств)
• корпуса
• прототипы

Достоинства PLA-пластика

• экологичен
• палитра меньше, чем у ABS-пластиков, но есть прозрачные цвета
• при печати довольно быстро охлаждается, что снижает деформации модели при застывании
• более плотный, чем ABS-пластик
• получение более детальных и полностью готовых к применению объектов
• экономия энергозатрат из-за низкой температуры размягчения нити
• идеален для движущихся частей и механических моделей.

Нюанcы финишной обработки PLA-пластика

• не поддаётся сглаживанию ацетоном
• плохо склеивается, лучше спаивать
• отлично сглаживается и склеивается дихлорэтаном. 
• еще одним минусом PLA-пластика является его недолговечность: материал служит от нескольких месяцев до нескольких лет.

Возможные цвета PLA-пластика:

Белый, красный (полупрозрачный, блестит), синий, желтый, зеленый, черный, серый. О доступных в данный момент цветах уточняйте у нас по телефону +7-915-929-66-66 или пишите на почту Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Как правило, PLA-пластик поставляется в виде тонкой нити, которая намотана на катушку.

    

PVA - пластик

PVA-пластик для 3D-принтера. Главным свойством этого пластика является растворимость в воде.Твердое бесцветное прозрачное нетоксичное вещество, не имеет запаха. PVA-пластик нетоксичен и поддаётся биологическому разложению. Так как он растворим в воде, то он идеально подходит для печати вспомогательных структур в объектах со сложной геометрией, которые затем можно легко удалить в ванне с тёплой водой. Внимание! При температурах более 210 °С, PVA превращается в смолу, способную полностью вывести из строя экструдер!

   

PVA вырабатывается из различного сырья, включая этиленовый газ (выделяемый при созревании некоторых фруктов и овощей), этиловый спирт (тот самый, питьевой) и нефтепродукты, но в любом случае в готовом виде нетоксичен и не представляет опасности для здоровья. 

Так как материал не предназначен для изготовления конечных изделий, цветные версии, как правило, недоступны. Материал поставляется в натуральном белом цвете.

PET-пластик для печати

ПЭТ (eng. PET, полиэтилентерефталат)– это термопластичный полимер, относящийся к сложным полиэфирам. Температура его плавления составляет 210-260 °С, а стеклования 70-80 °С. Материал отличается стабильностью свойств в широком температурном диапазоне, от -40 до +75 °С. Обладает высокой прочностью, хорошей пластичностью, легко поддается механической обработке (сверлению, пилению).

Одной из особенностей ПЭТФ, делающих этот материал заманчивым для 3D-печати является его доступность, особенно в России, где этот материал получил особенно широкое распространение в пищевой промышленности. Таким образом, возможно использование домашних перерабатывающих установок (например, FilaBot) для производства собственной нити.

Плюсы ПЭТ пластика:

* Хорошая химическая устойчивость (к кислотам и щелочам);

* Высокая стойкость к органическим растворителям;

* Не растворим в воде;

* Может контактировать с пищевыми продуктами;

* Имеет низкий коэффициент трения;

* Стабилен при перепадах температур;

* Имеет высокую жесткость и твердость;

* Хорошо лакируется.

Минусы PET пластика:

* Склонен к старению (самопроизвольной кристаллизации), что может вызвать деформацию;

* Обладает большей плотностью чем АБС или ПЛА (1,38-1,4 г/см³);

* Пропускает ультрафиолет;

* Проницаем для молекул газов;

* Для получения прозрачного состояния требуется резкое охлаждение для пересечения температурной границы стеклования.

Нейлон.

Нейлон (Nylon) – термопластичный полимер, своими свойствами схожий с ABS-пластиком. В то же время, у нейлона более высокая температура плавления (240-320˚C), меньшая жесткость и более продолжительный период застывания. Последнее свойство делает нейлон подходящим для изготовления прокладок и всяческих шарниров скольжения. 

 Как и ABS-пластик, нейлон склонен к закручиванию и деформациям при неравномерном охлаждении, что требует использования подогреваемой платформы.

