З кожним роком 3D друк стає більш популярним і доступним. Раніше 3D принтер був більше схожий на складний ЧПУ верстат, але тепер виробники йдуть на зустріч користувачам. Спрощуються та автоматизуються налаштування, які багатьох новачків вганяли у ступор. Незважаючи на це, користувачу-початківцю буває складно розібратися в різноманітті пластиков, що постійно з'являються, для 3D принтера.
Вибрати пластик для 3D принтера дуже важливо, особливо коли має на меті надрукувати функціональну модель з певними властивостями. Прикро буде, якщо надрукована шестерня зламається майже відразу, або декоративна модель швидко втратить свою красу.
Важливо розуміти, чи зможе принтер працювати із вибраним пластиком. Деякі матеріали (найчастіше інженерні) вимагають певних умов для успішного друку.
Спочатку визначтеся, яку модель потрібно надрукувати. Які властивості має бути? Модель має бути міцною? Чи це майстер модель для подальшого тиражування, в якій важлива якість поверхні?
У 90% 3D принтерів використовується пластикова нитка діаметром 1.75. Діаметр 3мм зустрічається рідко, але краще наперед уточнити, який розмір використовується у вашому принтері.
PLA
ABS
HIPS
PVA
PETG
SBS
Нейлон
М'які пластики
Декоративні пластики
Інженерні пластики
Підсумки
PLA
PLA (полілактид) – це найпопулярніший і найдоступніший пластик для 3D принтера. PLA виготовляють із цукрової тростини, кукурудзи чи іншої натуральної сировини. Тому він вважається нетоксичним, біорозкладним матеріалом.
Температура екструдера – 190-220 градусів. Підігрів столу не потрібен, але якщо стіл у принтера з грілкою для кращого прилипання, можна розігріти його до 50-60 градусів. З PLA дуже просто працювати. Єдина вимога – це обдув моделі. Усадка цього матеріалу практично відсутня. Під час друку він практично не має запаху, а якщо і пахне, то запах нагадує палену карамель.
Плюси:
Не дає усадки. Завдяки цьому можна легко виготовляти збірні чи величезні моделі без зміни розмірів.
Немає специфічних вимог до 3D-принтера. Підійде будь-який справний 3D принтер. PLA не потрібен стіл, що підігрівається або закритий корпус.
Нетоксичний. Завдяки цьому під час друку не пахне або має ледве вловимий аромат паленої карамелі.
Різноманітна палітра кольорів.
Мінуси:
PLA погано шліфується та механічно обробляється.
Починає деформуватися вже за невеликого нагрівання (близько 50 градусів).
Крихкість. Порівняно з іншими матеріалами, PLA дуже тендітний і легко ламається.
Руйнується під впливом ультрафіолету. У потерть він звичайно не розвалиться, але може стати тендітнішим і вицвісти.
PLA відмінно підійде для виготовлення габаритних чи складових моделей. Наприклад, декоративні предмети інтер'єру, макетування, корпуси для електроніки і т.д.
Нещодавно у продажу з'явився PLA+. Він може відрізнятись від звичайного PLA покращеними характеристиками. Наприклад, більш міцний, з покращеною адгезією шарів.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ABS
ABS (акрилонітрилбутадієнстирол) – це другий за популярністю пластик для 3D друку, завдяки своїм властивостям, доступності та невеликій ціні.
Температура екструдера – 220-240 градусів. Температура столу – 80-100 градусів. Для друку необхідний стіл, що підігрівається у принтера. Бажано наявність закритої камери, тому що ABS «не любить» протяги. Через різкий перепад температур він може «відклеїтися» від столу або тріснути по шарах. ABS під час друку може неприємно пахнути, тому рекомендується використовувати принтер із закритою камерою та фільтрами або друкувати в приміщенні, що добре провітрюється.
Плюси:
Хороші характеристики міцності дозволяють виготовляти з ABS функціональні прототипи.
Проста механічна та хімічна обробка. ABS легко шкіриться і свердлиться, а за допомогою ацетонової лазні можна досягти ідеально гладкої поверхні.
На сьогоднішній момент це найдешевший вид пластику для 3D друку.
Великий вибір кольорів та відтінків.
Мінуси:
Висока усадка. Через це може бути проблематичне виготовлення габаритних виробів.
Для друку потрібний стіл, що підігрівається, і закрита камера. Без цього ABS може відклеюватися від столу або тріскати шарами.
У процесі друку ABS може неприємно пахнути. Тому рекомендується друкувати в приміщеннях, що провітрюються, або використовувати принтер із закритою камерою і фільтром.
ABS можна вважати інженерним пластиком. Він підійде виготовлення нескладних функціональних виробів.
ABS+ відрізняється від звичайного ABS покращеними характеристиками міцності (пружність, жорсткість, твердість), меншою усадкою і іноді стійкістю до деяких олій і розчинників (наприклад бензин).
