Материалы для FDM-печати

Технология FDM имеет массу преимуществ, среди которых относительная простота конструкции принтеров и ценовая доступность как устройств, так и расходных материалов. Причем, ассортимент материалов является, пожалуй, самым широким среди всех доступных технологий. Как правило, для печати используются термопластики. Расмотрим наиболее популярные из них:

Полилактид (PLA)

Безусловный лидер современного рынка расходных материалов для FDM принтеров – экологичный, биосовместимый, термопластичный состав. В основе его производства – кукуруза и сахарный тростник, благодаря чему изделия из этого типа пластика с успехом используются в быту. Его применяют для изготовления игрушек, посуды, сувенирной продукции, элементов корпусов для бытовой техники, дизайнерских моделей, упаковки для пищевых продуктов, лекарств, хирургической нити, а благодаря ценовой доступности – ещё и для образования и хобби.

Несмотря на высокое качество поверхности изделий из PLA, назвать их практичными можно с большой натяжкой — материал достаточно мягок и недолговечен. Температура плавления составляет 170-180°C, процесс стеклования начинается при охлаждении до 50°C.

PLA зарекомендовал себя лучшим типом материала для 3D-принтеров с открытой камерой построения и подогреваемым рабочим столиком.

К преимуществам относятся низкая усадка, благодаря чему готовые объекты не деформируются в процессе отверждения, простота в работе и универсальность.

Настройки принтера для печати из PLA:

☛ температура экструдера - 215 °C;

☛ температура платформы - от 50 °C до 60 °C.

☛ обработка платформы - чистка.

Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)

ABS, или акрилонитрилбутадиенстирол – самый популярный в области 3D-прототипирования термостойкий пластик, который, тем не менее, не может считаться одним из наиболее востребованных ввиду того, что печать с его использованием достаточно проблематична.

Преимущества – долговечность, механическая прочность, устойчивость к влаге, маслам, широкому спектру кислот и повышенным температурам (достойно выдерживает нагрев до 100-110°C, прекрасно реагирует на окрашивание). В то же время некоторые разновидности разрушаются при длительном контакте с прямыми солнечными лучами, а температура плавления – порядка 180°C – считается низкой для промышленного применения. При охлаждении объект подвержен существенной усадке – первые слои могут закручиваться, деформироваться и растрескиваться. Чтобы избежать таких проблем, применять ABS рекомендуется для печати на 3D принтерах с подогреваемым рабочим столом и закрытым корпусом. Для более надежного схватывания с рабочей поверхностью также следует применять липкую ленту.

Изделия из ABS абсолютно безопасны при нормальной температуре воздуха, однако нагревание способствует выделению ядовитых паров акрилонитрила, ввиду чего его не стоит использовать для печати игрушек, бытовых предметов, посуды и контейнеров для хранения пищи.

Настройки принтера для печати из ABS:

☛ температура экструдера - 255 °C;

☛ температура платформы - от 80 °C до 110 °C;

☛ обработка платформы - чистка.

Главные преимущества этого материала – неподверженность износу ввиду трения, благодаря чему он пользуется большой популярностью в различных отраслях промышленности, в частности, для покрытия деталей в качестве альтернативы смазке.

Нейлоновая нить представлена достаточно большим ассортиментом, каждая разновидность обладает своими преимуществами и недостатками. Наиболее популярными и практичными традиционно считаются созданный компанией DuPont в 1935 году нейлон-66 и его более поздний аналог производства BASF нейлон-6. Их температура плавления составляет соответственно 265 и 220°C, чем и определяются особенности их применения.

Ключевые особенности – легко впитывает влагу, сплавляется с полиимидом, что требует особой тщательности при выборе принтера, для более надежной фиксации с рабочим столиком следует использовать пропитанную воском липкую ленту. Рекомендован для заправки принтеров с шипованными протягивающими механизмами в составе экструдеров, а также для печати цельных моделей, так как детали из нейлона между собой склеиваются очень плохо.

Настройки принтера для печати из нейлона:

☛ температура экструдера - 240 °C;

☛ температура платформы - от 80 °C до 90 °C;

☛ обработка платформы - чиска, использование скотча для лучшего сцепления распечатка с платформой.

PETG (polyethylene terephthalate glycol, или полиэтилентерефталат-гликоль) — очень прочный материал с хорошим термическим сопротивлением и крепким склеиванием слоев. Распечатки из этого материала можно использовать и хранить как дома, так и на открытом воздухе. При печати из PETG практически отсутствует деформация модели, поэтому данный материал смело можно использовать для печати крупных объектов. Также PETG — довольно эластичный материал, что уменьшает риск поломки модели под давлением.

При производстве в PET часто добавляется гликоль (отсюда и появляется буква G в названии), что делает материал более простым в использовании при печати, менее хрупким и делает полупрозрачные разновидности материала более прозрачными и чистыми.

Одно из свойств PETG — низкое тепловое расширение, что уменьшает вероятность того, что распечаток отклеится от платформы и деформируется во время печати, поэтому нет нужды использовать изоляционные камеры, как в случае с ABS.

Настройки принтера для печати из PET/PETG:

☛ температура экструдера - 240 °C;

☛ температура платформы - от 80 °C до 100 °C;

☛ обработка платформы - чистка без использования спиртов.

Flex

Flex — очень прочный и эластичный материал. Слои Flex крепко схватываются. Flex обладает отличным сопротивлением стиранию, сохраняет эластичность даже при низких температурах и является устойчивым к воздействию многих растворителей.

При охлаждении распечатка Flex усаживается не сильно, поэтому из него удобно печатать модели высокой точности.

Печатать из Flex рекомендуется медленно.

Flex отлично подходит для печати эластичных объектов, например, кейсов для телефонов, корпусов для камер или колес для радиоуправляемых машинок. FLEX применяется как для быстрого прототипирования, так и для мелкосерийного производства готовый изделий.

Настройки принтера для печати из Flex:

☛ температура экструдера - 230 °C;

☛ температура платформы - от 50 °C до 65 °C;

☛ обработка платформы - чистка, использование ПВА клея, так как некоторые виды Flex слишком крепко сцепляются с платформой.