Слои нейлона прекрасно схватываются, что минимизирует вероятность расслоения моделей. Пользователи пластиков Taulman отмечают прочность моделей на уровне аналогов, изготовленных традиционным методом литья под давлением.

Нейлон поддается окрашиванию с помощью красителей на кислотной основе.

Ввиду высокой гигроскопичности нейлона (способности впитывать влагу) рекомендуется просушка нейлоновых нитей непосредственно перед печатью. В противном случае возможно выделение водяного пара из сопла, что не катастрофично для экструдера, но может повлиять на качество печати.

Преимущества нейлона

• Высокая износостойкость, устойчивость к деформациям и механическая прочность
• Высокая термостойкость и морозоустойчивость
• Высокая пластичность
• Устойчивость к большинству органических растворителей.

• Недостатки нейлона

  • Высокая гигроскопичность. При длительном хранении возможно потребуется дополнительная сушка. 3D-печать влажным нейлоном может привести к образованию в структуре материала пузырьков пара.
  • Выделение токсичных веществ при нагревании. При 3Д-печати требуется вентиляция и откачка воздуха наружу.

• Laywoo-D3 для 3D-печати

• Новый материал, получивший название LAYWOO-D3, представляет собой смесь из 40 процентов переработанных волокон древесины и 60 процентов полимерного связующего. 

• Кстати, «деревянный» объект, даже без покраски, имеет свой цвет — различные оттенки коричневого, которые варьируются в зависимости от температуры нагревания нитей. Таким образом, намеренно изменяя температуру нагревания нитей в процессе печатания, пользователи смогут даже сымитировать на изделии эффект годичных колец дерева.
• Laywoo-D3 весьма неприхотлив, не требуя климатического контроля рабочей камеры или подогрева столика.
• Температура экструзии варьируется от 185 °C до 230 °C. При этом экструзия при относительно низкой температуре дает результат светлых оттенков, а при высокой – темного цвета.
• Материал прекрасно поддается механической обработке, позволяя сверлить и шлифовать готовые изделия. Кроме того, Laywoo-D3 может быть окрашен или лакирован. Интересный момент: так как для производства используются органические материалы, Laywoo-D3 не имеет характерного для ABS или нейлона «пластикового» запаха. Неокрашенные модели имеют запах натуральной древесины.
• Также, использование органических элементов означает отсутствие вредных испарений при печати и нетоксичность готовых изделий, что позволяет печатать пищевую тару и игрушки.
• 

• NinjaFlex для 3D-печати

• Это пластичное волокно для 3D печати, с помощью которого можно изготовить гибкие изделия с эластичными свойствами. Специально разработанный термопластичный эластомер (TPE) NinjaFlex обладает уникальными свойствами для печати высококачественных изделий.
• NinjaFlex обладает эластичностью резины или силикона, но высокой прочностью на разрыв и износоустойчивостью. Твердость по Шору составляет около 80-85 по шкале «A» – на уровне с резиновыми прокладками для сантехники или автомобильными шинами.
• Рекомендуемая температура экструзии составляет 210°C -230°C с подогревом рабочей платформы до 35°C. Как правило, NinjaFlex легко схватывается с платформой и между слоями – проблем с удержанием первых слоев на месте или расслоением возникать не должно.
• 

Laybrick для 3D-печати

Кай Парти, изобретатель деревянного материала Laywoo-D3 недавно выпустил новый прочный материал для печати, LAYBRICK, который можно использовать при печати масштабных архитектурных и ландшафтных моделей.

Интересным качеством Laybrick является разница в текстуре при нагревании до разных температур. Температурный диапазон экструзии составляет 165°С-210°С. При низких температурах модели выходят достаточно гладкими, а по мере приближения к верхнему порогу становятся шершавыми, приобретая визуальное сходство с натуральным песчаником. Рекомендуется использование охлаждающих вентиляторов, особенно при печати в высокотемпературном режиме.

