Štandardné materiály pre FDM 3D tlač
Materiály používané na 3D tlač sú rovnako rozmanité ako produkty, ktoré sú výsledkom procesu 3D tlače. Ak chcete zo svojich projektov vyťažiť maximum, výber správnych materiálov pre vaše objekty je nevyhnutný.
V nasledujúcom návode sa pozrieme na najbežnejšie plasty pre 3D tlač, pre FDM aj SLA 3D tlačiarne. Či už hľadáte správny filament alebo najvhodnejšiu živicu, tento stručný sprievodca vám pomôže vybrať ten najlepší materiál pre váš ďalší projekt alebo zlepšiť kvalitu vašich výtlačkov.
PLA
Materiál PLA bol špeciálne vyvinutý pre tlač v 3D tlačiarňach, preto kvalita a presnosť tlače s týmto materiálom je najlepšia. PLA je veľmi pevný a zároveň biologicky ľahko odbúrateľný materiál. Pri tlači navyše nevylučuje žiadny chemický zápach. Vhodný pre tlač menších aj väčších 3D objektov. 3D objekty vytlačené z PLA sú tuhšie oproti 3D objektom vytlačeným z ABS (ABS je do istej miery pružnejší). PLA je menej náchylný na deformáciu počas tlače. Nevýhodou 3D objektov vytlačených z PLA je nízka odolnosť voči vysokým teplotám (nad 65°C strácajú svoje mechanické vlastnosti).
ABS
Materiál ABS je veľmi pevný, zároveň mierne pružný, odolný voči vysokým aj nízkym teplotám a mechanickým poškodeniam. Vhodný je najmä na tlač menších 3D objektov. Nevýhodou ABS je, že pri ochladzovaní 3D objektov pri tlači môže dôjsť k narušeniu jeho povrchu. Z materiálu ABS sú vyrábané aj LEGO hračky. ABS sa rozpúšťa v acetóne (pomocou acetónu sa dá vyhladiť povrch hotového objektu).
PETG
Odolný termoplast plast s vynikajúcimi vlastnosťami, určený na rýchle a lacné protypovanie alebo hotové výrobky. Má jemnú štruktúru vrstvenia materiálu. Nie je vhodný na komplexné modely so zložitou štruktúrou a jemnými detailami. PETG (polyetyléntereftalát) je tvrdý a flexibilný materiál, odolný voči rozpúšťadlám. Pri hotových výrobkoch sa používa ako náhrada ABS. Je zdravotne neškodný a je vhodný pre aplikácie, pri ktorých dochádza k styku s potravinami.
ASA
Výnimočné mechanické a tepelné vlastnosti, spolu s vynikajúcou stabilitou voči UV žiareniu a poveternostným vplyvom, predurčujú tento materiál pre vonkajšie aplikácie. Oproti ABS má taktiež väčšiu tuhosť, dobre odoláva chemickým látkam a jeho povrch je viac lesklý a takmer nežltne. Problém mu nerobia ani povrchové úpravy ako brúsenie, frézovanie, farbenie atď.
FLEX
Veľmi zdarne napodobňuje vlastnosti gumy, do hrúbky pár milimetrov. Po vytlačení tak objekt nielen vyzerá, ale dokonca má aj jej vlastnosti. Podľa proporcií objektu sa navyše tieto vlastnosti menia ako pri skutočnej gume. Materiál FLEX je zároveň veľmi odolný proti roztrhnutiu, takže vydrží náročné mechanické namáhanie.
HIPS
HIPS materiál je univerzálny, ekonomický a nárazuvzdorný podporný materiál. HIPS je rozpustný v Limonene a môže byť prilepený acetónom alebo sekundovým lepidlom (kyanoakrylátových). Môže byť použitý ako samostatný materiál alebo podporný materiál (pre dlhšie ABS časti a diery v ABS častiach). Ľahko tvarovateľný, dobrá rozmerová stabilita a nízka prchavosť. Vhodné pre použitie v rôznych 3D tlačiarňach. Možno lepiť a maľovať.
WOOD
Prednosťou tohoto materiálu je jeho jednoduchá spracovateľnosť na 3D tlačiarňach, kvalita tlače aj pri náročnejších detailoch a výborné vrstvenie tlačeného objektu. WOOD filament je vyrobený z biologicky odbúrateľného materiálu na báze dreva. Materiál vykazuje podobné mechanické vlastnosti ako ABS alebo PLA a umožňuje tlač modelov na 3D tlačiarňach, ktoré budú mať vzhľad dreva.
Priemyselné materiály pre FDM 3D tlač
Nylon (PA)
Nylon je pevný materiál, ktorý má veľmi vysokú pevnosť v ťahu, čo znamená, že dokáže udržať veľkú váhu bez toho, aby sa zlomil. Nylon je vhodý pre styk s potravinami. Tent materiál sa bežne používa pre polopružné a mechanické diely, pretože jeho odolnosť voči chemikáliám, opotrebovaniu a ultrafialovému žiareniu je vyššia v porovnaní so základnými plastmi pre 3D tlač. Nevýhodou je však nižšia kvalita (hladkosť) povrchu a trochu väčšie rozmerové odchýlky.
Uhlíkové vlákna – kompozit
Tento materiál kombinuje uhlíkové vlákno s nosným plastom (väčšinou PLA, PETG, Nylon). Hlavným účelom je vyrobiť diely, ktoré sú pevnejšie, ľahšie a tuhšie. Tieto vlastnosti sa ukázali byť veľmi príťažlivé pre strojárske aplikácie v širokom spektre priemyselných odvetví. Výhodou je aj pekný matný vzhľad výtlačku a presnosť rozmerov. Obsah uhlíkových vlákien je väčšinou 20%.
Polypropylén (PP)
Polypropylén (PP) je húževnatý, flexibilný, ľahký, chemicky odolný a bezpečný pre styk s potravinami, čo môže vysvetľovať jeho široké spektrum aplikácií vrátane strojárskych plastov, obalov na potraviny, textilu a pod. Finálne výrobky majú zvyčajne hladký a presný povrch. Nevýhodou je slabá odolnosť voči UV žiareniu čiže na slnku môže časom zblednúť.
Polykarbonát (PC)
Polykarbonát (PC), okrem toho, že je jedným z najsilnejších materiálov uvedených v tomto zozname, je extrémne odolný voči fyzickému nárazu aj teplu, odoláva teplotám až do 120 ° C. Je ideálnu voľbu do náročného prostredia a strojárskych aplikácií. Dá sa tiež ohýbať bez lámania a často sa používa v aplikáciách, kde je potrebná malá flexibilita. Polykarbonát má taktiež veľmi dobré optické vlastnosti a kvalitu povrchu. Malou nevýhodou je drobná deformácia pri 3D tlači.
Materiály pre SLA 3D tlač
ABS-LIKE ŽIVICA
- Vytvára pevné časti odolné voči rozbitiu
- Ideálne pre funkčné prototypy a mechanické zostavy
- Má vynikajúcu odolnosť voči cyklickému zaťaženiu
- Nevhodné pre tenké steny (odporúčané minimum je 1 mm)
- Je ťažšie odstrániť z konštrukčnej platformy ako štandardné živice
ŠTANDARDNÁ ŽIVICA
- Vyrába krehké diely s nízkou odolnosťou proti nárazu
- Ideálne pre detailné výtlačky s vysokým rozlíšením
- Vytvára hladké povrchové úpravy
- Ovplyvnené farbou (ako hladké/lesklé povrchy)
- Relatívne jednoduché použitie
- Nízke náklady