УДК 004.921
ОБЗОР ПЛАСТИКОВ ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ
№19,
Технические науки
Темеров Тимофей Владимирович
Ключевые слова: 3D-ПЕЧАТЬ; МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ; ПЛАСТИКИ; PRINTING; MATERIALS FOR 3D PRINTING; PLASTICS.
3D-печать одно из наиболее динамично развивающихся направлений цифрового производства, которое начинает входить в разные отрасли производства и быт человека [1].
3D-печать — это методика изготовления объемных изделий на основе цифровых моделей, путем наслоения материала. Запатентована она была еще в восьмидесятые годы прошлого века, но активно данное направление начало развиваться уже во втором десятилетии нынешнего века. Даже за столь небольшой период активного развития, 3D-печать уже добилась немалых успехов.
На данный момент 3D-принтер не вошел в быт человека, как обычный принтер, что вполне возможно в обозримом будущем, однако 3D-типографии уже можно встретить, и не только в крупных, но и в относительно небольших городах, 3D-печать активно развивается как идея для предпринимательства.
Интересным и важным вопросом касательно 3D-печати является выбор материалов печати, ведь от материала напрямую зависят физические свойства распечатанной модели. Наиболее распространенным и универсальным материалом является – пластик, но и в выборе пластика существуют некоторые особенности, так как, выбор очень велик.
Рассмотрим основные достоинства и недостатки рассматриваемых самых популярных материалов.
ABS пластик – термопластическая смола, который применяется для создания всевозможных объектов, имеющих практическую ценность.
— Прочный материал, хорошо поддаётся обработке (механической и химической), материал можно довести до абсолютно глянцевого состояния, используется для создания: шлемов, пластиковых карт, сувениров, деталей различных механизмов;
— Устойчив к щелочам и кислотам, ударопрочный, влагостойкий;
— Температура эксплуатации готовых изделий от -40°С до +90°С;
— Трескается при попадании прямых солнечных лучей, необходимо печатать без обдува, растрескивается при охлаждении, растворяется ацетоном, имеет большую усадку при печати [2].
PLA пластик – алифатический полиэфир, является самым полярным материалом для 3D-печати:
— Экологически чистый (производится из тростника и кукурузы), не является источником неприятного запаха;
— Имеет минимальную усадку, высокую вязкость, пригоден для печати даже на самых простых принтерах;
— Рабочая температура до 60°С;
— Данный пластик имеет огромное количество цветов, является основанием для создания специфических печатных пластиков;
— Биологически разлагаем, имеет низкую температуру размягчения, растворяется практически во всех растворителях [2].
PET пластик – термопластический полиэфир. Очень гибкий и прочный пластик, однако, со временем изнашивает сопло, прозрачный, нет вариантов расцветок.
— Усадка значительно меньше, чем у ABS, не растрескивается;
— Температура эксплуатации готовых изделий от -40°С до +70°С;
— Практически самый прозрачный пластик на рынке;
— Растворим в бензоле.
CoPET пластик – пластик без вредных примесей в составе.
— Температура эксплуатации готовых изделий от -40°С до +70°С;
— Ударопрочный, не растворяется в большинстве растворителей;
— Единственный прозрачный пластик, который можно деформировать в холодном состоянии [2].
POM пластик – полиформальдегид, идеально подходит для втулок, имеет очень высокий коэффициент скольжения;
— Температура эксплуатации готовых изделий от -50°С до +100°С;
— Считается самым прочным пластиком, однако довольно нестабильный, из-за чего тяжело печатается и неточно передаёт форму изделия, так же требует использования хорошего принтера [2].
PC – поликарбонат, довольно жёсткий пластик, но имеет сильную усадку. Устойчив к химическому и ультрафиолетовому воздействию, способен выдерживать широкий спектр температур и обладает стойкостью к большинству органических растворителей [2].
Металлические пластики – состоят на 80% из PLA пластика и на 20% из порошкового металла (алюминия, меди, бронзы либо латуни). Отлично подходят для декора, так как выглядят практически идентично с изделиями, сделанными из металла. Из-за своего состава быстро изнашивают сопло [2].
Деревянные пластики – отлично подходят для декора. При низких температурах получается более светлый цвет, при высоких температурах получаются более тёмные цвета. Также при длительном использовании изнашивают сопло 3D-принтера [2].
Рынок материалов для 3D-печати весьма обширен, на нем встречается более сотни наименований, при том, что человек постоянно осваивает все новые материалы для печати, от металла до биоматериалов. 3D-печать становится достаточно популярным хобби, и даже направлением в бизнесе.
На данный момент в этой области используются разнообразные материалы, подходящие для разных видов изделий. 3D-модели нашли свое применение в: медицине, дизайне, машиностроении и, даже, в производстве одежды. Это значит, что изучение особенностей данного процесса является достаточно перспективным и важным, как для человека в частности, так и для организаций, в том числе и образовательных. Для того, чтобы попробовать себя в данном направлении, важным моментом является выбор оборудования, а вот с выбором материалов существует не так много проблем – огромное разнообразие самих материалов, сопоставимость выбранного материала и оборудования, особенности эксплуатации изделия.
Список литературы
- Российская государственная корпорация «Ростех» // «Ростех инвестирует 3млрд рублей в развитие промышленной 3D-печати [Электронный ресурс]. URL: https://rostec.ru/news/rostekh-investiruet-3-mlrd-rubley-v-razvitie-promyshlennoy-3d-pechati/ (дата обращения 26.06.2019)
- «3D-today» сообщество владельцев 3D-принтеров // Расходные материалы для моделирования методом послойного наплавления [Электронный ресурс]. URL: https://3dtoday.ru/wiki/FDM_materials/ (дата обращения 26.06.2019)