Русский 
Технология послойного наплавления (FDM), или технология послойного наплавления (FFF), является чрезвычайно популярным методом в технологии 3D-печати. Основной принцип этой технологии заключается в нагреве и экструзии пластиковой нити для создания трехмерного объекта путем послойного нанесения на печатную платформу. Широкое применение технологии FDM во многом обусловлено ее хорошей совместимостью с различными материалами, особенно с термопластами. В данной статье рассматриваются некоторые из наиболее распространенных материалов, используемых в процессах послойного наплавления .
Какие материалы используются в технологии послойного наплавления (FDM)?
Технология FDM-печати в основном основана на использовании различных пластиковых материалов , от прочных ABS и PLA до гибких TPE, которые широко применяются. Помимо пластика, FDM-принтеры могут обрабатывать такие материалы, как металлы, керамика и смолы. В строительной отрасли технология FDM постепенно развивается. Бетон печатается через экструдер, что позволяет завершить строительство всего здания с помощью 3D-печати в очень короткие сроки, например, за несколько дней. Кроме того, FDM-принтеры способны обрабатывать воскообразные материалы и печатать 3D-модели для литья металлов по выплавляемым моделям . Более передовые экспериментальные исследования изучают возможность печати большего количества материалов, включая пищевые продукты и органические ткани, которые также успешно печатаются с использованием технологии послойного наплавления.
Какие термопласты чаще всего используются в FDM-печати?
В технологии послойного наплавления (FDM) благодаря своим уникальным свойствам широко используются следующие термопласты :
ПЛА (полимолочная кислота)
PLA — один из наиболее часто используемых материалов в FDM 3D-печати и подходит для большинства задач печати. Он производится из натуральных растительных ресурсов, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник, и поэтому обладает значительными экологическими преимуществами. PLA имеет более низкую температуру печати и подходит для начинающих. Поверхность печати гладкая, а постобработка относительно проста. Кроме того, как биоразлагаемый материал, PLA является экологически чистым. Однако PLA обладает низкой термостойкостью и может деформироваться при длительном воздействии высоких температур, что делает его непригодным для высокотемпературных или высоконагруженных применений.
АБС (акрилонитрилбутадиенстирол)
ABS — это конструкционный пластик, широко используемый в FDM-печати , обладающий высокой механической прочностью и термостойкостью. Он часто используется для изготовления функциональных деталей и сложных компонентов и подходит для изделий, требующих высокой прочности и долговечности. Материалы ABS выдерживают высокие температуры, не подвержены деформации, более экономичны, чем другие конструкционные материалы, и подходят для массового производства. Однако в процессе печати ABS выделяет определенный запах, поэтому его необходимо использовать в хорошо проветриваемом помещении.
ТПУ (термопластичный полиуретан)
ТПУ — это гибкий материал с превосходной эластичностью и износостойкостью, часто используемый для печати деталей, требующих изгиба, растяжения или сжатия. Он подходит для изготовления гибких и эластичных деталей, таких как подошвы обуви, ручки и защитные кожухи. ТПУ обладает высокой износостойкостью и подходит для печати деталей, которые должны выдерживать длительное трение. Он также устойчив к маслам и химическим веществам и подходит для печати деталей, подвергающихся воздействию масляной или химической среды. Однако печать из ТПУ относительно сложна , и для обеспечения плавной печати необходимо отрегулировать настройки принтера.
Нейлон
Нейлон — это прочный, долговечный конструкционный пластик, широко используемый в автомобилестроении , авиации, медицине и других областях. Он обладает высокой прочностью и хорошей износостойкостью, и подходит для изготовления функциональных деталей. Нейлон демонстрирует хорошую устойчивость к воздействию химических веществ, а также является несколько гигроскопичным, поэтому при хранении необходимо уделять особое внимание защите от влаги. Печать на нейлоне имеет широкий спектр применения и особенно подходит для изготовления функциональных компонентов, таких как шестерни и подшипники.
ПЭТГ
ПЭТГ — это материал с высокой химической стойкостью и прозрачностью, широко используемый в 3D-печати деталей , требующих большей прочности и лучшей прозрачности. Он сочетает в себе простоту печати PLA с долговечностью ABS и подходит для различных сценариев применения. ПЭТГ более стабилен в условиях высоких температур и проще в печати, чем ABS, что делает его очень популярным в промышленной сфере .
Какие высокоэффективные материалы доступны для FDM-печати?