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
HIPS
HIPS (ударостійкий полістирол) – спочатку замислювався як пластик розчинної підтримки для матеріалів із високою температурою друку. Наприклад, для ABS або Нейлону.
Температура екструдера – 230-260 градусів. Температура столу – 80-100 градусів. Бажано наявність закритої камери у 3D принтера.
Плюси:
Найменша усадка ніж у ABS.
Простота механічної обробки.
Матова поверхня дуже виграшно виглядає на декоративних виробах.
Дозволено контакт із харчовими продуктами (але варто обов'язково уточнити наявність сертифікатів у конкретного виробника)
Мінуси:
Для друку потрібен принтер з підігріваним столом та закритою камерою.
Гнучкіший і менш міцний ніж ABS. Через це не вдасться виготовляти функціональні вироби.
Маленька палітра кольорів.
Найчастіше HIPS використовується за призначенням для друку на 2х екструдерних принтерах як підтримка для ABS. Він добре (хоч і не дуже швидко) розчиняється в лимонелі.
Іноді HIPS використовують як самостійний матеріал. Вироби з нього виходять не дуже міцними, але цей пластик люблять за легку постобробку. HIPS можна використовувати для моделей, які згодом контактуватимуть з харчовими продуктами (не гарячими).
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PVA
PVA (полівініловий спирт) – це матеріал, який розроблявся як водорозчинна підтримка для PLA.
Температура екструдера – 190-210. Підігрів столу не потрібний. PVA - трохи "капризний" матеріал, його не рекомендується перегрівати та друкувати на високих швидкостях.
PVA дуже гігроскопічний і розчиняється звичайною водою. Тому він використовується тільки як підтримка для PLA або інших пластиків, що мають близьку температуру друку до PVA.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PETG
PETG (поліетилентерефталат) зібрав у собі найкращі властивості PLA та ABS. З ним легко працювати, у нього маленький відсоток усадки та відмінна спікання шарів.
Температура екструдера – 220-240 градусів. Температура столу – 80-100 градусів. У процесі друку модель потрібно добре обдувати.
Плюси:
Відмінна спікання шарів.
PETG дуже міцний та зносостійкий. Добре витримує ударні навантаження.
Практично відсутній запах під час друку.
Нетоксичний.
Маленька усадка.
Мінуси:
Потрібен стіл, що підігрівається на принтері, модель потрібно добре обдувати.
PETG дуже плинний матеріал. Може знадобитися додаткове налаштування ретрактів.
PETG чудово підійде для друку функціональних моделей. Завдяки невеликій усадці його часто використовують для виготовлення великих чи складових моделей. Завдяки низькій токсичності PETG часто використовують для виробів, які контактуватимуть з їжею.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
SBS
Це матеріал із високою прозорістю. При цьому він міцний та пружний. SBS це пластик із низькою токсичністю. Його можна використовувати для друку моделей, що контактують з їжею.
Температура екструдера – 230-260 градусів. Температура столу – 60-100 градусів. Друк можна без закритого корпусу на принтері.
Плюси:
Невелика усадка
Прозорість. Після обробки сольвентом, лимонелом або дихлорметаном може вийти гарні прозорі вироби з практично гладкою поверхнею.
Легко обробляється механічно чи хімічно.
Дозволено контакт із продуктами харчування.
Мінуси:
Погана спікання шарів. Моделі краще друкувати в 1 шар товстим соплом або зі 100% заповненням.
Потрібен принтер з столом, що підігрівається.
SBS відмінно підходить для напівпрозорих ваз, дитячих іграшок та ємностей для харчових продуктів. Або функціональних речей, які потребують прозорості, наприклад кастомні поворотники на мотоцикл або машину, світильники або прототипи пляшок.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Нейлон
Нейлон (поліамід) вважається зносостійким матеріалом з доступних для домашнього 3D друку. Крім хорошої стійкості до стирання та міцності він має великий коефіцієнт ковзання.
Температура екструдера – 240-260 градусів. Температура столу – 80-100 градусів. Нейлон дуже примхливий та гігроскопічний матеріал – перед використанням рекомендується просушити котушку із пластиком. Для друку потрібен принтер з підігріваним столом і закритою камерою, без цього буде складно надрукувати щось більше невеликої шестерні.
Плюси:
Висока міцність та зносостійкість.
Високий коефіцієнт ковзання.
Термостійкість у порівнянні з іншими пластиками для 3D друку.
Висока стійкість до багатьох розчинників.
Добре піддається механічній обробці. Відмінно шліфується та свердлиться.
Мінуси:
Висока усадка.
Для друку потрібен принтер із закритою камерою і столом, що підігрівається.
Попередньо просушити матеріал від зайвої вологи.
