Głównymi materiałami do profesjonalnego i przemysłowego druku 3D są filamenty w postaci filamentów/granulatów lub żywic proszkowych i fotopolimerowych. Dzięki wyjątkowo wysokim cechom jakościowym te materiały do druku 3D są z powodzeniem wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu do prototypowania i wytwarzania części funkcjonalnych, a wraz z rozwojem produkcji addytywnej jest ich coraz więcej.
Filamenty: materiały do druku 3D
Filament jest jednym z najbardziej poszukiwanych materiałów eksploatacyjnych do produkcji addytywnej. Gama termoplastów i kompozytów przeznaczonych do druku FDM jest niezwykle różnorodna i pozwala na dobranie, w oparciu o zadania, materiałów najbardziej odpowiednich pod względem właściwości fizycznych i mechanicznych.
W tej sekcji przeglądamy materiały eksploatacyjne do drukarek FDM. Są to tak zwane filamenty – tworzywa sztuczne w postaci nici nawiniętych na cewki. Czasami są dostępne w postaci granulek.
Technologia FDM leży u podstaw nie tylko domowych, ale także profesjonalnych i przemysłowych drukarek 3D, dlatego tworzywa sztuczne są aktywnie wykorzystywane w produkcji, do wytwarzania prototypów i produktów funkcjonalnych w branżach takich jak motoryzacja, lotnictwo, artykuły gospodarstwa domowego, elektronika, architektura, medycyna, nauka i edukacja .
Zalety filamentów do druku 3D:
- szeroki zakres zastosowań;
- różnorodność kolorów i faktur materiału;
- łatwość obróbki;
- łatwość użycia;
- elastyczna struktura materiału;
- możliwość drukowania dużych produktów stałych;
- stosunkowo niski koszt.
Główne rodzaje filamentów
Plastik ABS. Posiada wiele pozytywnych cech, w tym zwiększoną odporność na uderzenia przy dużej elastyczności i miękkości materiału, a także prostą obróbkę. Wysoka rozpuszczalność w acetonie ułatwia sklejanie części i wygładzanie zewnętrznych powierzchni produktów. Zwykle tworzywo ABS jest nieprzezroczyste, ale w razie potrzeby można je łatwo pomalować na dowolny kolor. Gotowe produkty bez barwników są wrażliwe na promieniowanie ultrafioletowe i charakteryzują się niskimi właściwościami elektroizolacyjnymi.
Plastik PLA. Ma jedne z najniższych wymagań temperaturowych dla drukarki 3D. Kluczowymi składnikami tworzywa PLA są trzcina cukrowa i kukurydza, a materiał bazuje na kwasie mlekowym. Regulując jego poziom w trakcie produkcji, można uzyskać różne właściwości polimeru, poszerzając tym samym obszary jego zastosowania. Produkty wykonane z tworzywa PLA posiadają gładką i ślizgową powierzchnię. Materiał jest nietoksyczny, dzięki czemu jest szeroko stosowany do produkcji różnych zabawek i pamiątek. Ma tylko jedną wadę – kruchość działania. Gotowy produkt z tworzywa sztucznego może wytrzymać nawet kilka lat przy minimalnym zużyciu i temperaturach do +50 stopni.
Plastik PETG / PET / PETT. PET, czyli politereftalan etylenu, to najpopularniejszy rodzaj plastiku. Do druku 3D rzadko stosuje się „czysty” PET, wykorzystując głównie jego odmianę – PETG. PETG jest trwalszy i ma znacznie niższą temperaturę przetwarzania. Inną wersją PET jest PETT, twardszy i bardziej popularny materiał ze względu na swoją przezroczystość.
Żywica: materiały do drukowania 3D
Żywica do druku 3D jest jednym z najbardziej obiecujących i szeroko stosowanych materiałów w produkcji addytywnej. Jego główną zaletą jest wszechstronność. Pod wpływem światła ultrafioletowego lub lasera fotopolimery, początkowo w stanie ciekłym, krzepną i mogą nabrać zupełnie innych właściwości mechanicznych i właściwości.
Sztywne, elastyczne, odporne na uderzenia tworzywa termoplastyczne, materiały przezroczyste, półprzezroczyste lub wielokolorowe – dzięki różnorodności zastosowań produkty fotopolimerowe są niemal nieograniczone.
Zalety fotopolimeru:
- Jakość. Produkty wykonane z żywicy fotopolimerowej są gładkie i szczegółowe.
- Dokładność. Obiekty o złożonej geometrii wydrukowane na fotopolimerowej drukarce 3D mogą mieć bardzo cienkie części – do 0,025 mm na 25,4 mm część.
- Stabilność. Gotowe modele i prototypy charakteryzują się doskonałymi właściwościami fizycznymi i mechanicznymi.
- Łatwe przetwarzanie. Modele fotopolimerowe można łatwo sklejać, szlifować, malować itp. Można z nimi zrobić dosłownie wszystko.
Dzięki tym wszystkim cechom przedsiębiorstwa z branży lotniczej, motoryzacyjnej, jubilerskiej, kompleksów obronnych, budowy maszyn i innych branż doceniły druk 3D z wykorzystaniem fotopolimerów. Prototypy części samolotów, nowe konstrukcje silników – wszystko to wykonuje się szybko i łatwo, w zależności od zadań, z wykorzystaniem technologii stereolitografii (SLA/DLP/LCD) lub druku wielojetowego (MJP). Właściwości i jakość drukowanych produktów, a także niuanse procesu drukowania zależą od cech każdej z powyższych metod addytywnych.