Готовые модели легко поддаются механической обработке и окраске.
Изделия из Laybrick устойчивы к температурам до 70°С.
Рекомендуется печать слоями толщиной от 100 до 400 микрон.
Материал нетоксичен и не представляет опасности для здоровья.
Laybrick достаточно долго застывает, поэтому после завершения печати необходимо выждать 2-3 часа перед тем, как снимать модель со столика. Время остывания зависит от температуры экструзии.
При обращении с расходным материалом следует проявлять осторожность ввиду высокой хрупкости нити.

  

HIPS - пластик

Высокопрочный полистирол (high-impact polystyrene, HIPS) — термопластичный полимер. Его получают, добавляя во время полимеризации полибутадиен к полистиролу. В результате образования химических связей полистирол приобретает эластичность бутадиенового каучука, и получается высококачественный прочный и упругий филамент.

Достоинства HIPS как материала для печати

Многие характеристики HIPS-пластика похожи на характеристики ABS-пластика, однако отличаются в лучшую сторону:

• Материал не поглащает влагу (значительно меньше чем ABS и PLA), лучше переносит условия внешней среды, не подвержен разложению.
• Мягкий, лучше поддается механической постобработке.
• Легкий
• Неокрашенный HIPS имеет ярко-белый цвет, что дает ему эстетические преимущества.
• Еще более важно то обстоятельство, что он безвреден для людей и животных и является неканцерогенным.

Применение HIPS в качестве основного материала печати

После того как объект из HIPS распечатан, его можно шлифовать, грунтовать и красить, чтобы придать ему желаемый вид. Если сравнивать характеристики HIPS на этом последнем этапе, то нельзя не отметить, что все процедуры, связанные с постпроцессингом – доводка, шлифовка, полировка и т.п., – выполняются на этом материале исключительно легко. Получающиеся детали и объекты, которые созданы с использованием только этого филамента, прочны и в меру пластичны и, кроме всего прочего, довольно легкие. HIPS более мягкий и гладкий материал, его легче обрабатывать механическим способом, в отличии от PLA или ABS. При использованиии HIPS пластика рекомендуем включать обдув (охлаждение) сопла, это позволит слоям застывать ровно, отпечатанная поверхность будет более гладкой.

    

HIPS как материал поддержки, растворимость HIPS

HIPS растворим в лимонене – бесцветном жидком углеводороде с сильным запахом цитрусовых. Поскольку они (HIPS и лимонен) никак не взаимодействуют с ABS, HIPS великолепно подходит для изготовления поддержек, и по сравнению с PVA получается значительно дешевле. Использование растворимого филамента для создания сложных форм.

Если у принтера два экструдера, достаточно просто поставить катушку ABS и катушку HIPS, и все готово для печати замысловатых конструкций, получить которые с другим материалом для поддержек было бы затруднительно.

Распечатанный на 3D-принтере объект из ABS с поддержками из HIPS

Очень часто из HIPS делают игрушки, а также упаковку и хозяйственные принадлежности, бытовую технику. Поскольку материал безвреден, из него нередко изготавливают одноразовые столовые приборы, а также тарелки и стаканчики. 

Watson

Прозрачность

Материал почти полностью прозрачен (93% светопропускания). Окрашивание материала дает очень красивый эффект. 

Материал идеально подходит для печати плафонов светильников, прототипов прозрачной посуды, бутылок и т.д.  

Безопасность!

Материал не имеет неприятного запаха при печати. Он не пахнет совсем. Кроме того исходное сырье полностью безопасно, имеет сертификаты безопасности и сертификат на допуск к контакту с пищевыми продуктами. Рекомендовано производителем для изготовления, в том числе, медицинских изделий и детских игрушек. 

Ватсон не боится открытого воздуха и сквозняков. Хорошо липнет к столу. Материал хорошо подходит для печати крупно-габаритных макетов.

Материал имеет гибкую структуру. Он не обломится и не оборвется при печати. 

"Ватсон" растворяется в сольвенте. С его помощью можно добиться визуального эффекта стекла. 
Капелька сольвента творит чудеса.  После обработки сольвентом можно даже читать сквозь стенку.
Яркие сочные цвета
Прозрачные цвета позволяют придать прутку необыкновенные оттенки!