ИконкаИконкаИконкаИконка

Виды пластика MakerBot. Руководство по выбору.











Вступление. Немного истории...


Официальный дилер MakerBot


В 1989 году был изобретен первый 3D принтер, который печатает с использованием технологии - FDM (Моделирование с последовательным наплавлением). Именно с этого года началась эра новых возможностей для проектирования и производства продукции. Первый материал для 3D-принтера с технологией FDM, представлял собой смесь воска и пластика. В течение следующих 30 лет, ученые и исследователи разрабатывали новые материалы для 3D-печати. Изначально, большинство 3D принтеров и материалы, были доступны только компаниям, которые могли бы себе позволить инвестировать значительные суммы, т.к. такое оборудование и расходники к ним стоили очень дорого. Однако, со временем, в этой области произошел значительный сдвиг, и сейчас уже существует множество компаний, производящих доступные 3D принтеры и материалы для 3D печати. Интернет-магазин Favorit 3D является официальным дилером MakerBot России. У нас представлен широкий ассортимент пластикового филамента MakerBot, который вы всегда можете купить по выгодной цене.  


Некоторые материалы великолепно печатаются в обычной офисной среде, другим же, для качественной печати, требуются особые условия. Многим материалам еще предстоит пройти долгий путь исследований и улучшения их качеств, для  повышения их надежности, качества печати или свойств. Некоторые материалы для 3D печати недорогие, другие  имеют высокую стоимость. Вариантов филаментов множество, что может быть довольно сложным для новичков в области 3D печати. По этой причине мы написали руководство, которое проведет вас по материалам для 3D-печати и объясним, чего от них ожидать, и посоветуем, когда их использовать.




Содержание:

 



Сравнительная таблица применения пластика MakerBot 



В этой таблице приведенсписок основных пластиковых филаментов MakerBot, составленный в соответствии с циклами разработки и этапами производства продукта. От материалов, которые лучшим образом подходят для начальных стадий производства (печать концептуальных моделей), до  материалов, которые будут более удачными для печати функциональных прототипов или же вовсе деталей для конечного использования.

Таблица применимости типов пластика

Таблица применимости типов пластика



Основные материалы MakerBot


PLA пластик MakerBot

 Стабильный, легкий, прочный 


PLA пластик MakerBot


Идеальное применение: печать концептуальных прототипов


PLA  MakerBot - это пластик на основе кукурузного крахмала, при определенных условиях он полностью разлагаем. Полностью безопасен для здоровья, его можно использовать в офисных помещениях и школах. PLA (полимерная кислота) является отличным решением для печати концептуальных моделей с простой геометрией.  Им очень легко печатать, не требует никакой особой подготовки 3D принтера. Поддержки напечатанные из этого пластика легко удаляются отламыванием или откусыванием.  Удаление происходит быстрее чем у растворимых поддержек.  PLA обладает высокой прочностью и модулем на растяжение. Его недостатком является его хрупкость, так как это достаточно твердый материал. Например его нельзя согнуть как другие полимеры, он так же может сломаться при ударе или падении.



Прототип 3D сканера

Деталь: Лазерный 3D сканер

Материал поддержки: отламываемые опоры

Время печати: 23 ч, 58 мин.



Напечатан прототип лазерного 3D-сканера из PLA пластика с отрывными поддерживающими опорами. Демонстрация того, что даже с таким недорогим материалом, возможно получить модель точно повторяющую оригинал. 



Купить PLA пластик MakerBot можно по этой ссылке.



Tough PLA пластик MakerBot


 Стабильный, легкий, жесткий 


Tough PLA MakerBot



Идеальное применение: функциональные прототипы



Tough PLA MakerBot - это относительно новый материал на основе PLA, но модифицированный для увеличения показателя модуля упругости при растяжении. Это делает его устойчивым к ударам и растяжениям. Материалом можно печатать непосредственно в офисе , он прочен, устойчив к истиранию и прост в обработке. Он особенно хорошо подходит для печати функциональных прототипов, которые необходимы в промежуточных циклах разработки продукта. Tough PLA обладает отличной прочностью на разрыв, что делает его отличным решением для печати различных подвижных шарниров и петель. Изделия напечатанные из Togh PLA MkerBot, можно много раз согнуть, прежде чем они сломаются.  К недостаткам данного материала можно отнести качество поверхности изделий. Оно значительно ниже в сравнении с обычным PLA или ABS пластиком. 




Прототип компьютерной мышки

Деталь: компьютерная мышь

Материал поддержки: PVA (водорастворимый)

Время печати: 26 ч, 31 мин.


