МАТЕРИАЛЫ

АБС (ABS)

АБС замыкает тройку самых популярных пластиков для FDM-печати. Материал прочный, износо- и ударостойкий, выдерживает более высокие рабочие температуры, чем PLA. Одновременно он требовательнее в настройках: заметная усадка и чувствительность к сквознякам требуют тёплой камеры или хотя бы хорошо разогретого стола и адгезива. Для мелких моделей допустимо печатать без кожуха, но для крупных изделий лучше использовать термокамеру, иначе возможны деформации и расслоения.

АБС легко склеивается ацетоном; из него делают прочные корпуса и функциональные детали. Эксплуатировать изделия под открытым солнцем не рекомендуется — материал уязвим к УФ-излучению (для улицы чаще берут ASA).

Применение

  • бытовые изделия и оснастка;
  • корпуса приборов и электроники;
  • прототипы механических узлов;
  • промдизайн и сувениры;
  • спортинвентарь, мебельные детали и декор.

Преимущества

  • доступная цена и широкий выбор цветов;
  • ударная прочность, износоустойчивость;
  • теплостойкость ~100 °C;
  • обрабатываемость (шлифовка, ацетон-гладкость).

Недостатки

  • высокая усадка и риск коробления;
  • чувствительность к УФ-излучению;
  • характерный запах при печати.

ПЛА (PLA)

Полилактид входит в тройку наиболее популярных полимеров в любительской 3D-печати, что обуславливается как относительно дешевизной, так и простотой работы с этим материалом. Благодаря низкой температуре экструзии и низкой термоусадке ПЛА не требует использования высокотемпературных экструдеров и термокамер, так что из этого материала можно печатать крупные изделия даже на самых простых 3D-принтерах.

Полилактид в принципе безопасен, будучи производным полимолочной кислоты. С другой стороны, в филаментах могут присутствовать различные добавки и потенциально токсичные красители, так что не стоит автоматически записывать этот материал в пищевые пластики. Будучи биополимером, полилактид биоразлагаем (а потому экологичен), но это вовсе не означает, что спустя пару дней ПЛА будет рассыпаться прямо в руках. При эксплуатации в сухих, чистых условиях изделия из полилактида будут служить годами.

Есть у полилактида и недостатки, самые существенные из которых — низкая ударная вязкость, износостойкость и температура тепловой деформации. Другими словами, он плохо подходит для 3D-печати изделий, подверженных механическим нагрузкам, да и оставлять его на солнце нежелательно, так как полилактид не держит температуры свыше 60°С или около того.

Применение

  • Полилактид в основном применяется в быстром прототипировании и художественной 3D-печати — изготовлении моделей, макетов, сувениров и тому подобного.
  • 3D-печать функциональных деталей из ПЛА разумна только в тех случаях, когда они будут эксплуатироваться при комнатной температуре, в сухих условиях и без высоких нагрузок.

Преимущества

  • Ценовая доступность;
  • Жесткость;
  • Размерная стабильность (низкая усадка);
  • Экологичность.

Недостатки

  • Низкая температура тепловой деформации;
  • Хрупкость;
  • Не подходит для эксплуатации на открытом воздухе.

ПЭТГ (Relax)

Филаменты из полиэтилентерефталатгликоля появились не сразу, но быстро завоевали популярность. ПЭТ — этот тот самый пластик, из которого изготавливаются пластиковые бутылки, а гликоль, в первую очередь, добавляется для сохранения прозрачности при охлаждении после экструзии.

ПЭТГ удачно сочетает ценовую доступность с высокой прочностью, простотой 3D-печати и широким диапазоном эксплуатационных температур. Как и ПЛА, этот полимер демонстрирует низкую усадку и потому позволяет работать без термокамер, но при этом намного лучше подходит для производства функциональных изделий, так как обладает высокой ударной вязкостью. В то же время стоит иметь в виду, что износостойкость ПЭТГ оставляет желать лучшего, так что для производства тех же шестерней лучше подойдет нейлон. Температура тепловой деформации ПЭТГ относительно невысока, в районе 80°С, но в большинстве климатических зон этого более чем достаточно для эксплуатации на открытом воздухе.

Применение

  • Бытовые изделия;
  • Образовательные проекты;
  • Корпуса приборов;
  • Детали механизмов;
  • Детские игрушки;
  • Функциональные изделия.

Преимущества

  • Жесткость;
  • Твердость;
  • Ударная прочность;
  • Низкая усадка.

Недостатки

  • Невысокая износостойкость;
  • Высокая текучесть требует точной настройки ретракта.

