V prvom rade je potrebné si uvedomiť a rozlíšiť, že pre 3D tlač v súčasnosti existuje až 11 technológií, z ktorých 7 je štandardizovaných podľa normy ISO/ASTM 52900. Pre každú technológiu sú špecifické iné materiály. Jedná sa o tieto technológie:
1. Tavenie plastovej struny (FFF/FDM),
2. Stereolitografia (SLA/DLP),
3. Spekanie polymérových práškov (SLS) a spekanie kovových práškov (DMLS/SLM/EBM),
4. Vstrekovanie a vytvrdzovanie materiálu (MJ),
5. Vstrekovanie a vytvrdzovanie pojiva (Binder Jetting),
6. Tavenie kovovej elektródy (DOD),
7. Laminovanie pásov materiálu (UAM, LOM).
Podľa najnovších prieskumov o využívaní aditívnych technológií, jednoznačne dominujú 3, a to FDM, SLS a SLA.
Preto v tomto blogu si prejdeme najpoužívanejšie materiály pre tieto 3 technológie.
Materiály pre FDM/FFF
PLA – (Polylaktid) ekologický polymér – najľahšie vyrobiteľný s vysokou pevnosťou. Je však krehký a má nízku tepelnú odolnosť.
ABS – (Akrylonitrilbutandienstyren) – má vysokú tepelnú a nárazovú odolnosť. Základná varianta ABS má však vysokú zmrštivosť a preto majú výrobky tendenciu krútenia a vytrhávania z podložky. Vylepšené vlastnosti majú materiály ABS-X a ABS-T so zníženou zmrštivosťou.
PETG – (Polyethylentereftalát + Glykol) – kombinuje vlastnosti PLA a ABS. Je teda ľahko tlačiteľný a má vyššiu nárazovú a tepelnú odolnosť ako PLA.
NYLON – náročný materiál na tlačenie, má vysokú nárazovú odolnosť.
TPU – jedná sa o flexibilný materiál, je náročný na tlačenie.
PC – najpevnejší materiál pre FDM technológiu s vysokou tepelnou odolnosťou.
Vzájomné porovnanie vlastností týchto materiálov nájdete na obrázku nižšie:
porovnanie vlastnosti materialy
Materiály pre SLS/MJF
Nylon 12 (Polyamid PA12) – najrozšírenejší a najdostupnejší materiál pre SLS technológiu. Má vysokú pevnosť a vynikajúcu chemickú odolnosť.
Nylon 11 (Polyamid PA11) – má vyššiu nárazovú odolnosť a je pružnejší ako Nylon 12. Má však nižšiu pevnosť.
Nylon s prímesou uhlíkových vlákien – uhlíkové vlákna zvyšujú tuhosť a tepelnú odolnosť materiálu.
Nylon s prímesou sklenných vlákien – sklenné vlákna zvyšujú tuhosť, tepelnú odolnosť a odolnosť voči abrazívnemu opotrebeniu materiálu.
Nylon s prímesou minerálnych častíc – minerálne častice zvyšujú tuhosť, tepelnú stabilitu a hustotu materiálu.
Nylon s prímesou hliníkových častíc – hliníkové častice dodajú materiálu metalický vzhľad a zvyšujú jeho tuhosť a strojovú opracovateľnosť.
Nehorľavý nylon – jedná sa o certifikovaný materiál pre spotrebné výrobky a letecký priemysel s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami.
Materiály pre SLA/DLP
Pre tieto technológie nebudeme porovnávať konkrétne materiály, pretože väčšina výrobcov má vlastné chemické patenty a dodáva vlastné materiály pre ich výrobné stroje.
Preto je podstatne jednoduchšie rozdeliť materiály pre SLA/DLP do 4 materiálových skupín:
1. Štandardné živice – určené pre prototypovanie, majú hladký povrch. Môžu byť aj transparentné. Jedná sa o najdostupnejší typ živíc.
2. Technické živice – majú špecifické chemické a mechanické vlastnosti. Aby materiály dosiahli požadovaných vlastností, je potrebné ich dodatočne vytvrdiť v komore s UV svetlom.
Najrozšírenejšie technické živice majú obvykle tieto vlastnosti:
• vysokú pevnosť,
• vysokú odolnosť voči abrazívnemu opotrebeniu,
• vysokú teplotnú odolnosť,
• obsahujú aditíva sklených alebo keramických častíc (pre zvýšenie pevnosti, tepelnej odolnosti a pod.),
• flexibilné.
3. Živice určené pre dentálny priemysel a medicínu – po sterilizácií sú kompatibilné s ľudským tkanivom.
4. Živice určené pre odlievanie – majú nízky až nulový zostatok popola po vypálení vo forme. Používajú sa ako “master model” vo formách na odlievanie s vysokou kvalitou detailov a povrchu.
Ako vyplýva z tohto príspevku, existuje pomerne veľké množstvo rôznych materiálov pre každú aditívnu technológiu. Aby sme si vedeli správne vybrať požadovaný materiál, je vhodné mať prehľad o dostupných technológiách a daných materiáloch. Pre objektívne porovnanie doporučujeme porovnávať technické listy jednotlivých materiálov.
Počet technológií a materiálov stále výrazne narastá a aj v najbližších rokoch sa môžeme pravdepodobne tešiť na ďalšie novinky.
Zdroj: 3D Hubs
Zdroj titulnej fotografie: windform.com
Prečítajte si aj ďalšie novinky
Najnovšie zo sveta 3D tlače
Overenie vyrobiteľnosti
Posúdenie vyrobiteľnosti a vypracovanie ponuky začína zaslaním 3D modelu vo formáte STEP, STP, STL, OBJ alebo 3MF. Ak nemáte vlastný 3D model, vieme Vám pomôcť s vytvorením 3D modelu podľa Vašich špecifikácií zaslaním fotografie, výkresu alebo náčrtu.
Zaujalo Vás naša ponuka? Kontaktujte nás.
Dopyty prosíme zadávajte priamo cez formulár nezáväzného dopytu.
Budeme lepšie vedieť pripraviť ponuku pre Vás na základe konkrétnych požiadaviek.