Прототип компьютерной мышки напечатан из жесткого пластика Tough PLA MakerBot с использованием водорастворимой поддержки PVA. Такой вспомогательный материал легко растворяется в обычной воде, что позволяет печатать более сложные геометрически модели, без ущерба качеству поверхности изделия. 


PETG пластик MakerBot

 Химически устойчивый, твердый, ударопрочный 





PETG пластик MakerBot


Идеальное применение: функциональные прототипы



PET (полиэтилентерефталат) - наиболее широко используемый пластик в мире, в основном он используется для изготовления тары и упаковки для пищевых продуктов, например, пластиковых бутылок для напитков. Благодаря добавлению гликоля PETG, он имеет более насыщенный цвет, при этом печать более стабильнее и качественнее результат. Напечатанные изделия могут быть вторично переработаны. Принты имеют красивую, очень гладкую, глянцевую поверхность. PETG является жестким и очень твердым материалом с высокой химической и термоустойчивостью. Так же материал не подвержен воздействию влаги.  Благодаря этим характеристикам, материал идеально подходит для изготовления функциональных прототипов, механизмов и продуктов конечного использования. PETG MakerBot является натуральным материалом и полностью биосовместим.  Так как материал является химически устойчивым, его можно использовать в производственных лабораториях. 





Деталь: сопло для промышленного пылесоса

Материал поддержки: PVA (водорастворимый)

Время печати: 6 ч, 41 мин.



Сопло было напечатано в качестве аксессуара для промышленного пылесоса, для удаления отходов со станка ЧПУ.  для данной цели, PETG является отличным решением, так как напечатанное изделие не повреждается от воздействия охлаждающей жидкости станка. 





ABS пластик MakerBot

 Прочный, термоустойчивый, обладает красивой поверхностью 



ABS пластик MakerBot


Идеально применение: функциональные прототипы, производственные инструменты



ABS пластик MakerBot (акрилонитрил-бутадиен-стирол) является одним из наиболее широко используемых материалов для литья под давлением. Это очень твердый, прочный и термостойкий материал, а напечатанные из него модели имеют очень качественную, красивую поверхность. Часто используется для прототипирования продуктов и потребительских товаров, которые будут производиться методом литья под давлением. Прототип напечатанный из ABS пластика MakerBot, будет максимально приближен к конечному продукту с точки зрения внешнего вида, функциональности и внешнего вида. Пластик имеет высокую прочность и устойчивость к воздействию высоких температур. ABS MakerBot предназначен для использования в лаборатории или непосредственно на производстве.


Пример печати из ABS пластика MakerBor

Деталь: термопара

Материал поддержки: растворимая (SR-30)

Время печати: 16 ч, 16 мин.


Термопара OXO - отличный пример прототипа, который напечатан из такого же материала, из которого будет в дальнейшем производиться торцевой инжектор. 



ASA пластик MakerBot

 Устойчивый к ультрафиолетовому излучению и погодным условиям, прочный 



ASA пластик MakerBot


Идеальное применение: функциональные прототипы, запчасти



ASA пластик MakerBot (акрилонитрил-стирол-акрилат) сочетает в себе свойства ABS с устойчивостью к УФ-излучению и влаге.  Он идеально подойдет для печати корпусов оборудования, которое подвергается длительному воздействию солнечного света и дождя. Например продуктов, используемых в сельском хозяйстве, автомобилях, энергетике и инфраструктуре. Прототипирование с использованием ASA филамента, позволяет узнать инженерам-испытателям, как их продукция может выдерживать экстремальные погодные условия. Фермеры и рабочие в вышеперечисленных отраслях, так же могут использовать 3D печать из ASA пластика для быстрой замены вышедшей из строя детали машины или механизма, а так же быстро отремонтировать вышедшее из строя оборудование. 



Прототип напечатанный ASA пластиком

Деталь: крышка электрической розетки

Материал поддержки: растворимая (SR-30)

Время печати: 4 ч, 29 мин.


Крышка электрической розетки напечатана из ASA пластика MakerBot. Является отличным примером тестирования прототипа, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе. 





>

NYLON пластик MakerBot

 Устойчивый к истиранию, прочный 



Nylon пластик MakerBot


Идеальное применение: запасные части, функциональные прототипы и готовая продукция



Nylon MakerBot  является достаточно прочным и может выдерживать высокие температуры до 180 ° C, он также имеет высокую устойчивость к истиранию. Это идеальный материал для печати моделей, которые подвергаются постоянным высоким нагрузкам, например шестерни, которые находятся в постоянном трении. Материал так же ударопрочный, гибкий и растяжимый. Покупка и хранение запасных деталей на складе расходует бюджет компании, в то время как хранить 3D-модель для CAD приложения и печатать ее только при необходимости - экономит место, время и деньги. Nylon подходит для нагруженных деталей в атомобильно промышленности и машиностроении. 




