Виды материалов для печати

Вначале нужно определиться с тем, что вы хотите получить и каково будет назначение изделия.

1. Выбор материала

Исходя из назначения модели выбирают материал для печати.

Материалы имеют различные свойства (прочность, прозрачность, гибкость и т.д.),

которые необходимо учитывать при выборе.

Например, пластик ABS прочен и упруг, но не может использоваться в пищевой промышленности. PLA (природный пластик, делается из крахмала) экологичен, но более хрупок и не так упруг (при необходимости, его может заменить PP, который применяется в качестве пищевого пластика).А если требуется высокая прочность, то предпочтительнее нейлон или карбон.

Когда необходим материал с хорошей светопропускающей способностью, можно использовать пластик Watson, а если нужна практически полная прозрачность - фотополимер, который позволяет печатать очень мелкие детали, однако хрупок.

Если требуется изделие из металла, то либо используется SLM печать (лазерное спекание металла), либо литье в формы. В последнем случае материалом мастер-модели (модели, которую помещают в форму из специальной глины и нагревают в печи) выступает выжигаемый фотополимер или воск.

При запросе на литую или серийную деталь на основе мастер-модели изготавливают силиконовую форму, в которую потом заливают полиуретан или пластик.

Гипсополимер применяется для многоцветной 3d печати, а полиамид выступает аналогом популярных пластиков, позволяя обходиться без поддержек и обеспечивая высокое качество печати.

2.Выбор вида печати

Ели сразу несколько материалов удовлетворяют вашим требованиям или имеются   особые пожелания (цена, качество, многоцветность, возможность обработки), то нужно исходить из выбора метода (вида) 3D печати.

Различные виды 3D печати имеют свои достоинства, недостатки и ограничения ввиду способа печати, конструктивных особенностей, цены принтеров и материалов.

Если требуется полноцветная печать, смотрим в сторону CJP печати.

При CJP (гипсополимерной) печати сыпучий полимер склеивается, соответственно материал для нее может быть только хрупкий гипс, но печать получается многоцветной.

Достоинства:

• многоцветность;
• хорошая детализация

Недостатки

• хрупкость;
• высокая стоимость;
• малая распространённость данного вида печати

Если нужна высокая детализация, обращаем внимание на SLA (DLP) и SLS печать.

В SLA печати принцип работы заключается в кристаллизации (затвердевании) фотополимера под воздействием света. Метод SLA дает возможность выполнять миниатюрные детали с отличной детализацией, что позволяет использовать эту печать в ювелирном деле.

Достоинства:

• отличная детализация;
• печать прозрачных деталей;
• широкая распространённость.

Недостатки:

• относительно высокая цена;
• хрупкость материала;
• негативное воздействие на готовую модель прямых солнечных лучей (помутнение, растрескивание);
• малая область печати;
• высокий расход материала;
• необходимость построения поддержек при печати;
• длительное время печати.

При SLS сыпучий полиамид разравнивается и спекается лазером, слой за слоем. Такой вид печати позволяет создавать изделия с высокой детализацией и без видимых слоев (как в FDM), при этом неиспользованный материал выступает поддержкой для модели и может повторно применяться в последующей печати.

Достоинства:

• прочность материала;
• высокая детализация;
• нет необходимости использовать поддержки при печати

Недостатки:

• высокая цена;
• низкая распространённость.

Если высокой детализации не требуется, вам подойдет FDM печать.

В основе метода FDM лежит следующий принцип: пластик расплавляется и, слой за слоем, наносится на поверхность стола и предыдущие слои.

Достоинства:

• низкая цена;
• разнообразие пластиков с разными свойствами;
• печать популярными видами пластика;
• высокая распространённость.

Недостатки:

• невысокая детализация
• видимые слои печати
• непрозрачность деталей

3.Выбор по размеру

Теперь необходимо определиться с тем, какими размерами должна обладать модель для печати на 3D принтере.

Сначала нужно посмотреть размеры модели в целом и размеры ее частей.  Например, для FDM печати подойдет модель с нижеуказанными параметрами:

• размеры более 20-30 мм;
• толщина не менее 1-2 мм;
• размеры частей не менее 5-10 мм;
• не требуется ювелирная точность и детализация.

Причины ограничений:

• cлайсер (программа подготовки к печати) не сможет  качественно и детально "прорисовать" все детали;
• механика и прошивка FDM принтера не предназначены для печати мелких деталей,
• так как деталь наращивается снизу-вверх и мелкие нависающие части будут "гулять" и либо отпадут, либо напечатаются со сдвигом.
• части детали, особенно тонкие, будут хрупкими и могут сломаться даже при снятии детали со стола.
• так как в основе FDM - послойное наплавление, поверхность будет неоднородной.

4. Выбор пластика для FDM

Если 3D модель удовлетворяет перечисленным ранее критериям, определиться с конкретным пластиком (или другим материалом) поможет приведенная ниже таблица, в которой представлены все самые популярные виды материалов, их физические свойства и особенности.

Как правило, для печати деталей механизмов (шестеренок, корпусов и т.п.) лучше применять ABS пластик, а для сувениров, статуэток, кулинарных приспособлений, игрушек и т.д. – экологичный PLA.

А если требуются какие-либо другие требования к пластику, то с характеристиками ознакомьтесь в таблице ниже.