Потребителските 3D принтери вече не са ограничени до ABS и PLA нишки. Популярността на технологията за производство на добавки доведе до навлизането на много инженерни пластмаси. Въпреки че ABS и PLA остават популярни, много ентусиасти на 3D печат преминаха към по-нови материали.
И така, ето всичко, което трябва да знаете за различните филаменти за 3D печат и как да изберете такъв за вашите специфични нужди.
Как да изберем нишка за 3D печат
3D принтирането не прилича на повечето обикновени хобита. Включва сложни роботи, които създават сложни обекти, използвайки екзотични материали. Както всички напреднали инженерни начинания, 3D принтирането разчита на способността на потребителите да четат и следват техническите листове с данни. Да знаете как да разберете тези документи е от ключово значение за това коя нишка за 3D печат да използвате за конкретни приложения.
Няма нужда да се занимавате с това, ако вашите нужди от 3D печат са ограничени до козметични отпечатъци, защото PLA е всичко, от което някога ще имате нужда. Отпечатването на функционални части обаче изисква разбиране на различни параметри на нишката, като якост на опън, издръжливост/гъвкавост, устойчивост на топлина, издръжливост, пълзене и изкривяване.
И така, кои са най-добрите филаменти за 3D печат и кога трябва да използвате един пред друг?
1. PLA (полимлечна киселина)
Полимлечната киселина е за 3D принтирането това, което тренировъчните колела са за велосипедите. Невероятно лесно е да печатате дори на най-евтините 3D принтери. С температури на печат, започващи от 180°C, нямате нужда от изцяло метален горещ край, за да отпечатате безопасно тази нишка. PLA дори не изисква отопляем слой, стига температурата на околната среда да се поддържа над 20°C.
Материалът на практика не се изкривява и може да преодолява изключително добре, ако осигурите адекватно охлаждане на частта. Не сте сигурни какво означават всички тези термини? Разгледайте нашите Ръководство за надграждане на Ender-3 за да научите повече за изцяло металните горещи краища и безопасността на 3D принтера.
Изводът: невероятно трудно е да развалите PLA разпечатка. Това позволява на начинаещите постепенно да научат многото сложни аспекти на 3D печатането, без да се натъкват на тухлената стена на повтарящите се грешки при печата. Като начинаещ, придържането към PLA улеснява разбирането на основите на адхезията на леглото, калибрирането на първия слой, надвесите и мостовете. PLA е оптималният начин да тествате границите на 3D печата, без да се налага да гадаете калибрирането на вашия принтер и настройките на слайсера.
Свойства на PLA филамент
- Възможност за печат: Отлично
- Избор на цвят: Отлично
- Топлоустойчивост: беден
- Издръжливост на опън: Отлично
- Издръжливост: беден
- UV устойчивост: Отлично
- Устойчивост на влага: Отлично
- Устойчивост на пълзене: беден
Кога трябва да използвате PLA 3D нишка за печат?
PLA е страхотен за козметични 3D разпечатки, но не толкова за нещо друго. Въпреки високата си якост на опън, той няма издръжливост, тъй като материалът е твърде твърд за огъване. Това го прави крехък и податлив на напукване в приложения, изискващи устойчивост на удар и огъване. Неговата способност за печат при ниска температура също се превръща в лоша топлоустойчивост. PLA отпечатъците се изкривяват, когато са подложени на пряка слънчева светлина или в автомобилни условия поради ниската температура на встъкляване на материала от 57°C.
Тенденцията на PLA да пълзи или да се деформира постоянно при натоварване при стайна температура, го прави нежизнеспособен за всякакъв функционален печат, който или използва крепежни елементи, или служи за каквато и да е носеща цел. Следователно повечето ентусиасти на 3D печат преминават към други материали, след като усвоят настройките на слайсера и настройката на 3D принтера с PLA.
