Ovaj detaljni pregled istražuje široko korištene plastične i metalne materijale za 3D ispis, uspoređuje njihove karakteristike i uporabe te pruža strukturirani pristup koji će vam pomoći da odaberete optimalni materijal na temelju vaših specifičnih zahtjeva i ciljeva.
Plastični 3D ispis
Plastični 3D ispis revolucionirao je proizvodnju, omogućujući brže prototipiranje i proizvodnju prilagođenog dijela u različitim industrijama. Ključno je iskoristiti svoj puni potencijal, razumijevanje vrsta plastičnih materijala i dostupnih procesa je ključno. Svaka kombinacija materijala i procesa pruža različite prednosti, prikladne za različite primjene na temelju čimbenika poput čvrstoće, izdržljivosti, fleksibilnosti i kvalitete površine.
Vrste plastičnih materijala
Materijali za 3D ispis kategorizirani su u termoplastiku, plastiku termoosetiranja i elastomere. Svaki od ovih materijala ponaša se drugačije pod toplinom i stresom, što izravno utječe na prikladnost njihovih primjena.
| Vrsta materijala | Ključna svojstva | uobičajene aplikacije |
| Termoplastika | Ponovno se mijenja i višekratna upotreba; tipično jak i fleksibilan | Prototipovi, mehanički dijelovi, kućišta |
| Termoseting plastika | Trajno stvrnuti nakon izlječenja; Izvrsna otpornost na toplinu | Električni izolatori, lijevanje, industrijske komponente |
| Elastomeri | Guma, vrlo elastična i fleksibilna | Noseći, brtve, fleksibilni priključci |
Termoplastika : To su najčešće korišteni materijali u 3D ispisa, jer se mogu rastopiti, preoblikovati i reciklirati. To ih čini svestranim za niz proizvoda.
Termoseting plastika : Nakon očvršćivanja, ti se materijali ne mogu ponovno rastopiti. Njihova visoka temperatura i kemijska otpornost čine ih prikladnim za industrijske dijelove i komponente izložene ekstremnim uvjetima.
Elastomeri : Poznati po njihovoj rastezljivosti i fleksibilnosti, elastomeri su idealni za dijelove koji zahtijevaju fleksibilnost ili ponovljenu deformaciju bez probijanja.
Više detalja o Termoplastika nasuprot termoosetičnim materijalima.
Plastični postupci 3D ispisa
Svaki postupak 3D ispisa nudi jedinstvene prednosti u pogledu troškova, detalja i materijalnih opcija. Izbor procesa ovisi o potrebnoj kvaliteti dijela, trajnosti i brzini proizvodnje.
| procesa | Prednosti | |
| FDM (spojeno modeliranje taloženja) | Niske troškove, jednostavno postavljanje i široka dostupnost materijala | Ograničena razlučivost, vidljive linije sloja, sporiji za visoke detalje |
| SLA (Stereolitografija) | Visoka razlučivost, glatka površinska završna obrada | Skuplje, smole mogu biti krhke |
| SLS (selektivni laserski sintering) | Visoka čvrstoća, dobra za složene geometrije, nisu potrebni nosači | Potrebno je visoko troškove, grubo površinsko obrađivanje, rucija u prahu |
FDM : Poznat po pristupačnosti i pristupačnosti, FDM je idealan za brzo prototipiranje ili velike, manje detaljne modele. Popularna je u obrazovnim postavkama i hobističkim aplikacijama zbog niskih ulaznih troškova opreme.
SLA : SLA proizvodi dijelove vrlo visoke rezolucije, što ga čini savršenim za zamršene modele koji zahtijevaju glatke završne obrade, poput onih koji se koriste u nakitu ili stomatologiji. Međutim, materijali mogu biti krhki, ograničavajući njihovu upotrebu za funkcionalne prototipove.
SLS : SLS -ova sposobnost ispisa snažnih, izdržljivih dijelova bez potrebe za podrškom čini ga idealnim za funkcionalne prototipove i dijelove sa složenim unutarnjim geometrijama. Nedostatak je veći troškovi i potreba za naknadnom obradom radi poboljšanja završne obrade površine.
FDM 3D ispis
FDM ili spojeno modeliranje taloženja najčešće je prihvaćena tehnologija 3D ispisa. Popularna je zbog njegove jednostavnosti, isplativosti i raznolikosti dostupnih termoplastičnih filamenata.
