Ovaj detaljni pregled istražuje široko korištene plastične i metalne materijale za 3D štampanje, u suprotnosti s njihovim karakteristikama i koristi i pruža strukturirani pristup koji će vam pomoći da odaberete optimalni materijal na osnovu vaših specifičnih zahtjeva i ciljeva.
Plastični 3D štampanje
Plastični 3D štampanje ima revoluciju proizvodnju, omogućavajući brži prototipiranje i proizvodnja prilagođenih dijela u različitim industrijama. Da biste iskoristili svoj puni potencijal, razumijevanje vrsta plastičnih materijala i dostupnih procesa su ključni. Svaka materijalna i procesna kombinacija pruža različite prednosti, prilagođene različitim aplikacijama na osnovu faktora poput snage, izdržljivosti, fleksibilnosti i kvalitetom površine.
Vrste plastičnih materijala
3D materijali za ispis kategorizirani su u termoplastiku, termozetičku plastiku i elastomere. Svaki od ovih materijala ponaša se drugačije pod toplom i stresom, što direktno utječe na prikladnost svojih aplikacija.
| Vrsta materijala | Ključna svojstva | Uobičajene aplikacije |
| Termoplastika | Ponovno premještaj i za više topljenja; tipično jak i fleksibilan | Prototipovi, mehanički dijelovi, kućišta |
| Termosetinska plastika | Nakon stvrdnjavanja trajno očvrsne; Odlična otpornost na toplinu | Električni izolatori, livenje, industrijske komponente |
| Elastomeri | Guma nalik, visoko elastičan i fleksibilan | Nositelji, brtvi, fleksibilni konektori |
Termoplastika : Ovo su najčešće korišteni materijali u 3D štampanju jer se mogu rastopiti, preoblikovati i reciklirati. To ih čini svestranim za niz proizvoda.
Termosettična plastika : Jednom očvrsnuto, ovi materijali se ne mogu ponovo rastopiti. Njihova visoka temperatura i hemijska otpornost čine ih pogodnim za industrijske dijelove i komponente izložene ekstremnim uvjetima.
Elastomeri : Poznati po njihovoj nastavljivosti i fleksibilnosti, elastomeri su idealni za dijelove koji zahtijevaju fleksibilnost ili ponovljenu deformaciju bez probijanja.
Više detalja o Termoplastika vs. Termosetting Materijali.
Plastični 3D procesi štampanja
Svaki 3D proces štampanja nudi jedinstvene pogodnosti u pogledu troškova, detalja i materijalnih opcija. Izbor procesa ovisi o potrebnom kvalitetu dijela, izdržljivosti i brzini proizvodnje.
| procesa | Prednosti | Nedostaci |
| FDM (modeliranje spojenih taloga) | Niska cijena, jednostavno podešavanje i široka dostupnost materijala | Ograničena rezolucija, vidljive slojne linije, sporije za visoke detalje |
| SLA (stereolitografija) | Velika rezolucija, glatka površina | Skuplje, sumole mogu biti krhke |
| SLS (selektivna laser sintering) | Visoka čvrstoća, dobra za složene geometrije, nisu potrebne podrške | Visoka cijena, gruba površinska obrada, potreban je rukovanje prahom |
FDM : Poznat po svojoj pristupačnosti i pristupačnosti, FDM je idealan za brzi prototipiranje ili velike, manje detaljne modele. Popularno je u obrazovnim postavkama i hobistnim aplikacijama zbog niskog troška unosa opreme.
SLA : SLA proizvodi dijelove velike rezolucije, čineći ga savršenim za zamršene modele koji zahtijevaju glatke završne obrade, poput onih koji se koriste u nakitu ili stomatologiji. Međutim, materijali mogu biti lomljivi, ograničavajući njihovu upotrebu za funkcionalne prototipove.
SLS : SLS-ova sposobnost ispisa jakih, izdržljivih dijelova bez potrebe za podrškom strukture čini ga idealnim za funkcionalne prototipove i dijelove sa složenim unutrašnjim geometrima. Pad je njezin veći trošak i potreba za post-obradom za poboljšanje površinske obrade.
FDM 3D štampanje
FDM ili modeliranje spojenih taložnosti, najprimljenije je 3D tehnologija štampanja. Popularno je za njegovu jednostavnost, ekonomičnost i raznolikost termoplastičnih filamenata.
