Този задълбочен преглед изследва широко използваните пластмасови и метални материали за 3D печат, контрастира на техните характеристики и употреби и предоставя структуриран подход, който да ви помогне да изберете оптималния материал въз основа на вашите специфични изисквания и цели.
Пластмасов 3D печат
Пластмасовият 3D печат революционизира производството, което позволява по -бързо прототипиране и производство на персонализирана част в различни индустрии. За да се използва пълният му потенциал, разбирането на видовете пластмасови материали и наличните процеси е от ключово значение. Всяка комбинация от материали и процеси осигурява различни предимства, подходящи за различни приложения въз основа на фактори като сила, издръжливост, гъвкавост и качество на повърхността.
Видове пластмасови материали
3D печатните материали се категоризират в термопластични, термореактивни пластмаси и еластомери. Всеки от тези материали се държи различно при топлина и стрес, което пряко влияе върху пригодността на техните приложения.
| Тип на материала | Ключови свойства | Общи приложения |
| Термопластика | Преназначаване и многократна употреба; Обикновено силен и гъвкав | Прототипи, механични части, заграждения |
| Термореактивна пластмаса | Втвърдяват се постоянно след втвърдяване; Отлична топлинна устойчивост | Електрически изолатори, леене, индустриални компоненти |
| Еластомери | Гумен, силно еластичен и гъвкав | Носи, уплътнения, гъвкави конектори |
Термопластика : Това са най -често използваните материали в 3D печат, тъй като те могат да бъдат разтопени, преобразувани и рециклирани. Това ги прави многостранни за редица продукти.
Термосориране на пластмаси : След като се втвърдят, тези материали не могат да бъдат разтопени отново. Тяхната висока температура и химическа устойчивост ги правят подходящи за промишлени части и компоненти, изложени на екстремни условия.
Еластомери : Известни със своята разтегливост и гъвкавост, еластомерите са идеални за части, които изискват гъвкавост или повтаряща се деформация, без да се счупят.
Повече подробности за Термопластици срещу термореактивни материали.
Пластмасови процеси за 3D печат
Всеки 3D процес на печат предлага уникални предимства по отношение на разходите, детайлите и материалите. Изборът на процес зависи от необходимото качество на частта, издръжливост и скорост на производство.
| Процесирайте | предимствата | на недостатъците |
| FDM (моделиране на слети отлагане) | Ниска цена, лесна настройка и широка наличност на материали | Ограничена разделителна способност, видими линии на слоя, по -бавни за високи детайли |
| SLA (стереолитография) | Висока разделителна способност, гладко покритие на повърхността | По -скъпи, смолите могат да бъдат чупливи |
| SLS (селективно лазерно синтероване) | Висока якост, добър за сложни геометрии, не са необходими опори | Висока цена, грубо повърхностно покритие, обработка на прах |
FDM : Известен със своята достъпност и достъпност, FDM е идеален за бързо прототипиране или големи, по -малко подробни модели. Той е популярен в образователните настройки и приложенията за хобисти поради ниската входна цена на оборудването.
SLA : SLA произвежда много части с висока разделителна способност, което го прави идеален за сложни модели, които изискват гладки облицовки, като тези, използвани в бижута или стоматология. Материалите обаче могат да бъдат чупливи, ограничавайки използването им за функционални прототипи.
SLS : Способността на SLS да отпечатва силни, издръжливи части, без да се нуждае от поддържащи структури, го прави идеален за функционални прототипи и части със сложни вътрешни геометрии. Недостатъкът е по-високата му цена и необходимостта от след обработка за подобряване на повърхностния довършил.
FDM 3D печат
FDM, или моделиране на слети отлагане, е най -широко приетата 3D технология за печат. Той е популярен със своята простота, рентабилност и разнообразието от налични термопластични нишки.
Популярни FDM 3D печатници
| Материални | характеристики | Идеални приложения |
| Пла | Биоразградими, лесни за отпечатване и ниска цена | Прототипи, хоби модели, визуални помагала |
| ABS | Силен, устойчив на въздействие и топлинен | Функционални части, автомобилни компоненти |
| PETG | Гъвкав, по -силен от PLA и химически устойчив | Контейнери, механични части, функционални прототипи |
| TPU | Гъвкав, подобен на гума, силно еластичен | Уплътнения, обувки, гъвкави части |
PLA : Това е биоразградимо и широко достъпно, което го прави материал за прототипиране и образователни проекти. Липсва обаче издръжливостта, необходима за дългосрочна функционална употреба.
ABS : Този материал е предпочитан в автомобилната и електроничната индустрия, тъй като предлага добър баланс между здравина, топлинна устойчивост и здравина. Въпреки това, той изисква отопляемо легло и вентилация поради емисиите по време на печат.
PETG : Комбиниране на лекотата на PLA и силата на ABS, PETG обикновено се използва за функционални части, които трябва да издържат на стрес и излагане на химикали.
TPU : TPU е гъвкава нишка с каучукови свойства, което го прави идеален за части, които изискват издръжливост и гъвкавост, като носими технологии или уплътнения.