В технологии FDM (послойное наплавление) все чаще используются высокоэффективные материалы . Эти материалы, как правило, обладают превосходными физическими, химическими и механическими свойствами и могут удовлетворить потребности высокотехнологичных применений. Вот некоторые из высокоэффективных материалов, доступных для FDM:
PEEK (полиэфирэфиркетон)
- Свойства: PEEK — это полукристаллический термопластичный полимер с чрезвычайно низким влагопоглощением, превосходной термостойкостью, механическими свойствами и химической стабильностью.
- Применение: Благодаря уникальному сочетанию свойств, PEEK широко используется в аэрокосмической и медицинской отраслях . В аэрокосмической промышленности PEEK может применяться для изготовления деталей самолетов, таких как зажимы, шланги высокого давления и электропроводка, что позволяет снизить вес и повысить производительность. В медицинской сфере PEEK подходит для производства медицинских изделий и имплантатов, таких как протезы, имплантаты и стоматологические инструменты.
УЛЬТЕМ (полиэтеримид)
- Свойства: Материалы ULTEM, такие как ULTEM 9085 и ULTEM 1010, обладают высокой прочностью, огнестойкостью и превосходной термо- и химической стойкостью. ULTEM 9085 также имеет сертификат FST (огнестойкость, дымообразование и токсичность), подтверждающий соответствие строгим требованиям к транспортировке.
- Области применения: Материалы ULTEM широко используются в аэрокосмической , автомобильной и других отраслях, требующих высокой прочности, термостойкости и химической стойкости. Например, смола ULTEM 9085 используется во многих изделиях авиационной и аэрокосмической промышленности.
Углеродное волокно, армированное нитью
- Особенности: Углеродное волокно может быть внедрено в волокна в виде сплошного слоя или рубленых волокон, что значительно повышает прочность и жесткость детали при сохранении малого веса.
- Применение: Углеродные волокна, армированные филаментами, широко используются в аэрокосмической , автомобильной, спортивной и других отраслях. Использование углеродного волокна позволяет улучшить механические свойства изделий, изготовленных методом FDM-печати, благодаря чему они выдерживают более высокие напряжения и нагрузки.
Какие гибкие и специальные материалы можно использовать?
В технологии 3D-печати FDM (послойное наплавление) помимо распространенных конструкционных пластиков, таких как PLA и ABS, можно использовать различные гибкие и специальные материалы для удовлетворения разнообразных потребностей. Вот некоторые из гибких и специальных материалов, доступных для FDM-печати:
Гибкий материал:
1.ТПУ
- Характеристики: Мягкий и прочный, эластичный, как резина, растягивается и устойчив к ударам.
- Применение: Технология FDM-печати используется для изготовления резиновых деталей, таких как уплотнители, подошвы обуви, чехлы для смартфонов и т. д., а также для печати на одежде.
Специальные материалы
1. Бедра
- Характеристики: Отличная ударопрочность, высокая растворимость, используется в качестве опорного материала.
- Применение: Печать деталей с углами более 45 градусов, легкое удаление поддерживающей конструкции без повреждения основного объекта.
2. Дерево
- Особенности: Для создания деревянных моделей древесные волокна смешиваются с PLA-пластиком.
- Применение: Печать на бамбуке, сосне и других древесных изделиях; внешний вид, структура и текстура напоминают натуральное дерево; материал биоразлагаемый.
3. Материал с металлической текстурой
- Особенности: Металлический порошок смешивается с PLA/ABS для создания металлической текстуры.
- Применение: Технология FDM-печати позволяет создавать модели с имитацией металла, например, декоративные элементы, имитирующие бронзу, латунь и другие материалы.
Чем отличаются материалы, используемые в FDM-печати, от материалов, используемых в SLA и SLS-печати?