Пример печати из Nylon MakerBot

Деталь: конвеерная передача

Материал поддержки: водорастворимая (PVA)

Время печати: 10 ч, 19 мин.


Механизм изготовлен из материала Nylon MakerBot методом 3D печати. Обладает такими же свойствами, что и оригинал. Можно быстро заменить поврежденную деталь.  




PC-ABS пластик MakerBot

 Термостойкий, прочный 


PC-ABS пластик MakerBot

Идеальное применение: функциональные прототипы, конечные продукты


PC-ABS MakerBot - это композитный материал для 3D печати, который состоит из смеси поликарбоната и ABS пластика. Филамент PC-ABS обладает новыми специфическими свойствами, которые сочетают в себе преимущества обоих компонентов. Если вы часто используете в своих проектах простой ABS, то PC-ABS вас обязательно заинтересует. Он имеет много замечательных свойств, таких же как и ABS, но он намного прочнее и имеет более высокую термостойкость. 
Сегодня это широкоиспользуемый материал в автомобильной промышленности.



PC-ABS пластик MakerBot

Деталь: рукоятка

Материал поддержки: растворимая (SR-30)

Время печати: 14 ч, 01 мин.


Прототип эргономичной рукоятки для общественного транспорта.  Напечатана из того же материала, что и будет использоваться в массовом производстве конечного продукта 




PC-ABS FR пластик MakerBot

 Прочный, термостойкий, негорючий 


PC-ABS FR пластик MakerBot


Идеальное использование: конечные изделия


Предотвращение или замедление распространения огня, может иметь важное значение во многих проектах при тестировании и конечном использовании. Путем модификации базового полимера, например, PC-ABS, путем добавления антипирена, образуется PC-ABS Flame (замедлитель). Из него можно печатать детали (модели), которые не только обладают твердостью, но и не поддерживают горение. Огнестойкость - важная характеристика используемых на производстве деталей, в автомобильной, железнодорожной и авиакосмической промышленностях.




Выходное сопло

Деталь: Сопло воздушного кондиционера

Материал поддержки: растворимая (SR-30)

Время печати: 8 ч, 46 мин.


Напечатан прототип выпускного патрубка кондиционера напечатан из пластика PC-ABS FR. Материал отлично подходит для 3D печати конечных продуктов в автомобильной промышленности.  




Поддерживающие материалы



Поддерживающие материалы используются в 3D печати для более сложных моделей, которые содержат большие выступы и полости. Для таких сложных объектов необходимо распечатать несущую конструкцию под саму модель. Проблема заключается в том, что в любом незаполненной пространстве, сопло 3D принтера будет выталкивать расплавленный материал как бы в воздух. Например, если вы печатаете сплошной куб, это не проблема, у каждого слоя есть предыдущий слой под ним, который является достаточной опорой для нового. Но если часть модели будет находится в воздухе (например выступ), то это пространство нужно обязательно заполнить. Здесь в игру вступают вспомогательные, поддерживающие материалы.







Механически снимаемые опорные конструкции

 Использование основного материала для опоры 



Создание опоры


Отрывная опора - это не какой-то определенный тип филамента, а большому счету - программное решение. Программное обеспечение, в котором вы готовите 3D-печать, подскажет автоматически, где необходимо правильно разместить поддержки, в зависимости от сложности формы модели. В данном случае поддержка печатается из того же материала, что и основная модель, без необходимости менять сопло 3D принтера. Такую опорную конструкцию, после завершения печати необходимо отламывать от основной модели вручную. Такой метод чаще всего используется на принтерах оборудованных всего лишь одним соплом и при печати простых моделей. Для геометрически сложных моделей, такой прием будет затруднителен или вовсе невозможен. Как правило худшее качество поверхности напечатанной модели будет именно в том месте, где крепились поддерживающие опоры. Преимуществом такого метода будет - высокая скорость и невысокая стоимость. Недорогой принтер с одним экструдером и с использованием одного и того же материала. Такой тип опоры в основном используется при печати PLA пластиком или Tough PLA.  



Пример печати из PVA MakerBot


PVA (поливиниловый спирт) - водорастворимый материал поддержки, совместимый с большинством низкотемпературных пластиков для 3D печати, такими как PLA и PETG. Для этого материала потребуется 3D принтер с двумя экструдерами. Один экструдер печатает основным филаментом, второй материалом поддержки. Поскольку PVA легко растворяется в воде, его можно использовать в любом офисе или дома, без необходимости обустраивать специальную мастерскую. После печати модель необходимо поместить в воду и она растворится в ней за пару часов. PVA позволяет печатать геометрически сложные модели. Растворитель (в данном случае вода), легко проникает в самые сложно доступные места внутри детали, полностью удаляя поддерживающий материал. Использование такого филамента, исключает механическое повреждение модели, которое может получиться, например при использовании поддержек в виде пластиковых опор. 


