Sakoneko ikuspegi orokor honek 3D inprimatzeko plastikozko eta metalezko materialak aztertzen ditu, haien ezaugarriak eta erabilerak kontrastatzen ditu eta ikuspegi egituratua eskaintzen du zure eskakizun eta helburu zehatzetan oinarritutako material optimoa hautatzen laguntzeko.
Plastikozko 3D inprimaketa
Plastikozko 3D inprimatzeak fabrikazio iraultzaileak izan ditu, hainbat industrietan prototipatze eta pertsonalizatutako produkzio azkarragoa ahalbidetuz. Bere potentzial osoa aprobetxatzeko, eskuragarri dauden material eta prozesu plastiko motak ulertzea da. Material eta prozesu konbinazio bakoitzak abantaila desberdinak eskaintzen ditu, indarra, iraunkortasuna, malgutasuna eta gainazaleko kalitatea bezalako faktoreetan oinarritutako aplikazio desberdinetara egokituta.
Material plastiko motak
3D inprimatzeko materialak termoplastikoetan, termosetetiko plastikoetan eta elastomeroetan sailkatzen dira. Material horietako bakoitzak beroaren eta estresaren azpian jokatzen du, eta horrek zuzenean bere aplikazioen egokitasuna eragiten du.
| Material motako | gako propietateak | Aplikazio arruntak |
| Termoplastikoak | Berriro urtu eta berrerabilgarria; Normalean sendoa eta malgua | Prototipoak, pieza mekanikoak, itxiturak |
| Plastiko termosetting | Gogortu betirako sendatzen ondoren; Bero erresistentzia bikaina | Isolatzaile elektrikoak, galdaketa, osagai industrialak |
| Elastomeroak | Kautxuzko modukoa, oso elastikoa eta malgua | Erabilgarriak, zigiluak, konektore malguak |
Termoplastikoak : Hauek dira 3D inprimaketan gehien erabiltzen diren materialak urtu, berriro aldatu eta birziklatu ditzaketelako. Horrek polifazetikoak bihurtzen ditu hainbat produkturen truke.
Plastiko termosetikoa : Behin gogortua, material horiek ezin dira berriro urtu. Tenperatura altuak eta erresistentzia kimikoak muturreko baldintzetara eragindako pieza industrialetarako eta osagaietarako egokiak dira.
ELASTOMERAK : Haien zabaltasunagatik eta malgutasunagatik ezaguna da, elastomeroak malgutasuna edo deformazio errepikatua behar duten zatientzako aproposak dira hautsi gabe.
Xehetasun gehiago Termoplastikoak vs termosotting materialak.
Plastikozko 3D inprimatzeko prozesuak
3D inprimatzeko prozesu bakoitzak onura paregabeak eskaintzen ditu kostu, xehetasun eta aukera materialei dagokienez. Prozesuaren aukera behar den kalitatearen, iraunkortasunaren eta ekoizpenaren abiaduraren araberakoa da.
| Prozesuen | abantailak | Desabantailak |
| FDM (metatutako gordailuen modelatzea) | Kostu baxua, konfigurazio erraza eta material erabilgarritasuna | Ebazpen mugatua, geruza ikusgai dauden lerroak, motelagoak xehetasun handiak lortzeko |
| SLA (estereolitografia) | Bereizmen handia, gainazal leuna | Garestiagoa, erretxinak hauskorrak izan daitezke |
| SLS (laser sinterizaketa selektiboa) | Indar handia, geometria konplexuak lortzeko, ez da euskarririk behar | Kostu handia, gainazalaren akabera zakarra, hautsa kudeatzea beharrezkoa da |
FDM : Bere eskuragarritasunagatik eta irisgarritasunagatik ezaguna, FDM aproposa da prototipatze azkarra edo eredu handiak, gutxiago zehatzak egiteko. Hezkuntzako ezarpenetan eta hobbyist aplikazioetan ezaguna da ekipoen sarrera kostu baxua dela eta.