SLA 3D печат
SLA (стереолитография) използва UV лазер, за да излекува течна смола в твърди части, слой по слой. Той се отличава с създаването на много подробни и гладко финистки обекти, което го прави особено подходящ за индустриите, където прецизността е от решаващо значение.
Популярни SLA 3D печатници
| Материали | Характеристики | Общи приложения |
| Стандартни смоли | Високи детайли, гладко покритие, чупливо | Естетични прототипи, подробни модели |
| Трудни смоли | Устойчив на въздействие, по-добра издръжливост | Функционални части, механични сглобки |
| Кастируеми смоли | Изгорете чисто за приложения за инвестиционно леене | Бижута, кастинг за зъби |
| Гъвкави смоли | Гъвкава гъвкавост, ниско удължение при почивка | Хватки, носими, меки допиращи се компоненти |
Стандартни смоли : Те се използват широко за създаване на много подробни и визуално привлекателни модели, но често са твърде крехки за функционална употреба.
Трудни смоли : Проектирани за части, които изискват повече здравина и издръжливост, тези смоли са идеални за функционални прототипи, при които материалът трябва да издържи на механичния стрес.
Смоли на кавта : Тези смоли изгарят чисто, което ги прави идеални за леене на метални части, като бижута или зъбни корони, където прецизността е жизненоважна.
Гъвкави смоли : Предлагайки имоти, подобни на гума, тези смоли могат да се използват в приложения, изискващи както детайли, така и гъвкавост, като меки ръкохватки или носими устройства.
SLS 3D печат
Селективното лазерно синтероване (SLS) е мощен 3D процес на печат, който използва лазер за пластмаса на Sinter Powder, създавайки силно издръжливи части без нужда от поддържащи структури. SLS обикновено се използва в индустрии като аерокосмическото пространство и автомобила за създаване на функционални части.
Популярни SLS 3D печатници
| Материали | Характеристики | Идеални употреби |
| Найлон (PA12, PA11) | Силни, издръжливи и устойчиви на износване и химикали | Функционални прототипи, механични части, заграждения |
| Напълнен с стъкло найлон | Повишена скованост и устойчивост на топлина | Части с висок стрес, индустриални приложения |
| TPU | Еластични, издръжливи, подобни на гуми свойства | Носи, гъвкави конектори, уплътнения |
| Алумид | Найлон, смесен с алуминиев прах, топлинен устойчив | Твърди части, подобрени механични свойства |
Найлон : Известен със своята сила и издръжливост, найлонът е идеален за функционални прототипи и производствени части. Неговата устойчивост на износване и химикали я прави материал за механични и промишлени приложения.
Напълнен с стъкло Найлон : Добавянето на стъклени влакна увеличава сковаността и устойчивостта на топлина, което го прави подходящ за високо напрежение, високотемпературни приложения, като компоненти на автомобилни двигатели.
TPU : Подобно на използването му в FDM, TPU в SLS е отличен за производство на гъвкави части с добра издръжливост, като уплътнения, уплътнения и носими технологии.
Алумид : Този композитен материал е смесица от найлонов и алуминиев прах, предлагащ подобрена механична якост и топлинна устойчивост, което го прави добър избор за индустриални части, които се нуждаят от допълнителна твърдост и издръжливост.
Сравнението на 3D печатните материали и процеси
| разполагат с | FDM | SLA | SLS |
| Резолюция | Ниско до средни | Много високо | Среден |
| Повърхностно покритие | Видими линии на слоя | Гладък, лъскав | Груб, зърнест |
| Сила | Умерено (зависи от материала) | Ниско до средни | Високо (особено с найлон) |
| Разходи | Ниско | Среден до висок | Високо |
| Сложни геометрии | Необходими са структури за поддръжка | Необходими са структури за поддръжка | Не са необходими опори |
FDM : Най-доброто за прототипиране на нискобюджети и функционални части с по-малък акцент върху естетиката.
SLA : Идеален за много подробни, визуално приятни части, макар и не толкова силни като FDM или SLS части.
SLS : Осигурява най-добрия баланс на сила и сложност за функционални прототипи и производство на малки партиди, макар и на по-висока цена.
Метален 3D печат
Металният 3D печат се използва предимно за високоефективни приложения в индустрии като аерокосмически, автомобилни и медицински области. Той дава възможност за създаване на леки, силни и сложни геометрии, които биха били невъзможни при традиционното производство.
Популярни метални 3D
| материалите за печат | на | характеристики |
| Неръждаема стомана | Устойчив на корозия, издръжлив | Медицински импланти, инструменти, аерокосмически части |
| Алуминий | Лека, устойчива на корозия, умерена сила | Аерокосмически, автомобилни, леки конструкции |
|
|
|
Титан | Изключително силен, лек и биосъвместим | Медицински импланти, аерокосмическо пространство, части за изпълнение | | Inconel | Високотемпературна и устойчива на корозия никелова сплав | Турбинни остриета, топлообменници, изпускателни системи |
Метални 3D печатни материали се избират въз основа на специфичните изисквания за приложение, като топлинна устойчивост, устойчивост на корозия или биосъвместимост за медицинска употреба.