PVA MakerBot

Деталь: лыжные очки

Основной материал: Tough PLA

Время печати: 25 ч, 48 мин.


Модель лыжных очков напечатана и Tough PLA пластика MakerBot с использованием водорастворимой поддержки PVA. Растворимый PVA филамент демонстрирует способность печатать модели с глубокими полостями и впадинами, не повреждая саму модель, а так же без необходимости ее постобработки. Идеальное качество поверхности после удаления PVA. Данное изделие было погружено в обычную воду на ночь, утром оно уже было готово к эксплуатации.  



MakerBot SR-30




000000


MakerBot SR-30 - это запатентованный поддерживающий материал, разработанный Stratasys для использования с пластиковыми нитями, которые печатаются при более высоких температурах, например ABS, ASA и т.д.. Благодаря тому, что этот материал способен выдерживать более высокую температуру в печатной камере, позволяет печатать сложными материалами с отличными результатами, которых было бы невозможно добиться с PVA. SR-30 так же подходит для печати моделей со сложными формами, но в отличие от PVA, для SR-30 требуется специальный растворитель и тепло. Растворение этого материала проводится в специальной машине.


Робот-измельчитель

Деталь: корпус пылесборника

Основной материал: ABS

Время печати: 66 ч, 15 мин.


Корпус пылесборника промышленного пылесоса для автоматической шлифовальной машины, размещенной на роботизированной руке. Конструктор воспользовался преимуществом растворимого материала Stratasys ®SR-30, что позволило ему напечатать данный корпус с внутренними полостями из ABS пластика.



Композиты: новое поколение материалов для 3D печати


Мы уже познакомили Вас со всеми основными материалами MakerBot. Теперь рассмотрим композиты и филаменты, которые сочетаю в себе твердые частицы (например волокна). Это новые, инновационные материалы, разработанные партнерами MakerBot, поскольку пользователи постоянно предъявляют растущие требования к гибкости, эффективности и качеству нитей. 





Carbon Fiber (Углеродное волокно)



000000

Углеродное волокно - один из самых популярных материалов на сегодняшний день. Добавление таких волокон позволяет достигать невероятной прочности при сохранении небольшого веса. Углеродные волокна можно комбинировать с рядом полимеров (Nylon. ABS. PETG). Например ABS пластик получает гладкую поверхность и высокую прочность.



000000

Деталь: 3-лопастной вентилятор

Вспомогательный мктериал: растворимый SR-30

Время печати: 13 ч, 34 мин.


Трех-лопастной пропеллер нашел свое удачное применение благодаря высокому содержанию волокна и повышенной прочности на разрыв. Маленький вес позволяет развивать и выдерживать высокие скорости.



Nylon 6 Carbon Fiber

Nylon 6 Carbon Fiber -такой же легкий и прочный, как и другие композиты из углеродного волокна. Его основная особенность заключается в том, что Nylon 6 CF способен выдерживать высокие температуры. Тепловая устойчивость Nylon CF значительно выше чем у большинства популярных базовых полимеров. Термостойкость Nylon 6 Carbon Fiber на 100°C выше чем у ABS и на 93°C выше чем у обычного Nylon 6. Напечатанный тестовый вентилятор имеет высокую прочность на разрыв, благодаря чему он может выдерживать высокие скорости и температуру до 184°C, при сохранении небольшого веса. 



Nylon 12 Carbon Fiber

Как и Nylon 6 Carbon Fiber, Nylon 12 CF отличается высокой прочностью, жесткостью и малым весом. При этом он меньше впитывает влагу, что значительно облегчает 3D-печать, а модели получаются с более красивой поверхностью без необходимости дальнейшей постобработки. Одним из недостатков Nylon 12 в сравнении с Nylon 6 - это его низкая термостойкость.

<


ESD       


ESD (ограничение электростатического разряда) - это свойство веществ. которые имеют электростатические потери или низкий заряд. Материалы для печати с добавлением ESD уменьшают статическое электричество электрического продукта. Напечатанные модели антистатичны, поэтому их выбирают для печати запчастей и комплектующих для электроники, а так же для тары для горючих веществ и газов. ESD добавляется в ABS или PETG. 


FR (Огнестойкость)       


Модели напечатанные из пластика, который содержит вещества не поддерживающие горение, подходят везде где возможен риск возникновения пожара. Антипирены добавляют в PETG, ABS и PC.