Popularni FDM 3D materijal za tisak
| Karakteristike | Idealne | aplikacije |
| PLA | Biorazgradiv, jednostavan za ispis i niske cijene | Prototipovi, hobi modeli, vizualna pomagala |
| Abs | Snažan, otporan na udarce i otporan na toplinu | Funkcionalni dijelovi, automobilske komponente |
| Petg | Fleksibilan, jači od PLA i kemijski otporan | Spremnici, mehanički dijelovi, funkcionalni prototipovi |
| TPU | Fleksibilan, gumeni, visoko elastični | Brtve, obuća, fleksibilni dijelovi |
PLA : Biorazgradiv je i široko dostupan, što ga čini materijalom za prototipiranje i obrazovne projekte. Međutim, nedostaje mu trajnost potrebna za dugoročnu funkcionalnu upotrebu.
ABS : Ovaj se materijal preferira u automobilskoj i elektroničkoj industriji jer nudi dobru ravnotežu između čvrstoće, otpornosti topline i žilavosti. Međutim, zahtijeva grijani krevet i ventilaciju zbog emisija tijekom tiskanja.
PETG : Kombinirajući lakoću PLA i čvrstoću ABS -a, PETG se obično koristi za funkcionalne dijelove koji trebaju izdržati stres i izlaganje kemikalijama.
TPU : TPU je fleksibilna filament s svojstvima poput gume, što ga čini idealnim za dijelove koji zahtijevaju izdržljivost i fleksibilnost, poput nosive tehnologije ili brtve.
SLA 3D ispis
SLA (stereolitografija) koristi UV laser za liječenje tekuće smole u čvrste dijelove, sloj prema sloju. Izvrsno se stvara u stvaranju vrlo detaljnih i glatkih objekta, što ga čini posebno prikladnim za industrije u kojima je preciznost kritična.
Popularni SLA 3D materijal za tisak
| Uobičajena | Karakteristike | upotreba |
| Standardne smole | Visoki detalj, glatka završna obrada, krhka | Estetski prototipovi, detaljni modeli |
| Teške smole | Bolja trajnost otporna na udarce | Funkcionalni dijelovi, mehanički sklopovi |
| Smole | Izgorjeli za aplikacije za ulaganje u investiciju | Nakit, zubni lijevanje |
| Fleksibilne smole | Fleksibilnost u obliku gume, nisko izduživanje pri prekidu | Hvataljke, nosive komponente mekog dodira |
Standardne smole : ove se široko koriste za stvaranje vrlo detaljnih i vizualno privlačnih modela, ali su često previše krhki za funkcionalnu upotrebu.
Teške smole : dizajnirane za dijelove koji zahtijevaju veću snagu i izdržljivost, ove su smole idealne za funkcionalne prototipove gdje materijal mora izdržati mehanički stres.
Smole : Ove smole izgaraju čisto, čineći ih idealnim za lijevanje metalnih dijelova, poput nakita ili zubnih krunica, gdje je preciznost vitalna.
Fleksibilne smole : Nudeći svojstva poput gume, ove smole mogu se koristiti u aplikacijama koje zahtijevaju i detalje i fleksibilnost, poput mekih hvataljki ili nosivih uređaja.
SLS 3D ispis
Selektivno lasersko sintering (SLS) moćan je postupak 3D ispisa koji koristi laser za sinteriranu plastiku u prahu, stvarajući vrlo izdržljive dijelove bez potrebe za potpornim strukturama. SLS se obično koristi u industrijama poput Aerospace i Automotive za stvaranje funkcionalnih dijelova.
Popularni SLS 3D materijal za tisak
| materijala | Karakteristike | idealne uporabe |
| Najlon (PA12, PA11) | Snažan, izdržljiv i otporan na nošenje i kemikalije | Funkcionalni prototipovi, mehanički dijelovi, kućišta |
| Najlon napunjen staklom | Povećana krutost i otpornost na toplinu | Dijelovi visokog stresa, industrijske primjene |
| TPU | Elastična, izdržljiva, svojstva poput gume | Noseći, fleksibilni priključci, brtve |
| Alumid | Najlon pomiješan s aluminijskim prahom, otporan na toplinu | Kruti dijelovi, poboljšana mehanička svojstva |
Najlon : Poznat po svojoj čvrstoći i izdržljivosti, najlon je savršen za funkcionalne prototipove i proizvodne dijelove. Njegova otpornost na habanje i kemikalije čini ga materijalom za mehaničku i industrijsku primjenu.
