Какъв материал да използвам за своя принтер?

Броят на технологиите за адитивно производство в 3D печата постоянно нараства и все повече материали са на разположение – от стандартни пластмаси до метален прах. Решаващ за правилния избор на материал е предназначението: всяка материална категория има свои предимства и недостатъци. Вторият важен фактор е хардуерът – не всеки принтер може да работи с всеки материал.

Пластмаси (FDM)

FDM (Fused Deposition Modeling) е една от най-известните 3D печатни технологии и става все по-популярна в хоби средите.

Пластмасови филаменти като PLA, PETG, ABS и много други съставки се различават по свойства като устойчивост на атмосферни влияния, UV-устойчивост или химическа устойчивост. Общото между тях е, че с подходящи температурни настройки могат да се оформят в 3D принтера на част.

Опростено казано: пластмасата се разтапя и се нанася слой по слой. Колкото по-фина е височината на слоя, толкова по-малко отделните слоеве се виждат с просто око – но времето за печат значително се увеличава. Също така плътността на запълване (Infill) и дебелината на стените влияят допълнително на времето за печат.

Филаментът трябва да се съхранява възможно най-сухо, например в кутия с изсушител, тъй като пластмасите по принцип поемат влага от въздуха – което се отразява на качеството на печата. Затова се препоръчват и отопляеми сушилни кутии.

При Bowden-екструдери обикновено се препоръчва подаване на филамента отстрани, докато при директен екструдер е по-удобно подаването отгоре.

Еластични филаменти като TPU могат да се печатат с Bowden-екструдер само ограничено: дългият път между задвижващите колела и горещия край може да доведе до това, че гъвкавият филамент няма достатъчно сила да бъде надеждно изтласкан през дюзата и вместо това се усуква в PTFE тръбата.

Резин/Смола (SLA)

SLA (Стереолитография) е една от най-старите 3D печатни технологии и основният ѝ принцип почти не се е променил.

При нея смолата (обикновено с дължина на вълната около 405 nm) се налива в съд. След стартиране на печата платформата се спуска отгоре в съда и спира на първата височина на слоя. Отдолу UV светлина втвърдява съответния слой върху платформата. Така печатът се изгражда слой по слой, докато готовият обект виси обърнат на платформата и може да бъде отделен с шпатула.

Готовият обект трябва след това да се измие в станция Wash&Cure с изопропилов алкохол (IPA) и след това да се доизлекува с UV светлина.

С този метод могат да се изработват както детайлни скулптури, така и здрави функционални части. Използваната смола е налична в много цветове, включително прозрачна или гъвкава, които могат да се отпечатват добре с подходящи настройки.

Метал (SLM/DMLS)

За метални части се използват технологии като SLM (Selective Laser Melting) или DMLS (Direct Metal Laser Sintering) – често опростено наричани „метален 3D печат“.

Определено казано: с ракъл металният прах се нанася машинно слой по слой и след всеки ход на ракъла се разтапя напълно с лазер, като така обектът се изгражда слой по слой.

В края остава голям обем, пълен с прах, от който готовите обекти трябва да се извадят с помощта на специални аспирационни системи и четки. Неразтопеният прах служи едновременно като опорен материал за обекта и може частично да се използва повторно.

Много сложни геометрии могат да се изработват с този метод при високо качество на серийното производство. Разходите за закупуване на оборудване и необходимите аксесоари все още са високи, затова този метод е подходящ предимно за индустриални и търговски приложения.

Керамика

Също така керамични материали като глина вече могат да се обработват с адаптирани SLA-, DLP-, FDM-, Binder-Jetting- и SLS-технологии. Керамичният печат се развива през последните години като допълнителна производствена опция за различни отрасли, но все още се използва значително по-рядко в сравнение с пластмасовия или смолния печат.

Често задавани въпроси (FAQ)

Кой материал е най-подходящ за начинаещи?

FDM с PLA филамент е най-лесният старт – ниски разходи за закупуване, лесна употреба.

Достъпен ли е металният 3D печат за частни потребители?

Понастоящем почти не – високите разходи за оборудване и аксесоари правят тези технологии предимно релевантни за индустрията и търговията.