2. PETG (полиетилен терефталат гликол)
PETG в идеалния случай трябва да бъде вашето второ предизвикателство за нишките, след като овладеете PLA. Тя е доста подобна на пластмасата, намираща се в бутилки за вода и контейнери за храна, с изключение на добавянето на гликол за подобряване на възможността за печат. PETG е по-добър от PLA в повечето важни параметри. Той е малко по-здрав, значително по-устойчив на топлина, проявява отлична устойчивост на пълзене и следователно е подходящ за функционален 3D печат.
Въпреки това, той също е малко по-труден за печат. Това не е съвсем лошо. Въпреки че е почти невъзможно добре настроен принтер да обърка PLA разпечатките, правилният PETG изисква по-добро разбиране на софтуера за нарязване и калибрирането на първия слой. Това прави нишката безопасен начин за изучаване на тези концепции, които са жизненоважни за овладяването на други технически предизвикателни нишки за 3D печат.
PETG също е доста хигроскопичен, така че е необходимо да го изсушите преди печат, ако живеете във влажна зона. Самите отпечатъци не са склонни към абсорбиране на влага, но мократа нишка ще причини екструзия и проблеми с качеството на печат. Материалът може да се свърже трайно с повечето 3D печат на повърхности ако първият слой е отпечатан твърде близо до строителната повърхност.
Лепкавият, вискозен характер на разтопената нишка също го прави лош избор за мостове и стръмни надвеси. Това обаче се изразява и в най-добрата адхезия на слоя въпреки ниската температура на печат.
Свойства на нишката PETG
- Възможност за печат: добре
- Избор на цвят: добре
- Топлоустойчивост: Средно аритметично
- Издръжливост на опън: добре
- Издръжливост: добре
- UV устойчивост: Отлично
- Устойчивост на влага: беден
- Устойчивост на пълзене: добре
Кога трябва да използвате PETG нишка за 3D печат?
PETG е идеалният компромис между PLA и много по-добрите ABS нишки. Въпреки че му липсва по-високата температурна устойчивост на ABS, той все още е достатъчно добър за разпечатки, които да се използват на открито или в интериора на автомобила. Също така е значително по-здрав от PLA и е идеален за приложения, където е желана устойчивост на удар. Устойчивостта на PETG на пълзене го прави идеален както за функционални разпечатки, така и за компоненти на 3D принтер.
3. TPE/TPU/TPC (термопластичен еластомер/полиуретан/кополиестер)
TPE се състои от редица пластмаси с подобни на каучук свойства. Такива нишки се използват в приложения, където е желана гъвкавост. Обикновените гъвкави нишки, продавани като TPE, се предлагат в различна твърдост по Шор, което е мярка за гъвкавост. Всъщност TPE включва широка категория нишки, включително базиран на уретан TPU, който е малко по-твърд, за да подобри възможността за печат. TPC е базиран на кополиестер вариант с подобрена устойчивост на топлина, UV и химически агенти.
Печатането с TPE и неговите варианти е предизвикателство поради присъщата гъвкавост на нишката. Тези нишки са особено трудни за отпечатване с екструдери Bowden, тъй като липсата на твърдост затруднява прокарването на нишката през дюзата. Следователно, екструдери с директно задвижване, с къс път на нишката между зъбните колела на екструдера и дюзата, се препоръчват за надежден печат.
Тенденцията на нишката да се компресира и удължава също прави ретракциите ненадеждни. Това води до прекомерно нанизване на отпечатъците, което изисква опит за смекчаване. Препоръчително е също така да отпечатате тези гъвкави нишки върху неотопляема основа, за предпочитане с освобождаващ агент, като лепило или лак за коса. Неуспехът да се направи това често води до трайно свързване на отпечатъците към строителната повърхност.
Свойства на нишката TPE
- Възможност за печат: Средно аритметично
- Избор на цвят: Средно аритметично
- Топлоустойчивост: Средно аритметично
- Издръжливост на опън: Средно аритметично
- Издръжливост: Отлично
- UV устойчивост: добре
- Устойчивост на влага: беден
- Устойчивост на пълзене: добре
Кога трябва да използвате TPE/TPU/TPC нишка за 3D печат?