Najlon ispunjen staklom : Dodavanje staklenih vlakana povećava krutost i otpornost na toplinu, što ga čini prikladnim za aplikacije s visokim stresom, visokim temperaturama, poput komponenti automobilskih motora.
TPU : Kao i njegova upotreba u FDM -u, TPU u SLS -u izvrstan je za proizvodnju fleksibilnih dijelova s dobrom izdržljivošću, poput brtvila, brtve i nosive tehnologije.
Alumid : Ovaj kompozitni materijal je mješavina najlona i aluminijskog praha, koji nudi pojačanu mehaničku čvrstoću i otpornost na toplinu, što ga čini dobrim izborom za industrijske dijelove kojima je potrebna dodatna krutost i izdržljivost.
Usporedba materijala i procesa 3D ispisa
| sadrži | FDM | SLA | SLS |
| Razlučivost | Nisko do srednje | Vrlo visok | Srednji |
| Površinski završetak | Vidljive linije slojeva | Glatka, sjajna | Grubo, zrnato |
| Jačina | Umjereno (ovisi o materijalu) | Nisko do srednje | Visok (posebno s najlonom) |
| Koštati | Nizak | Srednje do visoke | Visok |
| Složene geometrije | Potrebne su potporne strukture | Potrebne su potporne strukture | Nisu potrebne potpore |
FDM : Najbolje za niskobudžetni prototipiranje i funkcionalne dijelove s manjim naglaskom na estetiku.
SLA : Idealno za vrlo detaljne, vizualno ugodne dijelove, iako ne tako jake kao FDM ili SLS dijelovi.
SLS : pruža najbolju ravnotežu snage i složenosti za funkcionalne prototipove i proizvodnju male serije, iako uz veće troškove.
Metalni 3D ispis
Metalni 3D ispis prvenstveno se koristi za aplikacije visokih performansi u industrijama poput zrakoplovnih, automobilskih i medicinskih područja. Omogućuje stvaranje laganih, jakih i složenih geometrija što bi bilo nemoguće s tradicionalnom proizvodnjom.
Popularni metalni 3D materijal za tisak
| uobičajene | Karakteristike | primjene |
| Nehrđajući čelik | Korozija otporan na koroziju | Medicinski implantati, alat, zrakoplovni dijelovi |
| Aluminij | Lagana, otporna na koroziju, umjerena čvrstoća | Zrakoplovne, automobilske, lagane strukture |
|
|
|
Titanium | Izuzetno jak, lagan i biokompatibilan | Medicinski implantati, zrakoplovstvo, dijelovi performansi | | Unel | Nikalna legura visoke temperature i korozije | Turbinske noževe, izmjenjivači topline, ispušni sustavi |
Metalni 3D materijali za ispis odabrani su na temelju specifičnih zahtjeva za primjenu, poput toplinske otpornosti, otpornosti na koroziju ili biokompatibilnosti za medicinsku upotrebu.
Alternative metalnom 3D ispisa
Ako puni metalni 3D ispis nije potreban, ali i dalje vam trebaju poboljšana svojstva, postoje alternative poput kompozitnih filamenata ili plastike napunjene metalom.
| Alternativne | karakteristike | idealne aplikacije |
| Složeni filamenti | Lagana, povećana krutost, lagana za tiskanje | Funkcionalni prototipi, lagani dijelovi |
| Plastika napunjena metalom | Simulira izgled i osjećaj metala, niže troškove | Ukrasni dijelovi, umjetnički projekti |
Ovi materijali omogućuju svojstva poput metala bez složenosti ili troškova punog metalnog 3D ispisa, što ih čini idealnim za funkcionalne dijelove koji ne zahtijevaju ekstremnu čvrstoću.
Korak po korak smjernice za odabir pravog materijala za 3D ispis
1. Definirajte svoje zahtjeve za prijavu
Započnite jasno ocrtavajući ono što vam treba vaš 3D ispisani dio:
Koja su potrebna mehanička svojstva (čvrstoća, fleksibilnost, izdržljivost)?
Hoće li biti izložen toplini, kemikalijama ili drugim čimbenicima okoliša?
Treba li to biti sigurna u hranu, biokompatibilan ili ispuniti druge sigurnosne standarde?