Popularni FDM 3D materijali za tisak
| Idealne | materijala | aplikacije |
| Plakati | Biorazgradiv, jednostavan za ispis i niska cijena | Prototipovi, hobi modeli, vizuelna pomagala |
| ABS | Jak, otporan na udarce i otporan na toplinu | Funkcionalni dijelovi, Automobilske komponente |
| Petg | Fleksibilan, jači od PLA i otporan na hemikalije | Kontejneri, mehanički dijelovi, funkcionalni prototipi |
| TPU | Fleksibilan, gumeni, vrlo elastičan | Brtve, obuća, fleksibilni dijelovi |
PLA : Biorazjabilan je i široko na raspolaganju, što ga čini prelaznim materijalom za prototipiranje i obrazovne projekte. Međutim, nedostaje mu trajnost potrebna za dugoročnu funkcionalnu upotrebu.
ABS : Ovaj materijal je preferiran u automobilskoj i elektroničkoj industriji jer nudi dobru ravnotežu između snage, otpornosti na toplinu i žilavosti. Međutim, potreban je grijani krevet i ventilaciju zbog emisija tokom tiskanja.
Petg : Kombinirajući jednostavnost ploče i snage ABS-a, Petg se obično koristi za funkcionalne dijelove koji trebaju izdržati stres i izlaganja kemikalijama.
TPU : TPU je fleksibilan filament s gumenim svojstvima, čineći ga idealnim za dijelove koji zahtijevaju izdržljivost i fleksibilnost, poput nosivih tehnologija ili brtva.
SLA 3D štampanje
SLA (stereolitografija) koristi UV laser za izliječenje tečne smole u čvrste dijelove, sloj po sloju. Izdvaja se stvaranjem vrlo detaljnih i glatkih objekata, što ga čini posebno pogodnim za industrije u kojima je preciznost kritična.
Popularni SLA 3D Tiskarski materijal
| Materijal | Karakteristike | Zajedničke namjene |
| Standardne smole | Visoki detalj, glatka završna obrada, krhka | Estetski prototipi, detaljni modeli |
| Žilave smole | Otporna na udarce, bolja izdržljivost | Funkcionalni dijelovi, mehaničke sklopove |
| Catable smole | Izgarajte čisto za aplikacije za ulaganja | Nakit, zubno livenje |
| Fleksibilne smole | Fleksibilnost poput gume, niska izduženje na pauzi | Hvataljke, novine, meko-dodirne komponente |
Standardne smole : Oni se široko koriste za stvaranje vrlo detaljnih i vizualno privlačnih modela, ali su često previše krhke za funkcionalnu upotrebu.
Teške smole : Dizajniran za dijelove koji zahtijevaju veću snagu i izdržljivost, ove su se sumole idealne za funkcionalne prototipove u kojima materijal mora izdržati mehanički stres.
Catable Smole : Ove smole čisto izgaraju čineći ih idealnim za lijevanje metalnih dijelova, poput nakita ili zubnih kruna, gdje je preciznost vitalna.
Fleksibilne smole : Nudeći gumenu svojstva, ove smole mogu se koristiti u aplikacijama koje zahtijevaju detalj i fleksibilnost, poput mekih hvatača ili nosivih uređaja.
SLS 3D štampanje
Selektivna laserska sinterija (SLS) je moćan proces 3D štampanja koji koristi laser za sinter plastiku u prahu, stvarajući vrlo izdržljive dijelove bez potrebe za podrškom. SLS se obično koristi u industrijama poput zrakoplovnog zrakoplova i automobila za stvaranje funkcionalnih dijelova.
Popularni SLS 3D Tiskarski materijal
| Materijal | Karakteristike | Idealne namjene |
| Najlon (PA12, PA11) | Jak, izdržljiv i otporan na habanje i hemikalije | Funkcionalni prototipi, mehanički dijelovi, kućišta |
| Najlon ispunjen staklom | Povećana krutost i otpornost na toplinu | Dijelovi visokog stresa, industrijske primjene |
| TPU | Elastična, izdržljiva, guma nalik na gumu | Nositelji, fleksibilni konektori, brtve |
| Alumide | Najlon pomiješan sa aluminijumskim prahom, otporan na toplinu | Čvrsti dijelovi, poboljšana mehanička svojstva |
Najlon : poznat po svojoj snazi i izdržljivosti, najlon je savršen za funkcionalne prototipove i proizvodne dijelove. Njegova otpornost na habanje i hemikalije čini ga za materijal za mehaničke i industrijske primjene.