SLA : SLAk bereizmen handiko piezak ekoizten ditu, akabera leunak behar dituzten eredu korapilatsuetarako aproposa da, hala nola bitxietan edo odontologian erabiltzen direnak. Hala ere, materialak hauskorrak izan daitezke, prototipo funtzionaletarako erabilera mugatuz.
SLS : SLS-ek laguntza-egiturak behar izan gabe pieza sendoak eta iraunkorrak inprimatzeko duen gaitasuna, barneko geometria konplexuak dituzten prototipo funtzionalak eta piezak egiteko aproposa da. Desabantaila da bere kostu handiagoa eta postprozesazio beharra gainazalaren akabera hobetzeko.
FDM 3D inprimatzea
FDM, edo deposituaren metatutako modelatzea, 3D inprimatzeko teknologia gehien hartutakoa da. Oso ezaguna da bere sinpletasunagatik, kostu-eraginkortasunagatik eta eskuragarri dauden filamentu termoplastikoengatik.
FDM 3D inprimatzeko material ezagunak
| materialak | Ezaugarriak | Aplikazio idealak |
| Plaka | Biodegradagarria, inprimatzeko erraza eta kostu txikia | Prototipoak, hobby ereduak, bisual laguntzak |
| Abs | Sendoa, inpaktuarekiko erresistentea eta beroarekiko erresistentzia | Pieza funtzionalak, automobilgintzako osagaiak |
| Petg | Pla eta erresistente kimikoena baino malguagoa, indartsuagoa | Edukiontziak, pieza mekanikoak, prototipo funtzionalak |
| Tpu | Malgua, gomazko modukoa, oso elastikoa | Gasak, oinetakoak, zati malguak |
PLA : biodegradagarria da eta oso eskuragarri dago, prototipatze eta hezkuntza proiektuetarako materiala bihurtuz. Hala ere, epe luzerako erabilera funtzionala egiteko behar den iraunkortasuna falta da.
ABS : Material hau nahiago da automobilgintza eta elektronika industrietan, indarraren, beroarekiko erresistentziaren eta gogortasunaren arteko oreka ona eskaintzen duelako. Hala ere, ohe eta aireztapen berotua behar da inprimatzean emisioengatik.
PETG : PLA erraztasuna eta ABS indarra uztartzea, PET-ak normalean estresa eta produktu kimikoen esposizioa jasan behar duten pieza funtzionaletarako erabiltzen da.
TPU : TPU kautxu itxurako propietateak dituen filamentu malgua da, iraunkortasuna eta malgutasuna eskatzen duten zatietarako aproposa, hala nola, higadura teknologia edo zigiluak.
SLA 3D inprimaketa
SLAk (estereolitografia) UV laser bat erabiltzen du erretxina likidoa pieza solidoetan sendatzeko, geruzaren arabera geruza. Objektu oso zehatzak eta leunak sortzerakoan nabarmentzen da, zehaztasuna kritikoa den industrietarako bereziki egokia da.
SLA 3D inprimatzeko material ezagunak
| materialen | ezaugarriak | Erabilera arruntak |
| Erretxina estandarrak | Xehetasun altua, akabera leuna, hauskorra | Prototipo estetikoak, eredu zehatzak |
| Erretxina gogorrak | Eraginarekiko erresistentzia, iraunkortasun hobea | Pieza funtzionalak, muntaketa mekanikoak |
| Erretxina galdagarriak | Erre itzazu inbertsioen galdaketa aplikazioetarako | Bitxiak, hortzetako galdaketa |
| Erretxina malguak | Gomazko moduko malgutasuna, luzapen baxua atsedenaldian | Grips, Wearables, Soft-ukipen osagaiak |
Erretxina estandarrak : oso erabiliak dira eredu oso zehatzak eta erakargarriak sortzeko, baina askotan hauskorrak dira erabilera funtzionala lortzeko.