Тези гъвкави нишки са отлични в приложения, където устойчивостта на удар, огъването, износването и сцеплението са по-желани от твърдостта. TPE и TPU се използват редовно за 3D печат на уплътнения, капаци за телефони и ленти за китки за носими устройства. TPC е по-скъпа алтернатива, която предлага допълнителна температурна и химическа устойчивост, подходяща за тежки среди.
4. ABS (акрилонитрил бутадиен стирен)
ABS, в неговия шприцован аватар, се намира в повечето потребителски продукти под формата на автомобилни табла и разпределителни уреди, играчки, тръбни фитинги и като шаси на повечето потребителски стоки за дълготрайна употреба. Не е изненадващо, че неговата познатост, цена и наличност го направиха предпочитан материал за комерсиалната 3D печатна индустрия. Това е страхотен материал с несравнимо съотношение цена-производителност и добра устойчивост на топлина.
Неговата устойчивост на топлина го прави несъвместим с евтините горещи краища, облицовани с PTFE. Повечето ABS филаменти изискват температура на дюзата от около 250°C. Това прави изцяло металните горещи краища задължителни за безопасен печат. Нажежаемата жичка отделя и вредни ЛОС (летливи органични съединения) като стирен, за които е известно, че влияят отрицателно на здравето. Научете как ABS се сравнява с PLA в нашия ABS срещу. PLA сравнение.
Склонността на ABS нишката да се изкривява затруднява печата, освен ако не притежавате принтер с отопляем корпус, като Серия DIY 3D принтери Voron. Разслояването, адхезията на леглото и изкривяването са постоянни проблеми при големи ABS разпечатки на незатворени принтери. Като каза това, повечето съвременни смеси от ABS нишки печатат добре, стига да запазите обема на изграждането затворен и да използвате отопляемото легло като пасивен източник на топлина. Въглеродни влакна и подобрени със стъклени влакна ABS композитни нишки смекчават тези проблеми до голяма степен.
Свойства на ABS нишката
- Възможност за печат: Средно аритметично
- Избор на цвят: Средно аритметично
- Топлоустойчивост: добре
- Издръжливост на опън: добре
- Издръжливост: добре
- UV устойчивост: Средно аритметично
- Устойчивост на влага: добре
- Устойчивост на пълзене: Отлично
Кога трябва да използвате ABS нишка за 3D печат?
ABS показва добра якост на опън и издръжливост, което го прави идеален за функционални отпечатъци и дори някои инженерни приложения. Материалът може да се използва във високотемпературни приложения като горещи крайни компоненти на 3D принтер и функционални щампи за автомобилни интериори. Всеки инженерен сценарий, който изисква устойчивост на топлина, удар и износване, може да бъде изпълнен евтино с ABS.
5. ASA (акрилонитрил стирен акрилат)
ASA е модифицирана форма на ABS, която е по-лесна за печат и показва подобрена UV устойчивост. Големите ASA разпечатки са по-лесни благодарение на тенденцията им да се деформират по-малко от ABS. Повечето ASA нишки също са склонни да отделят по-малко летливи органични съединения по време на печат.
И всичко това се постига при запазване на здравината, издръжливостта и температурната устойчивост, сравними с ABS. Не виждаме причина да изберете ABS, ако можете да си позволите леката премия, изисквана от нишките ASA.
Свойства на нишката ASA
- Възможност за печат: добре
- Избор на цвят: Средно аритметично
- Топлоустойчивост: добре
- Издръжливост на опън: добре
- Издръжливост: добре
- UV устойчивост: Отлично
- Устойчивост на влага: добре
- Устойчивост на пълзене: Отлично
Кога трябва да използвате нишка за 3D печат ASA?
ASA може да се използва за същите приложения като ABS, с допълнителната гъвкавост за поддържане на издръжливост и цялост на цвета, въпреки силното излагане на слънчева светлина.