Najlon ispunjeni staklom : Dodavanje staklenih vlakana povećava krutost i otpornost na toplinu, čineći ga pogodnim za visokog stresa, visokotemperaturnih aplikacija kao što su komponente automobile.
TPU : Kao i njegova upotreba u FDM-u, TPU u SLS-u je odličan za proizvodnju fleksibilnih dijelova sa dobrom trajnosti, kao što su brtve, brtve i nosivost.
Alumide : Ovaj kompozitni materijal je mješavina najlonskog i aluminijumskog praha, nudeći poboljšanu mehaničku čvrstoću i otpornost na toplinu, što ga čini dobar izbor za industrijske dijelove koji su potrebna dodatna krutost i trajnost.
Usporedba 3D štamparskih materijala i procesa
| sadrže | FDM | SL | Sls |
| Rezolucija | Nizak do srednjeg | Vrlo visok | Srednji |
| Površinski finiš | Vidljive slojne linije | Glatka, sjajna | Grubo, zrnato |
| Snaga | Umjeren (ovisi o materijalu) | Nizak do srednjeg | Visoko (posebno s najlonom) |
| Trošak | Niska | Srednja do visoka | Visoko |
| Složene geometrije | Potrebne strukture podrške | Potrebne strukture podrške | Nije potrebna podrška |
FDM : Najbolje za prototipiranje niskog budžeta i funkcionalnih dijelova sa manje naglašavanja na estetici.
SLA : Idealno za vrlo detaljne, vizualno ugodne dijelove, iako nisu tako jaki kao dijelovi FDM ili SLS.
SLS : pruža najbolju ravnotežu snage i složenosti za funkcionalne prototipove i malene proizvode, iako na većem trošku.
Metalni 3D štampanje
Metalni 3D štampanje prvenstveno se koristi za aplikacije visokih performansi u industrijama poput zrakoplovnog, automobilskog automobila i medicinskih polja. Omogućuje stvaranje laganih, snažnih i složenih geometrija koje bi bilo nemoguće uz tradicionalnu proizvodnju.
Popularni metalni 3D materijali za štampanje
| materijala | karakteristike | Zajedničke aplikacije |
| Nehrđajući čelik | Otporan na koroziju, izdržljiv | Medicinski implantati, alat, zrakoplovni dijelovi |
| Aluminijum | Lagana, otporna na koroziju, umjerena čvrstoća | Aerospace, Automotive, Lagane strukture |
|
|
|
Titanijum | Izuzetno jak, lagan i biokompatibilan | Medicinski implantati, vazduhoplovstvo, delovi performansi | | Inconel | Nikalna legura rezistentne i korozije | Turbinske oštrice, izmjenjivači topline, ispušni sustavi |
Metalni 3D štamparski materijali izabrani su na osnovu specifičnih zahtjeva za aplikacije, poput otpornosti na toplinu, otpornost na koroziju ili biokompatibilnost za medicinsku upotrebu.
Alternativa metalnom 3D ispisa
Ako puni metalni 3D štampanje nije potrebno, ali još uvijek vam treba poboljšana svojstva, postoje alternative poput kompozitnih filamenata ili plastike infuzije metala.
| Alternativne | karakteristike | Idealne aplikacije |
| Kompozitni filamenti | Lagana, povećana krutost, jednostavna za ispis | Funkcionalni prototipi, lagani dijelovi |
| Plastika infuzirana metalom | Simulira izgled i osjećaj metala, niži troškovi | Ukrasni dijelovi, umjetnički projekti |
Ovi materijali omogućavaju svojstva slična metala bez složenosti ili troškova punog metalnog 3D štampanja, čineći ih idealnim za funkcionalne dijelove koji ne zahtijevaju ekstremnu čvrstoću.
Smjernice po korak po korak za odabir pravilnog materijala za 3D štampanje
1. Definirajte potrebe za aplikacijom
Započnite jasno na koji ćete umanjiti ono što vam treba vaš 3D ispisani dio:
Koji su potrebna mehanička svojstva (snaga, fleksibilnost, trajnost)?
Hoće li biti izložen toplini, hemikalijama ili drugim faktorima okoliša?
