Що потрібно знати про пластики типу ABS, PLA
Матеріали для друку на 3D-принтері методом шарування (FDM/FFF) (частина 1)
Технологія FFF Він має багато переваг, включаючи порівняно просту конструкцію принтера та доступність для обладнання чи витратних матеріалів. Спектр матеріалів - найширший з усіх доступних технологій. Ми розповімо вам більш докладно про найбільш використовувані матеріали, починаючи з найпопулярніших видів.
Полілактид (PLA)
Полілактид - одна з найбільш часто використовуваних термопластів. Цей матеріал являє собою молочнокислий полімер, що робить PLA повністю розкладаним матеріалом. Сировиною для виробництва полілактиду є кукурудза та цукровий очерет. Можна сказати, що екологічність матеріалу відбилася на його довговічності. Пластик легко вбирає воду і є відносно м’якшим. Зазвичай моделі PLA не призначені для функціонального використання, а служать дизайнерськими моделями, сувенірами та іграшками. Деякі практичні промислові застосування включають виробництво упаковки для харчових продуктів, контейнерів для ліків та хірургічних волокон, а також використання в підшипниках, що не мають великих механічних навантажень (наприклад, при моделюванні), що можливо завдяки чудовому коефіцієнту матеріалу ковзання.
Одним з найважливіших факторів для використання у 3D-друці є низька температура плавлення - лише 170-180 ° C, що сприяє низькому енергоспоживанню та використанню дешевих латунних та алюмінієвих насадок. Як правило, екструзію проводять при температурі 160-170 ° С. Водночас PLA твердне повільно (температура затвердіння становить близько 50 ° C), що необхідно враховувати при виборі 3D-принтера. Найкращий варіант - це пристрій з відкритою кришкою, робочою платформою з підігрівом (для запобігання деформації великих моделей) і з додатковими вентиляторами для охолодження свіжих шарів моделі.
PLA має низьку усадку, тобто втрату об'єму під час охолодження, що допомагає запобігти деформації. Тим не менше, усадка має сукупний ефект із збільшенням розміру друкованих моделей. В останньому випадку може знадобитися нагріти робочу платформу, щоб рівномірно охолодити надруковані предмети.
Вартість PLA порівняно невелика, що збільшує популярність цього матеріалу.
Акрилонітрилбутадієнстирол (АБС)
АБС-пастка - найвідоміший термопластик, що використовується в 3D-друці. АБС має відмінні механічні властивості і низьку вартість цього матеріалу. АБС-пластик вже широко використовується у промисловості: виробництво автомобільних деталей, чохлів для різного обладнання, контейнерів, сувенірів, різноманітних аксесуарів для дому тощо. АБС-пластик стійкий до вологи, кислот і масел, має достатню термостійкість - від 90 ° C до 110 ° C. На жаль, деякі види матеріалів руйнуються під прямими сонячними променями, що обмежує їх використання. У той же час АБС-пластик легко фарбувати.
Незважаючи на відносно високу температуру затвердіння близько 100 ° C, пластик з АБС має низьку температуру плавлення. АБС не має точної температури плавлення, але допустима температура екструзії становить 180 ° С.
Основним недоліком АБС-пластику можна вважати високий ступінь усадки при охолодженні - матеріал може втратити до 0,8% від обсягу. Цей ефект може призвести до значних деформацій моделі, скручування перших шарів і подальшого розтріскування. Для боротьби з цими неприємними явищами використовуються два основні рішення. По-перше, використовуються робочі платформи з підігрівом, які допомагають зменшити різницю температур між нижнім і верхнім шарами моделі. По-друге, 3D-принтери для друку на пластику з АБС часто використовують закриті кришки та налаштування температури робочої камери.
Порівняно низька "липкість" АБС-пластику може вимагати додаткових засобів кріплення до робочої поверхні, таких як клейка стрічка, поліамідна плівка або нанесення розчину АБС-пластику в ацетоні на платформу безпосередньо перед друком.
Хоча АБС не становить ризику для здоров’я при кімнатній температурі, нагрівання пластмаси виділяє акрилонітрильні пари - токсичну сполуку, яка може спричинити подразнення та отруєння слизової оболонки. Незважаючи на те, що обсяги акрилонітрилу, вироблені низькооб'ємним друком, невеликі, рекомендується друкувати в добре провітрюваних приміщеннях або забезпечити всмоктування. Не рекомендується використовувати пластик з АБС для виробництва харчових ємностей та посуду (особливо для зберігання гарячої їжі або алкогольних напоїв) або іграшок для маленьких дітей.
Хороша розчинність ABS-пластику в ацетоні дуже корисна, оскільки дозволяє виготовляти великі моделі деталями з подальшим склеюванням, що значно розширює можливості дешевих настільних принтерів.