Полипропилен (PP)

Полипропилен характеризуется целым рядом положительных свойств, включая высокую прочность и ударную вязкость, низкую плотность, высокое сопротивление истиранию и механической усталости, водонепроницаемость и стойкость к растворам кислот и щелочей, минеральным и растительным маслам, растворам солей и различным органическим растворителям, в том числе спиртам, ацетону и бензину.

В промышленности полипропилен используется в производстве труб, электроизоляции, шприцов и ингаляторов, гибких креплений, автомобильных компонентов, всевозможных деталей бытовых приборов. Вдобавок, полипропилен нетоксичен, что обуславливает широкое применение этого полимера в производстве игрушек, товаров повседневного спроса, а также пищевой упаковки и тары, например бутылочных крышек.

Главные недостатки — уязвимость к воздействию ультрафиолета, постепенная потеря прочности при температурах ниже -15°С и довольно сильная усадка. При работе с этим полимером желательно использовать 3D-принтеры с закрытыми камерами, в идеале с активной регулировкой фоновой температуры.

Применение

  • Гибкая и жёсткая упаковка;
  • Корпуса;
  • Функциональные части механизмов;
  • Промышленный дизайн;
  • Оснастка.

Преимущества

  • Прочность;
  • Химическая стойкость;
  • Сопротивление истиранию и механической усталости;
  • Нетоксичность.

Недостатки

  • Высокая усадка;
  • Стоимость.

Термопластичный полиуретан

В ассортименте REC есть сразу два филамента из термопластичного полиуретана — очень мягкий Easy Flex и очень твердый TPU D70. Химический состав у них практически одинаковый, а потому оба материала обладают высокой стойкостью к маслам, бензинам, щелочам и некоторым кислотам. В плане механических свойств полиуретаны обладают высокой износостойкостью и отличной прочностью при деформации на изгиб и растяжение.

Термопластичный полиуретан все чаще служит альтернативой резине из натурального каучука. Из ТПУ изготавливаются уплотнители, шланги, автомобильные шины и покрышки, амортизаторы и демпферы, обувные подошвы, спортивный инвентарь, фрикционные накладки на ручные инструменты.

При 3D-печати необходимо помнить о высокой гигроскопичности ТПУ и хранить филамент в плотно закрытых пакетах или контейнерах с силикагелем, а при необходимости просушивать непосредственно перед 3D-печатью. Из-за эластичности скорость подачи филамента не должна быть слишком высокой, особенно при работе с мягким Easy Fleх, а ретракт лучше настраивать с запасом — с дистанцией в два-три раза выше, чем при работе с твердыми полимерами. Обдува следует по возможности избегать: быстрое охлаждение отрицательно влияет на межслойную адгезию, но при 3D-печати на малых скоростях и без обдува изделия будут выходить исключительно прочными на разрыв.

Применение

  • Изделия, предназначенные для эксплуатации на открытом воздухе;
  • Функциональные детали, работающие на изгиб, сжатие и растяжение.
  • Втулки, вкладыши, шестерни;
  • Корпуса подшипников;
  • Функциональные части механизмов;
  • Промышленный дизайн;
  • Оснастка.

Преимущества

  • Эластичность;
  • Химическая стойкость;
  • Прочность на растяжение и изгиб;
  • Сопротивление необратимым деформациям.

Недостатки

  • Гигроскопичность;
  • Низкая скорость 3D-печати.

FormaX

Угленаполненный композит на основе АБС обладает повышенной прочностью и теплостойкостью. Что не менее важно, углеволоконные добавки (~15% от общей массы) в немалой степени нивелируют один из главных недостатков АБС: при всей своей популярности этот полимер отличается высокой термоусадкой, осложняющей 3D-печать больших изделий. В случае с Formax усадка минимальна, хотя этот материал требует более высокой температуры экструзии, а также использования износостойких сопел, что обусловлено повышенной абразивностью композита.

Благодаря высокой прочности, жесткости и износостойкости FormaX хорошо подходит для 3D-печати функциональных изделий, в том числе подверженных сильным механическим нагрузкам — шестерней, защитных кожухов, креплений и тому подобного. Следует иметь в виду, что сам филамент довольно хрупок, поэтому при заправке 3D-принтера желательно избегать сильных изгибов прутка. При работе с FormaX рекомендуется использовать сопла диаметром как минимум 0,5 мм во избежание забивания фильеры углеволокном.

Применение

  • Функциональные изделия;
  • Прототипы;
  • Корпуса приборов, шестерни, формы для формовки;
  • Декоративные предметы.

Преимущества

  • Прочность;
  • Износостойкость;
  • Теплостойкость;
  • Жесткость.

Недостатки

  • Абразивность;
  • Высокая температура экструзии.