Алтернативи на металния 3D печат
Ако Full Metal 3D печат не е необходим, но все още се нуждаете от подобрени свойства, има алтернативи като композитни нишки или пластмаси, разрушени с метал.
| Алтернативни | характеристики | идеални приложения |
| Композитни нишки | Лека, повишена скованост, лесна за отпечатване | Функционални прототипи, леки части |
| Пластмаса с метално инфутиране | Симулира външния вид и усещането на метала, по -ниска цена | Декоративни части, артистични проекти |
Тези материали позволяват метални свойства без сложността или цената на пълен метален 3D печат, което ги прави идеални за функционални части, които не изискват изключителна сила.
Стъпка по стъпка насоки за избор на десния 3D печат
1. Определете изискванията за приложението си
Започнете с ясно очертаване на това, от което се нуждаете от вашата 3D отпечатана част, за да направите:
Какви са необходимите механични свойства (сила, гъвкавост, издръжливост)?
Ще бъде ли изложено на топлина, химикали или други фактори на околната среда?
Необходимо ли е да бъде безопасна за храна, биосъвместима или да отговаря на други стандарти за безопасност?
Какво е желаното покритие и външен вид на повърхността?
2. Помислете за вашия 3D процес на печат
Технологията за 3D печат, която използвате, ще повлияе на вашите възможности за материали:
FDM (моделиране на отлагане) принтери използват термопластични нишки като PLA, ABS, PETG и найлон.
SLA (стереолитография) и DLP (цифрова обработка на светлина) използват фотополимерни смоли.
SLS (селективно лазерно синтероване) принтери обикновено използват прахообразен найлон или TPU.
Метални 3D принтери използват прахообразни метали като неръждаема стомана, титан и алуминиеви сплави.
3. Съпоставете свойствата на материала с изискванията за приложение
Изследвайте свойствата на материалите, съвместими с вашия принтер, и ги сравнете с нуждите на вашето приложение:
За сила и издръжливост помислете за ABS, найлон или PETG.
За гъвкавост погледнете в TPU или TPC.
За топлинна устойчивост ABS, найлон или Peek са добри варианти.
За безопасност на храните или биосъвместимост използвайте специализирани материали за хранителни или медицински клас.
4. Оценете лекотата на използване и след обработката
Помислете за практичността на работа с всеки материал:
Някои материали, като PLA, са по -лесни за отпечатване, отколкото други, като ABS, което може да изисква отопляемо легло и затворен принтер.
Отпечатъците от смола трябва да бъдат измити и след втвърдяване, докато отпечатъците на нишките може да се нуждаят от премахване на подкрепа и шлифоване.
Някои материали позволяват изглаждане, боядисване или други техники след обработка, за да се подобри крайния резултат.
5. Фактор за разходите и наличността
И накрая, помислете за разходите и достъпността на материалите:
Обикновените нишки като PLA и ABS обикновено са по -евтини и широко достъпни.
Специални материали като въглеродни влакна или пълни с метали нишки могат да струват повече и да бъдат по-трудни за намиране.
Смоли и метални прахове за SLA, DLP, SLS и метални принтери са склонни да бъдат по -скъпи от нишките.
Заключение
3D печатните материали значително се разширяват, предлагайки разнообразни опции за широк спектър от приложения. Когато избирате материал, помислете за вашите специфични изисквания, като механични свойства, термична стабилност и химическа устойчивост. Разбирайки свойствата и приложенията на всеки материал, можете да изберете най -добрата опция за вашия 3D проект за печат.
За експертни насоки относно вашия 3D печат проект, свържете се с нас. Нашите опитни инженери предоставят 24/7 техническа поддръжка и насоки за пациентите за оптимизиране на целия процес. Партнирайте с Team FMG за успех. Ние ще изведем вашето производство на следващото ниво.
Често задавани въпроси за 3D печат (кратки)
1. Кои са най -често срещаните 3D печатни материали?
Термопластици като PLA, ABS, PETG и найлон.
2. Каква е разликата между PLA и ABS?
PLA: Растителна основа, лесна за отпечатване, по-малко силна и топлинна устойчива.
ABS: Петролен на базата на петрол, силен и устойчив на топлина, предразположен към изкривяване.
3. Какви гъвкави 3D печатни материали са налични?
TPU (термопластичен полиуретан) и TPC (термопластичен кополистър).
4. Можете ли 3D печат на метални части?
Да, със специализирани метални 3D принтери или чрез пластмасови отпечатъци след обработка.
5. 3D печатни пластмаси са безопасни за храна?
Не стандартни пластмаси като PLA и ABS, но специфични материали за хранителни стоки като PET и PP са.
6. Каква е разликата между 3D печатните смоли и нишките?
Смоли: Използвани в SLA, произвеждат висока разделителна способност, но чупливи части.
Нишки: Използвани в FDM, произвеждат силни и стабилни части, най -често срещани.
7. Как можете да рециклирате 3D печатни материали?
Смелете и рестришете пластмасите, събирайте и сортирайте за рециклиране или индустриално компост PLA.