Erretxina gogorrak : indar eta iraunkortasun handiagoa behar duten piezetarako diseinatuta, erretxina horiek aproposak dira materialak estres mekanikoari eutsi behar zaion prototipo funtzionalak egiteko.
Erretxina gurutzagarriak : erretxina hauek garbi erretzen dira, metalezko piezak botatzeko aproposak bihurtuz, hala nola bitxiak edo hortzetako koroak, zehaztasuna ezinbestekoa baita.
Erretxina malguak : kautxuzko propietateak eskainiz, erretxina hauek bi xehetasunak eta malgutasuna behar duten aplikazioetan erabil daitezke, adibidez, jazarpen bigunak edo gailu eramangarriak.
SLS 3D inprimaketa
Laser Sintering Selektiboa (SLS) 3D inprimatzeko prozesu indartsua da, plastiko hautsa hautsezko laserra erabiltzen duena, oso iraunkorrak diren piezak sortuz laguntza egituren beharrik gabe. SLS ohiko industrietan erabiltzen da Aeroespace eta Automotive bezalako industrietan pieza funtzionalak sortzeko.
SLS 3D inprimatzeko material ezagunak
| materialaren | ezaugarriak | Erabilera idealak |
| Nylon (pa12, pa11) | Higadura sendoa, iraunkorra eta erresistentea | Prototipo funtzionalak, pieza mekanikoak, itxiturak |
| Beira betetako nylon | Zurruntasuna eta beroarekiko erresistentzia areagotzea | Estres handiko piezak, industria-aplikazioak |
| Tpu | Kautxuzko antzeko propietate elastikoak, iraunkorrak | Erabilgarriak, konektore malguak, juntadurak |
| Atisu | Nylon aluminiozko hautsarekin nahastuta, beroarekiko erresistentziak | Pieza gogorrak, propietate mekaniko hobetuak |
Nylon : bere indarraren eta iraunkortasunagatik ezaguna da, nylon ezin hobea da prototipo funtzionalak eta ekoizpen piezak egiteko. Higadurarekiko eta produktu kimikoekiko erresistentziak aplikazio mekaniko eta industrialetarako materiala bihurtzen du.
Beira betetako nylonea : beirazko zuntzak gehitzeak gogortasuna eta beroarekiko erresistentzia areagotzen du, estresa handiko, tenperatura handiko aplikazioetarako, hala nola automobilgintzako motorraren osagaiak.
TPU : FDM-n erabiltzea bezala, TPU SLS oso bikaina da iraunkortasun ona duten pieza malguak ekoizteko, hala nola zigiluak, juntak eta higadura teknologiak.
Alumide : Material konposatu hau nylonezko eta aluminiozko hautsa nahasketa da, indar mekaniko eta beroarekiko erresistentzia hobetua eskainiz, aukera ona izan dezaten zurruntasun eta iraunkortasun gehigarria behar duten industria zatientzat.
3D materialak eta prozesuak konparatzea
| SLs | FDM | SL | inprimatzeko |
| Balioztapen | Baxua eta ertaina | Oso altua | Bitarte |
| Azaleko akabera | Geruza lerro ikusgarriak | Leuna, distiratsua | Zakarra, alea |
| Sendotasun | Ertaina (materialaren araberakoa) | Baxua eta ertaina | Altua (batez ere nylonarekin) |
| Kostatu | Baxu | Ertaina eta altua | Garai |
| Geometria konplexuak | Laguntza egiturak behar dira | Laguntza egiturak behar dira | Ez da onartzen euskarririk |
FDM : Aurrekontu txikiko prototipatze eta pieza funtzionaletarako onena estetikan arreta gutxiago dutenak.
SLA : Oso xehetasun oso zehatzak, ikusmen atseginak, FDM edo SLS zatiak bezain sendoak ez diren arren.
SLS : prototipo funtzionalak eta sorta txikiko produkzioaren indarra eta konplexutasun onena eskaintzen ditu, kostu handiagoan izan arren.
