Расходные материалы для FDM/FFF 3D-печати: обзор основных видов

Расходные материалы для FDM/FFF 3D-печати: обзор основных видов

Введение Метод послойного наплавления (FDM/FFF) — один из самых доступных и широко применяемых способов 3D-печати. Его популярность объясняется простотой принтеров и доступностью расходных материалов. Ниже рассмотрим наиболее распространённые материалы, применяемые в этой технологии.

PLA (полилактид) PLA — биополимер, изготавливаемый из возобновляемого сырья (например, кукурузы). Он экологичен и легко биоразлагается, но не отличается высокой прочностью. Материал мягкий и гигроскопичен, подходит для декоративных моделей и сувениров. Температура экструзии составляет 160-180°C, а температура стеклования — около 50°C. PLA легко печатается и мало подвержен усадке, но может деформироваться при печати крупных изделий.

ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) ABS ценится за прочность, износостойкость и термостойкость. Он используется для изготовления технических изделий, но требует соблюдения температурных условий: необходим подогрев стола и желательно — закрытая камера. Температура печати составляет около 230°C. ABS склонен к усадке и выделяет вредные испарения при нагреве, поэтому важно проветривать помещение.

PVA (поливиниловый спирт) PVA — водорастворимый материал, используемый для построения поддержек при двухэкструдерной печати. После завершения печати опоры легко удаляются в воде. Материал требует хранения в сухих условиях, так как он активно впитывает влагу. Температура печати — 160-175°C.

Нейлон Нейлон отличается высокой прочностью, износостойкостью и низким коэффициентом трения. Он идеален для трущихся деталей. Температура печати зависит от типа нейлона и варьируется от 230 до 260°C. Материал очень гигроскопичен, требует хранения в герметичных условиях и предсушки.

Поликарбонат (PC) PC — прочный и термостойкий материал, подходящий для функциональных моделей. Однако он требует высокой температуры печати (от 265°C), подогреваемой платформы и закрытого корпуса. Поликарбонат гигроскопичен, а при нагреве выделяет потенциально вредные пары.

HDPE (полиэтилен высокой плотности) HDPE редко применяется в FDM-печати из-за высокой усадки и плохой адгезии слоёв. Однако он дешёв и доступен. Требуется быстрая печать, подогреваемая платформа и контроль температуры рабочей зоны.

PP (полипропилен) Полипропилен лёгкий, химически стойкий и гибкий. Однако он сильно усаживается (до 2,4%), что требует использования подогреваемого стола. Температура экструзии — от 220°C.

PCL (поликапролактон) Материал с очень низкой температурой плавления (~60°C), биоразлагаемый и безопасный. Плохо подходит для механических деталей, но отлично — для макетов. Применяется редко из-за нестандартных температур печати.

PPSU (полифенилсульфон) Высокотемпературный инженерный термопластик, выдерживающий до 370°C. Подходит только для промышленных принтеров. Применяется в авиации и пищевой промышленности.

PMMA (оргстекло) Прозрачный, прочный, устойчивый к УФ, но плохо подходит для FDM-печати. Требует высокой точности, быстро застывает, склонен к образованию пузырей.

PET (полиэтилентерефталат) Пластик с хорошей химической стойкостью и температурной выносливостью. Температура плавления — до 260°C. Может использоваться вторично (например, из бутылок).

HIPS (ударопрочный полистирол) Часто используется как растворимая поддержка для ABS. Растворяется в лимонене. Менее гигроскопичен, чем PVA, и дешевле. Требует проветривания при печати.

LAYWOO-D3 и BambooFill Древесные композиты с приятной текстурой и запахом дерева. При разной температуре экструзии меняется оттенок. Отлично поддаются обработке, но дороги.

Laybrick Имитация песчаника. При низкой температуре — гладкая поверхность, при высокой — шершавая. Прост в печати и безопасен, но дорог.

BronzeFill и другие имитаторы металлов Комбинированные материалы с металлическими частицами на основе PLA. Позволяют создавать модели с внешним видом металла. Механические свойства соответствуют PLA.