Види пластику для 3D друку: як обрати потрібний філамент для свого проєкту?
3D друк стрімко набирає популярності у різних сферах: від прототипування до створення складних цьогорічних деталей. Однак успіх проєкту залежить від правильного вибору філаменту. В цьому тексті розглянемо 7 основних видів пластику для 3D друку та розберемось, як обрати безпечний та найбільш придатний матеріал.
PLA (полімолочна кислота)
PLA – це один із найпопулярніших видів пластику для 3D друку завдяки своїй доступності, простоті використання та екологічності. Він виготовляється з рослинної сировини, такої як кукурудзяний крохмаль або цукрова тростина, що робить його біорозкладним та безпечним для довкілля. Це особливо важливо для проєктів, де необхідно мінімізувати вплив на природу.
Температура друку PLA Red-Green зазвичай коливається в межах 190-220 °C, що дозволяє використовувати його навіть на бюджетних 3D принтерах. Однак філамент PLA має певні обмеження: він крихкий, не стійкий до високих температур (деформація починається при ~60 °C) та має меншу механічну міцність у порівнянні з іншими філаментами. Незважаючи на це, PLA ідеально підходить для друку декоративних елементів, прототипів, моделей, які не піддаються значним навантаженням.
Також важливо відзначити, що PLA Colors Red & Blue має широкий спектр кольорів і навіть доступний у вигляді прозорих та металізованих варіантів. Завдяки цьому він є ідеальним вибором для творчих проєктів, сувенірів та виробів, що потребують естетичного вигляду.
Переваги:
Легкий у використанні;
Біорозкладний та екологічний;
Широкий вибір кольорів і текстур;
Відсутність шкідливих випарів під час друку.
Недоліки:
Крихкість;
Низька термостійкість;
Обмежена механічна міцність.
Призначення: прототипування, декоративні елементи, сувеніри, освітні проєкти.
ABS (акрилонітрил-бутадієн-стирол)
ABS – це міцний та ударостійкий пластик, який часто використовується у промисловості завдяки своїм чудовим механічним властивостям. ABS є популярним вибором для друку функціональних деталей, які повинні витримувати навантаження, удари та термічну обробку. Цей пластик здатний витримувати температури до 100 °C, що робить його ідеальним для деталей, які піддаються нагріванню.
Температура друку ABS становить 220-250 °C, що вимагає наявності 3D принтера з підігрітою платформою (зазвичай 90-110 °C). Основним недоліком 3D пластику ABS є те, що він схильний до деформації (викривлення) під час друку, особливо якщо відсутній контроль температури. Також ABS виділяє шкідливі пари під час нагрівання, тому рекомендується використовувати його у добре вентильованих приміщеннях або в закритих принтерах.
ABS легко піддається обробці: його можна шліфувати, свердлити та обробляти ацетоном для створення гладкої поверхні. Завдяки цьому ABS широко використовується для виготовлення іграшок, автомобільних деталей та електронних корпусів.
Переваги:
Висока механічна міцність;
Стійкість до ударів та високих температур;
Легко обробляється (шліфування, обробка ацетоном).
Недоліки:
Виділяє шкідливі пари;
Схильний до деформації під час друку;
Вимагає підігрітої платформи.
Призначення: функціональні деталі, запчастини для автомобілів, корпуси електроніки, іграшки.
ASA (акрилонітрил-стирол-акрилат)
Філамент ASA є покращеною версією ABS з додатковими перевагами, такими як стійкість до ультрафіолетового випромінювання та атмосферних впливів. Це робить ASA ідеальним видом пластику для 3D друку деталей, які будуть використовуватися на відкритому повітрі. На відміну від ABS, ASA не жовтіє та не втрачає своїх властивостей під впливом сонячного світла.
Температура друку ASA становить 230-260 °C, а платформа повинна бути підігріта до 90-110 °C. Як і ABS, ASA може виділяти шкідливі випари, тому важливо забезпечити хорошу вентиляцію під час друку. Основна перевага ASA – це його довговічність та здатність витримувати екстремальні умови.
ASA використовується для виготовлення автомобільних компонентів, садового обладнання, зовнішніх вивісок та інших виробів, які піддаються впливу сонця, дощу та температурних коливань.
Переваги:
Висока стійкість до ультрафіолету;
Довговічність в екстремальних умовах;
Міцність та ударостійкість.
Недоліки:
Вимагає високої температури друку;
Виділяє шкідливі випари;
Схильний до деформації без підігріву платформи.
Призначення: зовнішні деталі, автомобільні компоненти, садове обладнання, рекламні вивіски.
Nylon (нейлон)
Nylon є одним із найбільш міцних та зносостійких матеріалів для 3D друку. Цей пластик відрізняється високою еластичністю та чудовою механічною міцністю, що робить його ідеальним для виготовлення функціональних деталей, які повинні витримувати навантаження та тертя.
Температура друку пластику Nylon коливається в межах 240-260 °C, а платформа повинна бути підігріта до 70-100 °C. Основний виклик при друку нейлоном – його гігроскопічність: матеріал швидко поглинає вологу з повітря, що може негативно вплинути на якість друку. Тому перед використанням нейлоновий філамент слід висушити.