Koliki je željeni površinski završetak i izgled?
2. Razmislite o svom procesu 3D ispisa
Tehnologija 3D ispisa koju koristite utjecat će na vaše materijalne mogućnosti:
FDM (spojeno modeliranje taloženja) pisači koriste termoplastične filamente poput PLA, ABS, PETG i najlon.
SLA (Stereolitografija) i DLP (digitalna obrada svjetla) Koriste fotopolimerske smole.
SLS (selektivni laserski sintering) pisači obično koriste najlon ili TPU u prahu.
Metalni 3D pisači koriste metale u prahu poput nehrđajućeg čelika, titana i aluminijskih legura.
3. Uskladite svojstva materijala sa zahtjevima za primjenu
Istražite svojstva materijala kompatibilnih s vašim pisačem i usporedite ih s potrebama vaše aplikacije:
Za čvrstoću i trajnost, razmotrite ABS, najlon ili PETG.
Za fleksibilnost potražite u TPU ili TPC.
Za toplinsku otpornost, ABS, najlon ili PEEK su dobre opcije.
Za sigurnost hrane ili biokompatibilnost, koristite namjenski materijali za hranu ili medicinski stupanj.
4. Procijenite jednostavnost upotrebe i nakon obrade
Razmotrite praktičnost rada sa svakim materijalom:
Neke materijale, poput PLA -a, lakše je ispisati s drugima, poput ABS -a, što može zahtijevati grijani krevet i zatvoreni pisač.
Otisci smole trebaju se oprati i nakon suzdržavanja, dok će otisci niti možda trebati uklanjanje i brušenje podrške.
Neki materijali omogućuju izravnavanje, slikanje ili druge tehnike nakon obrade kako bi se poboljšao konačni rezultat.
5. faktor troškova i dostupnosti
Konačno, uzmite u obzir troškove i pristupačnost materijala:
Uobičajeni filamenti poput PLA i ABS uglavnom su jeftiniji i široko dostupni.
Specijalni materijali poput ugljičnih vlakana ili filamenata ispunjenih metalom mogu koštati više i teže ih je pronaći.
Smole i metalni puderi za SLA, DLP, SLS i metalne pisače obično su cjenovnije od filamenata.
Zaključak
Materijali za 3D ispis znatno su se proširili, nudeći različite mogućnosti za širok raspon aplikacija. Kada odaberete materijal, razmotrite vaše specifične zahtjeve, poput mehaničkih svojstava, toplinske stabilnosti i kemijskog otpora. Razumijevanjem svojstava i primjena svakog materijala možete odabrati najbolju opciju za svoj projekt 3D ispisa.
Za stručne smjernice o vašem 3D projektu ispisa, kontaktirajte nas. Naši iskusni inženjeri pružaju 24/7 tehničku podršku i smjernice pacijenata o optimizaciji cijelog procesa. Surađujte s Team FMG -om za uspjeh. Izvest ćemo vašu proizvodnju na sljedeću razinu.
FAQ FAQ (sažeto) materijala za ispis (sažeti)
1. Koji su najčešći materijali za 3D ispis?
Termoplastika poput PLA, ABS, PETG i najlon.
2. Koja je razlika između PLA i ABS -a?
PLA: biljni, lako za ispis, manje snažan i otporan na toplinu.
ABS: na bazi nafte, jak i otporan na toplinu, sklon iskrivljenju.
3. Koji su fleksibilni materijali za 3D ispis dostupni?
TPU (termoplastični poliuretan) i TPC (termoplastični ko-poliester).
4. Možete li 3D ispis metalnih dijelova?
Da, sa specijaliziranim metalnim 3D pisačima ili nakon plastičnih otisaka nakon obrade.
5. Jesu li 3D tiskani plastika sigurna u hranu?
Nije standardna plastika poput PLA i ABS, već su specifični materijali za hranu poput Pet-a i PP-a.
6. Koja je razlika između 3D ispisa smola i filamenata?
Smole: Korištene u SLA-u, proizvode visoku rezoluciju, ali krhki dijelovi.
Filamenti: Korišteni u FDM -u, proizvode snažne i stabilne dijelove, najčešće.
7. Kako možete reciklirati materijale za 3D ispis?
Grind i ponovno ekstradira plastiku, prikupite i sortirajte za recikliranje ili industrijski kompost PLA.