Metal 3D inprimaketa
Metal 3D inprimaketa batez ere errendimendu handiko aplikazioetarako erabiltzen da aeroespace, automobil eta mediku eremuak bezalako industrietan. Fabrikazio tradizionalarekin ezinezkoa izango litzatekeen geometria arinak, sendoak eta konplexuak sortzea ahalbidetzen du.
Metalezko 3D inprimatzeko material ezagunak
| materialen | ezaugarriak | Aplikazio arruntak |
| Altzairu herdoilgaitza | Korrosioarekiko erresistentea, iraunkorra | Inplante medikoak, tresneria, pieza aeroespazialak |
| Aluminio | Arina, korrosioarekiko erresistentea, indar neurrigabea | Aeroespaziala, automobilgintza, egitura arinak |
|
|
|
Titanioa | Oso sendoa, arina eta bio-bateragarria | Inplante medikoak, aeroespaziala, errendimenduko piezak | | | | |] Inconel | Tenperatura altuko eta korrosioarekiko erresistentea Nickel aleo | Turbina palak, bero-trukagailuak, ihes sistemak |
Metal 3D inprimatzeko materialak aplikazio espezifikoen eskakizunetan oinarrituta aukeratzen dira, hala nola beroarekiko erresistentzia, korrosioarekiko erresistentzia edo erabilera medikoa egiteko biozpazibilitatea.
Alternatibak Metal 3D inprimatzeko
Metalezko 3D inprimaketa osoa beharrezkoa ez bada, baina propietate hobeak behar dituzu oraindik, badaude konposatuen edo metalezko infusio plastikoak bezalako alternatibak.
| alternatiboak | Ezaugarri | Aplikazio idealak |
| Filamentu konposatuak | Argitasun arina, areagotu, inprimatzeko erraza | Prototipo funtzionalak, pieza arinak |
| Metalezko infekzioa plastikoa | Metalaren itxura eta sentimendua simulatzen du | Dekorazio zatiak, proiektu artistikoak |
Material horiek metalezko antzeko propietateak ahalbidetzen dituzte 3D inprimaketa metaliko osoaren konplexutasunik edo kosturik gabe, muturreko indarrik behar ez duten pieza funtzionaletarako aproposa bihurtuz.
3D inprimatzeko material egokia aukeratzeko urratsez urrats
1. Definitu zure aplikazioaren baldintzak
Hasi zure 3D inprimatutako zatia behar duzuna argi eta garbi:
Zein dira beharrezko propietate mekanikoak (indarra, malgutasuna, iraunkortasuna)?
Bero, produktu kimikoen edo ingurumen-faktoreen eraginpean egongo da?
Janaria segurua, biokompatiblea izan behar al da edo segurtasun estandar batzuk bete behar al ditu?
Zein da nahi duzun gainazalaren amaiera eta itxura?
2. Demagun zure 3D inprimatzeko prozesua
Erabiltzen duzun 3D inprimatzeko teknologiak zure materialen aukerak eragingo ditu:
FDM (metatutako gordailuaren modelatzea) inprimagailuek pla, abs, petg eta nylon bezalako filamentu termoplastikoak erabiltzen dituzte.
SLA (estereolitografia) eta DLP (argiztapen digitalaren prozesamendua) inprimagailuak fotopolimero erretxinak erabiltzen dituzte.
SLS (laser selektiboak) inprimagailuak normalean nylon edo tpu hautsa erabiltzen dute.
Metal 3D inprimagailuek altzairu herdoilgaitze, titaniozko eta aluminio aleazioen antzeko metalak erabiltzen dituzte.
3. Partidatu materialen propietateak aplikazioen eskakizunetara
Ikertu zure inprimagailuarekin bateragarriak diren materialen propietateak eta konparatu zure aplikazioaren beharretara:
Indarra eta iraunkortasuna lortzeko, kontuan hartu abs, nylon edo petg.