Нейлон відмінно підійде для виготовлення зносостійких деталей – шестерні, функціональні моделі тощо. Іноді нейлон використовують для друкування втулок.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
М'які пластики
FLEX (TPU, TPE, TPC) - це матеріал схожий на силікон або гуму. Він гнучкий та еластичний, але водночас міцний на розрив. Наприклад TPE – це гумоподібний пластик, а TPU – більш жорсткий.
FLEX друкується на температурі 200-240 (залежно від матеріалу). Стіл, що підігрівається, не обов'язковий. На принтерах з директом подачею матеріалу (механізм подачі на друкованій голові) проблем з печаткою зазвичай не буває. На боуден подачі (механізм подачі розташований на корпусі) друк дуже м'якими пластиками може викликати труднощі. Зазвичай доводиться додатково налаштовувати притиск дроту. Головний нюанс – це невеликі швидкості друку - 20-40мм.
Плюси:
Гнучкість або гумоподібність (залежно від вибраного матеріалу та його жорсткості).
Стійкість до розчинників.
Мінуси:
Складність друку на деяких видах принтерів (особливо з подачею боуден)
Складна постобробка. Через особливості матеріалу його неможливо обробити хімічно чи механічно.
Залежно від виду FLEXa моделі можуть бути гнучкі або гумоподібні. Цей матеріал, залежно від м'якості, можна використовувати для друку прокладок ущільнювачів, устілок, ремінних передач, гусениць або інших моделей які вимагають гнучкості або м'якості.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Декоративні пластики
Декоративні пластики – це PLA пластики з різними наповнювачами (дерев'яна чи металева стружка). Або з барвниками, підібраними для імітації різних матеріалів. Оскільки основа пластика це PLA, то він дуже простий у друку.
Температура екструдера – 200-220 градусів (залежно від виробника). Стіл, що підігрівається, не обов'язковий.
Плюси:
Багато декоративними пластиками легко друкувати.
Красивий рельєф або колір поверхні, який складно отримати після обробки або фарбування.
Мінуси:
Деякі наповнювачі (наприклад, глина) є абразивами. Для таких пластиків не можна використовувати стандартне латунне сопло. Прийде купувати більш тверде сталеве сопло.
Деякі декоративні пластики можуть забити маленьке сопло (0,4 і менше). Для них потрібно використовувати більш "товсте" сопло.
Залежно від наповнювача виходять різні властивості матеріалу. Пластики, в яких використовується тільки барвник, не вимагають додаткової обробки. Матеріалам з “наповнювачами” іноді може бути потрібна додаткова пост обробка.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Інженерні пластики
Це пластики на основі нейлону з наповнювачами, які покращують міцнісні, теплостійкі та інші характеристики, допомагають досягти меншої усадки матеріалу. Наприклад – вуглеволокно, карбонові нитки чи скловолокно.
Температура екструдера – 240-300 градусів (залежно від виробника). Температура столу – 90-110 градусів. Оскільки пластики на основі нейлону, то вимоги для друку схожі. Це підігрівається стіл і закритий корпус принтера.
Плюси:
Твердість та міцність.
Низька займистість або негорючість.
Висока точність, завдяки низькій усадці.
Мінуси:
Для друку потрібен 3D принтер із закритою камерою і столом, що підігрівається.
Деякі наповнювачі можуть швидко зіпсувати латунне сопло.
У 3D принтерах використовуються латунні сопла, деякі пластики можуть швидко розточити його під час друку. Для таких матеріалів рекомендується використовувати сталеві сопла.
Це вузькоспеціалізовані пластики, що застосовуються під конкретне завдання, залежно від наповнювача. Наприклад, функціональні деталі не втрачають форму при нагріванні, стійкі до багатьох розчинників і т.д.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Підсумки
Це звичайно не весь список матеріалів для 3D друку. З'являється багато вузькоспеціалізованих інженерних та декоративних пластиків для конкретних завдань.
Виробники постійно намагаються поповнювати асортименти матеріалів для 3D друку. Удосконалюються вже знайомі матеріали для комфортнішого друку. З'являється багато цікавих декоративних пластиків, що імітують різні матеріали - кераміку, глину, дерево, метали.
І, звичайно, постійно оновлюється асортимент інженерних пластиків. Зараз з'явилося багато цікавих матеріалів для вузькоспеціалізованих завдань - наприклад пластик, що випалюється з малою зольністю для подальшого виливка в металі.
Перед придбанням котушки прочитайте інформацію на сайті виробника або продавця. Там можна знайти деякі нюанси друку для конкретного пластику. Рекомендований діапазон температур вказує виробник на коробці. Іноді для якісного друку рекомендується надрукувати кілька тестів, щоб підібрати налаштування температури, ретракту і т.д.
Намагайтеся зберігати почату котушку в пакетах із силікагелем. Високотемпературні пластики перед друком рекомендується додатково просушити від надмірної вологи.
