3D печать - это технология создания объёмных объектов путём послойного наращивания материала на основе цифровой модели. В отличие от традиционных методов производства, где деталь вытачивают из цельной заготовки, 3D-печать «наращивает» предмет, добавляя материал микрон за микроном.
Для FDM печати существует множество различных видов пластиков с самыми разнообразными свойствами. Вот их мы коротко и рассмотрим.
PLA (полилактид)
Один из самых популярных, особенно для новичков. Это биоразлагаемый полимер, часто делают из кукурузного крахмала.
Температура плавления: примерно 170–180 °C. Температура размягчения: около 50–60 °C. Температура эксплуатации: от –20 до +40 °C. Плотность: 1,2–1,4 г/см³.
Плюсы: минимальная усадка (редко деформируется при остывании), легко печатается, не требует подогрева стола во многих случаях, хорошая детализация.
Минусы: низкая термостойкость (деталь «поплывёт» в жарком месте), хрупкость при низких температурах, чувствителен к УФ-излучению (на солнце со временем становится ломким).
Область применения: декоративные модели, прототипы, изделия, которые не будут подвергаться сильным нагрузкам или нагреву.
ABS (акрилонитрилбутадиенстирол)
Часто выбирают для функциональных, механически нагруженных деталей.
Температура плавления: 210–240 °C. Температура размягчения: 100–110 °C. Температура эксплуатации: от –40 до +90 °C. Плотность: 1,02–1,06 г/см³. Плюсы: высокая ударная прочность, термостойкость, хорошо поддаётся постобработке (например, сглаживается ацетоном).
Минусы: сильная и неравномерная усадка (риск расслоения и деформации), требует подогрева стола и желательно закрытой термокамеры (сквозняки провоцируют брак). Также при печати может выделяться запах.
Область применения: корпуса, детали механизмов, элементы, которые будут работать при повышенных температурах.
PETG (полиэтилентерефталат-гликоль)
Часто называют «золотой серединой» между PLA и ABS.
Температура плавления: 240–260 °C. Температура размягчения: 80–90 °C. Температура эксплуатации: от –40 до +70 °C. Плотность: 1,2–1,3 г/см³. Плюсы: низкая усадка, хорошая межслойная адгезия (редко расслаивается), ударопрочность, химическая стойкость, устойчивость к УФ-излучению.
Минусы: может быть чуть сложнее в печати, чем PLA, из-за склонности к «сопливости» (выдавливанию лишнего материала).
Область применения: функциональные детали, уличные изделия, посуда, пищевые контейнеры (при использовании сертифицированного материала).
TPU (термопластичный полиуретан)
Это гибкий, эластичный материал.
Температура печати: примерно 220–250 °C.
Плюсы: высокая эластичность, прочность на разрыв и удар, износостойкость, хорошо поглощает вибрации.
Минусы: требует снижения скорости печати, мягкие марки (с низким индексом жёсткости по Шору, например 92A) могут хуже экструдироваться. Область применения: резиновые уплотнители, амортизаторы, гибкие шарниры, чехлы, элементы одежды.
PA (нейлон)
Отличается высокой прочностью, износостойкостью и гибкостью. Но он гигроскопичен (впитывает влагу из воздуха), поэтому перед печатью его часто нужно просушивать. Также может быть сложен в печати из-за проблем с адгезией слоёв. Подходит для шестерён, втулок, корпусов подшипников.
PC (поликарбонат)
Очень прочный и термостойкий, может быть прозрачным. Но он плохо липнет к столу, имеет заметную усадку и требует высоких температур печати (сопло ~265–280 °C, стол ~120 °C), а также закрытой камеры.
ASA (акрилонитрил-стирол-акрилат)
Похож на ABS, но устойчив к ультрафиолету.
Композиты
В базовый пластик (PLA, PETG, нейлон, ABS) добавляют армирующие волокна: углеродное (CF), стекловолокно (GF), кевлар. Это повышает жёсткость, прочность, термостойкость и снижает усадку. Но такие филаменты абразивны — для них нужно сопло из закалённой стали. Примеры: PETG-CF, PA-CF.