6. PA (полиамид или найлон)
Полиамидът, по-известен като марката си Найлон, се намира в потребителските дълготрайни стоки под формата на зъбни колела, панти и плъзгащи компоненти - основно във всяко приложение, което изисква изключителна устойчивост на износване, ниско триене, отлична издръжливост и известна степен на температурна толерантност. PA е незаменим в процесите на синтерован на прах 3D печат, използван в комерсиалните SLS 3D принтери.
Найлонът също съществува в пространството за 3D печат на FDM в различни смеси, предлагащи различни компромиси между устойчивост на топлина, издръжливост, издръжливост и устойчивост на пълзене. Последното е важно, тъй като материалът проявява тенденция към топлинно пълзене в естественото си състояние. Поради това повечето инженерни приложения изискват смес от PA с въглеродни или стъклени влакна за подобряване на якостта на опън, устойчивостта на пълзене и толерантността към температура.
Високата температура на встъкляване на материала и вродената склонност към изкривяване затрудняват печатането на евтини принтери без капак. Освен това, хроничната тенденция на PA да абсорбира влага изисква сушилни с нишка, които могат надеждно да поддържат температура в камерата от 80°C. Всъщност успешният печат също изисква нишката да бъде прекарана през суха кутия по време на печат. Това е страхотна инженерна нишка, която изисква способен принтер и опитен оператор.
Свойства на нишки PA
- Възможност за печат: беден
- Избор на цвят: беден
- Топлоустойчивост: добре
- Издръжливост на опън: добре
- Издръжливост: Отлично
- UV устойчивост: Средно аритметично
- Устойчивост на влага: беден
- Устойчивост на пълзене: Средно аритметично
Кога трябва да използвате PA 3D печатаща нишка?
Функционалните PA отпечатъци работят добре като механични части, като зъбни колела, панти и лостове. Материалът също е достатъчно здрав, за да се използва за производство на персонализирани инструменти и прототипи, изискващи здрави зацепващи части, подложени на триене и удар. Различни смеси от стъклени влакна и въглеродни влакна също могат да се използват за промяна на твърдостта и гъвкавостта на материала, за да отговарят на различни инженерни изисквания.
6. PC (поликарбонат)
Компютърът е един от най-силните нишки за 3D печат, достъпни за потребителските 3D принтери. Колко силно, питате вие? Е, материалът се използва за производството на всичко - от бронирано стъкло до капаци на изтребители. Компютърът може да издържи на температури до 110°C, като някои смеси дори надминават тази впечатляваща цифра.
PC има уникалното отличие да показва висока якост на опън, като същевременно е изключително устойчив на удар. Това му придава отличието, че е отличен в приложения, където дори найлонът не достига. Тези физически свойства обаче правят компютъра труден за печат. Не е необичайно някои PC смеси да изискват температури на дюзите от 300 °C, като нагрятият слой се поддържа над 100 °C.
Материалът също е склонен към прекомерно изкривяване и прилепва добре само към поликарбонатни повърхности или полиимидна лента. Въпреки това, подобно на найлона, PC се предлага в различни смеси, което го прави по-пригоден за печат.
Свойства на PC филамент
- Възможност за печат: беден
- Избор на цвят: беден
- Топлоустойчивост: Отлично
- Издръжливост на опън: Отлично
- Издръжливост: Отлично
- UV устойчивост: Отлично
- Устойчивост на влага: беден
- Устойчивост на пълзене: Отлично
Кога трябва да използвате PC 3D Printing Filament?
Компютърът се използва в различни промишлени, автомобилни и електрически приложения - особено тези, които изискват висока якост и температурна устойчивост. Присъщата оптична чистота на материала също го прави идеален за прозрачни отпечатъци, стига дебелината на стената да е минимална.
Изберете разумно своята нишка за 3D печат
Сега имате удобно средство за сравняване на различни физически свойства и параметри на производителност от потребителски клас филаменти, изборът на правилния е въпрос на оценка кои параметри са най-подходящи за вашия конкретен приложения.
Ако сте нов в 3D печатането, препоръчваме да започнете с PLA и да преминете към PETG, преди да се заемете с по-предизвикателни материали като ABS и найлон.