Malgutasunagatik, begiratu TPU edo TPC.
Beroarekiko erresistentzia, ABS, nylon edo Peek aukera onak dira.
Elikagaien segurtasunerako edo biokompatibility egiteko, erabili elikagai-maila edo mediku maileguak.
4. ebaluatu erabiltzeko erraztasuna eta postprozesazioa
Kontuan hartu material bakoitzarekin lan egiteko praktikak:
Material batzuk, Pla bezala, errazagoak dira beste batzuekin inprimatu, ABS bezala, ohe berotua eta inprimagailu itxia eska ditzakeena.
Erretxina grabatuak garbitu behar dira eta bidalketa egin behar dira, eta filamentaren grabatuek laguntza kentzea eta lixatzeko behar izan dezakete.
Zenbait materialk leuntzeko, margotzeko edo prozesatzeko beste teknika batzuk ahalbidetzeko aukera ematen dute azken emaitza hobetzeko.
5. Kostu eta erabilgarritasun faktorea
Azkenik, kontuan hartu materialen kostua eta irisgarritasuna:
Pla eta Abs bezalako filamentu arruntak orokorrean garestiagoak eta oso eskuragarri daude.
Karbono zuntz edo metalezko betetako filamentuak bezalako material bereziak gehiago kostatu daitezke eta zailagoa izan daiteke.
Erretxinak eta metalezko hautsak SLA, DLP, SLS eta metalezko inprimagailuentzat filamentuak baino prezio handiagoak izan ohi dira.
Bukaera
3D inprimatzeko materialak zabaldu dira, aplikazio sorta zabal baterako aukera ugari eskaintzen ditu. Material bat aukeratzerakoan, kontuan hartu zure eskakizun zehatzak, hala nola, propietate mekanikoak, egonkortasun termikoa eta erresistentzia kimikoa. Material bakoitzaren propietateak eta aplikazioak ulertuz, zure 3D inprimatzeko proiekturako aukerarik onena hauta dezakezu.
Zure 3D inprimatzeko proiektuan adituen orientaziorako, jar zaitez gurekin harremanetan. Eskarmentu handiko ingeniari laguntza teknikoa eta pazientearen orientazioa eskaintzen dituzte prozesu osoa optimizatzeko. Bazkidea FMG taldearekin arrakasta lortzeko. Zure produkzioa eramango dugu hurrengo mailara .
3D inprimatzeko materialak FAQ (Concise)
1. Zer dira 3D inprimatzeko material ohikoenak?
Pla, Abs, Petg eta Nylon bezalako termoplastikoak.
2. Zertan datza Pla eta Absen arteko aldea?
PLA: Landareetan oinarritutakoak, inprimatzeko erraza, indartsuagoa eta beroarekiko erresistentea.
ABS: petrolioan oinarritutako, sendo eta beroarekiko erresistentea, okertzeko joera.
3. Zer da 3D inprimatzeko material malguak eskuragarri?
TPU (poliuretano termoplastikoa) eta tpc (termoplastiko ko-poliesterra).
4. 3D inprimatu metalezko piezak?
Bai, metalezko 3D inprimagailu espezializatuekin edo prozesatze osteko plastikozko grabatuekin.
5. 3D inprimatutako plastikozko elikagaiak seguruak dira?
Ez plastiko estandarrak pla eta abs bezalakoak, baina maskota eta PP bezalako elikagaien kalifikazio espezifikoak dira.
6. Zertan datza 3D inprimatzeko erretxinak eta filamentuak?
Erretxinak: SLAn erabiltzen da, bereizmen handiko baina zati hauskorrak sortzen ditu.
Filamentuak: FDMn erabiltzen da, pieza sendoak eta egonkorrak, ohikoenak.
7. Nola birziklatu dezakezu 3D inprimatzeko materialak?
Artezteko eta berriro erauzi plastikoak, bildu eta ordenatu birziklapenak edo industrian konposta.