Nylon часто використовується для друку шестерень, підшипників, втулок та інших механічних компонентів, які повинні бути міцними та зносостійкими.
Переваги:
Висока міцність та еластичність;
Стійкість до тертя та зношування;
Ідеальний для функціональних деталей.
Недоліки:
Гігроскопічний (потребує сушіння);
Висока температура друку;
Вимагає підігріву платформи.
Призначення: шестерні, підшипники, втулки, функціональні прототипи.
PETG (поліетилентерефталат з гліколем)
PETG є одним із найкращих компромісних матеріалів для 3D друку, поєднуючи властивості PLA та ABS. Цей пластик є прозорим, міцним і стійким до впливу хімічних речовин, що робить його універсальним для багатьох проєктів. Пластик для друку PETG також не має шкідливих випарів під час друку, що робить його безпечнішим за ABS.
Температура друку PETG становить 220-250 °C, а платформа повинна бути підігріта до 70-90 °C. PETG має високу адгезію до платформи, що знижує ризик деформації, але може ускладнити відділення готового виробу. Цей матеріал відзначається високою прозорістю, що дозволяє створювати вироби з ефектом скла або інших напівпрозорих матеріалів.
PETG часто використовується для виготовлення контейнерів, пляшок, механічних деталей та виробів, які піддаються навантаженню.
Переваги:
Висока міцність та хімічна стійкість;
Прозорість та естетичний вигляд;
Відсутність шкідливих випарів;
Стійкість до ударів.
Недоліки:
Висока адгезія до платформи;
Потребує ретельного налаштування температури друку.
Призначення: контейнери, механічні деталі, прозорі вироби, елементи декору.
TPU (термопластичний поліуретан)
TPU – це гнучкий і еластичний вид пластику для 3D друку, який ідеально підходить для виготовлення виробів, що потребують пружності та стійкості до розтягування. TPU має високу ударостійкість і здатність витримувати значні деформації без пошкоджень. Це робить його популярним вибором для друку захисних чохлів, ущільнювачів, амортизаторів та інших гнучких деталей.
Температура друку TPU зазвичай становить 200-240 °C, а платформа підігрівається до 50-60 °C. Однією з особливостей TPU є його складність у подачі через екструдер, особливо на принтерах з прямим приводом. Для успішного друку необхідно забезпечити стабільну подачу філаменту та уникати надмірного тиску.
Пластик TPU відзначається стійкістю до впливу олій, мастил та інших хімічних речовин, що робить його придатним для промислових застосувань.
Переваги:
Гнучкість та еластичність;
Висока ударостійкість;
Стійкість до хімічних речовин;
Пружність та довговічність.
Недоліки:
Складність у подачі філаменту;
Потребує точного налаштування друку.
Призначення: гнучкі деталі, ущільнювачі, амортизатори, захисні чохли.
HIPS (полістирол високого удару)
HIPS є особливим видом пластику, який часто використовується як допоміжний матеріал для 3D друку. Його головна особливість полягає в тому, що він розчиняється у лімонені, що робить його ідеальним для створення підтримок при друку складних моделей. HIPS має гарну жорсткість і ударостійкість, але як основний матеріал він рідко використовується.
Температура друку HIPS становить 220-240 °C, а платформа повинна бути підігріта до 90-110 °C. Як і ABS, HIPS виділяє шкідливі випари під час друку, тому важливо забезпечити хорошу вентиляцію.
HIPS використовується у поєднанні з ABS, оскільки вони мають схожі температурні режими. Після завершення друку підтримки з HIPS можна легко видалити шляхом занурення виробу у розчин лімонену.
Переваги:
Легко розчиняється у лімонені;
Ідеальний для підтримок;
Хороша жорсткість та ударостійкість.
Недоліки:
Виділяє шкідливі випари;
Потребує високої температури друку;
Обмежене використання як основний матеріал.
Призначення: підтримки для складних моделей, допоміжний матеріал у поєднанні з ABS.
Як обрати філамент для свого проєкту?
При виборі філаменту важливо враховувати:
Призначення виробу – для декоративних елементів підійде PLA, для функціональних деталей – ABS або Nylon.
Умови використання – для зовнішніх деталей обирайте ASA, для гнучких виробів – TPU.
Безпека – PETG та PLA є найбезпечнішими видами пластику для 3D друку.
Складність моделі – для складних конструкцій з підтримками використовуйте HIPS або PVA.
Висновок
3D друк відкриває безліч можливостей для створення унікальних виробів. Обираючи правильний вид пластику для 3D друку, ви зможете досягти найкращих результатів у своєму проєкті. Серед найпопулярніших матеріалів: PLA, ABS, ASA, Nylon, PETG, TPU, HIPS та PVA. Кожен із них має свої особливості, переваги та сферу застосування. Враховуйте безпеку, умови використання та призначення виробу, щоб обрати оптимальний філамент для вашого 3D принтера.