Da li treba biti siguran, biokompatibilan ili udovoljavanje drugim sigurnosnim standardima?
Koja je željena površinska obrada i izgled?
2 Razmislite o svom procesu 3D štampanja
3D tehnologija štampanja koju koristite utjecati na vaše materijalne opcije:
FDM (modeliranje spojenih taloga) Printeri koriste termoplastične filamene poput PLA, ABS, Petg i najlon.
SLA (stereolitografija) i DLP (digitalna obrada svjetla) Printeri koriste fotopolimerne smole.
SLS (selektivni laserski sintering) štampači obično koriste najlon ili TPU u prahu.
Metalni 3D pisači koriste metale u prahu poput nehrđajućeg čelika, titanijuma i legure aluminija.
3. Uskladite svojstva materijala u zahtjeve za aplikacije
Istražite svojstva materijala kompatibilni sa vašim štampačem i uporedite ih sa vašim aplikacijskim potrebama:
Za snagu i izdržljivost razmotrite ABS, najlon ili petg.
Za fleksibilnost pogledajte TPU ili TPC.
Za otpornost na toplinu, ABS, najlon ili zaviri su dobre opcije.
Za sigurnost hrane ili biokompatibilnost, koristite namjenski materijal za hranu ili medicinski razred.
4. Procijenite jednostavnost upotrebe i nakon obrade
Razmotrite praktičnost rada sa svakim materijalom:
Neki materijali, poput PLA, lakši su ispisati od drugih, poput ABS-a, koji može zahtijevati grijani krevet i priloženi pisač.
Otisci smole moraju se oprati i post-izliječeni, dok otisci filamente mogu trebati podržavati uklanjanje i brušenje.
Neki materijali omogućavaju zaglađivanje, slikanje ili druge tehnike nakon obrade za poboljšanje konačnog rezultata.
5. Faktor u troškovima i dostupnosti
Konačno, razmislite o troškovima i dostupnosti materijala:
Uobičajeni filamenti poput PLA i ABS-a uglavnom su jeftiniji i široko dostupni.
Specijalni materijali poput ugljičnih vlakana ili filama ispunjenih metala mogu koštati više i biti teže pronaći.
Smole i metalni puderi za SLA, DLP, SLS i metalne printere imaju tendenciju da budu pritvori od filamenata.
Zaključak
3D materijali za štampanje uvelike su proširili, nudeći različite mogućnosti za širok spektar primjene. Prilikom odabira materijala razmotrite svoje specifične zahtjeve, poput mehaničkih svojstava, termičke stabilnosti i hemijskog otpora. Razumijevanjem svojstava i aplikacija svakog materijala možete odabrati najbolju opciju za svoj 3D projekt ispisa.
Za stručne smjernice o vašem projektu 3D štampanja kontaktirajte nas. Naši iskusni inženjeri pružaju 24/7 tehničku podršku i smjernice za pacijenta o optimizaciji cijelog procesa. Partner sa tim FMG-om za uspjeh. Preuzećemo vašu proizvodnju na sljedeći nivo.
FAQ 3D materijali za ispis (sažet)
1. Koji su najčešći 3D materijali za ispis?
Termoplastika poput PLA, ABS, Petg i najlon.
2. Kakva je razlika između PLA i ABS-a?
PLA: Postrojenje zasnovano na bilju za ispis, manje snažno i otporno na toplinu.
ABS: Naftni, jak i otporan na toplotu, skloni za izbijanje.
3. Koji su fleksibilni 3D materijali za štampanje dostupni?
TPU (termoplastični poliuretan) i TPC (termoplastični ko-poliester).
4 Možete li 3D tiskati metalni dijelovi?
Da, sa specijalizovanim metalnim 3D pisačima ili plastičnim otisci nakon prerade.
5. Jesu li 3D štampane plastike sigurno?
Nije standardna plastika poput PLA i ABS-a, ali specifični materijali za hranu poput kućnog ljubimca i PP.
6. Koja je razlika između 3D sila i filamenata?
Smole: Koristi se u SLA, proizvode visoke rezolucije, ali krhke dijelove.
Filamenti: koristi se u FDM-u, proizvode jake i stabilne dijelove, najčešće.
7. Kako možete reciklirati 3D štamparije?
Mljevenje i ponovo ekstrudirajte plastiku, sakupljajte i sortirajte za recikliranje ili industrijski kompost plata.