По сравнению с SLA (стереолитографией) и SLS (высокоточным лазерным спеканием), материалы, используемые в технологии FDM, имеют очевидные отличия во многих аспектах. Ниже приведено подробное сравнение материалов, используемых в этой прозрачной технологии 3D-печати:
| Проект | ФДМ | SLA | СЛС |
|---|---|---|---|
| Используемые материалы | Термопластичные нити (например, PLA, ABS) | Жидкая фоточувствительная смола | Порошковые материалы (пластмассы, металлы, керамика) |
| материальные затраты | Ниже | Выше | Средний до высокого |
| Точность печати | Относительно небольшая толщина слоя (от 0,1 до 0,4 мм). | Чрезвычайно высокая (толщина слоя всего 0,025 мм) | Умеренная толщина слоя (от 0,1 до 0,2 мм) |
| Поверхность | Наблюдаются отчетливые полосы и эффект ступенчатости. | Гладкий и нежный | Это зависит от размера частиц порошка и процесса спекания. |
| Скорость печати | середина | Быстрее | Относительно медленно |
| эффективность | Подходит для мелкосерийного и среднесерийного производства и прототипирования. | Подходит для высокоточного изготовления моделей малых размеров. | Подходит для массового производства с индивидуальным заказом. |
| затраты на оборудование | Ниже | Выше | Средний до высокого |
| Постобработка | Может потребоваться наличие вспомогательных конструкций, а затраты на постобработку будут выше. | Необходимо добавить химические вещества, что может привести к появлению резкого запаха. | Для улучшения качества поверхности может потребоваться дополнительная обработка. |
| Области применения | Образование, быстрое прототипирование, производство | Высокоточное моделирование (ювелирные, медицинские, стоматологические изделия) | Производство высокопрочных, сложных конструкционных деталей (автомобильная, аэрокосмическая промышленность). |
Краткое содержание
Технология послойного наплавления (FDM) популярна благодаря своей совместимости с широким спектром материалов. От экологически чистого PLA до высокоэффективного PEEK, от гибкого TPU до прочного нейлона — материалы для FDM-печати предлагают широкий выбор, отвечающий потребностям различных областей и применений. При выборе материалов для FDM-печати пользователям необходимо всесторонне учитывать такие факторы, как требования к печати, свойства материала, бюджет и сценарии применения, чтобы оптимизировать процесс 3D-печати и получить наилучшие результаты.
Отказ от ответственности
Информация на этой странице представлена исключительно в ознакомительных целях. Компания LS не предоставляет никаких явных или подразумеваемых заверений или гарантий относительно точности, полноты или достоверности представленной информации. Не следует делать выводов о параметрах производительности, геометрических допусках, конкретных конструктивных особенностях, качестве и типе материалов или качестве изготовления относительно того, что будет поставлено сторонним поставщиком или производителем через сеть Longsheng. Ответственность за определение конкретных требований к деталям лежит на покупателе , запрашивающем ценовое предложение . Для получения дополнительной информации , пожалуйста, свяжитесь с нами .
Команда LS
LS — ведущая компания в отрасли, специализирующаяся на решениях для индивидуального производства. Имея более чем 20-летний опыт работы с более чем 5000 клиентами, мы специализируемся на высокоточной обработке на станках с ЧПУ , изготовлении изделий из листового металла , 3D-печати , литье под давлением , штамповке металла и других комплексных производственных услугах.
Наш завод оснащен более чем 100 современными 5-осевыми обрабатывающими центрами и сертифицирован по стандарту ISO 9001:2015. Мы предоставляем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения клиентам в более чем 150 странах мира. Будь то мелкосерийное производство или крупномасштабная индивидуальная разработка, мы можем удовлетворить ваши потребности с доставкой в течение 24 часов. Выбирая LS Technology , вы выбираете эффективность, качество и профессионализм.
Для получения более подробной информации посетите наш веб-сайт: www.lsrpf.com
Часто задаваемые вопросы
1. Какие типы материалов в основном используются для FDM-печати?
В FDM-печати в основном используются термопласты, которые подаются в принтер в виде нитей. Наиболее распространенные материалы включают PLA (полимолочную кислоту), ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол), TPU (термопластичный полиуретан), нейлон и PETG (полиэтилентерефталат-1,4-циклогександиметанол). Кроме того, существуют некоторые высокоэффективные материалы, такие как PEEK (полиэфирэфиркетон), и композитные материалы, например, материалы, армированные углеродным волокном, которые также широко используются в определенных областях применения.
2. Каковы характеристики материала PLA?
PLA — один из наиболее часто используемых материалов в FDM-печати. Он производится из натуральных растительных ресурсов, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник, поэтому обладает экологическими преимуществами. PLA легко печатать, он имеет гладкую поверхность и практически не имеет запаха во время печати. Однако он обладает низкой термостойкостью и может деформироваться при длительном воздействии высоких температур, что делает его непригодным для высокотемпературных или высоконагруженных применений.
3. Для каких сценариев использования подходят материалы ABS?
ABS — это конструкционный пластик с высокой механической прочностью и термостойкостью, часто используемый для изготовления функциональных деталей и сложных компонентов. Он подходит для изделий, требующих высокой прочности и долговечности, таких как автомобильные детали, корпуса электронных устройств и т. д. Однако следует учитывать, что ABS может выделять определенный запах в процессе печати и требует хорошей вентиляции.
4. В чем особенность материала TPU?
ТПУ — это гибкий материал с превосходной эластичностью и износостойкостью, который часто используется для печати деталей, требующих изгиба, растяжения или сжатия. Он идеально подходит для печати гибких изделий, таких как подошвы обуви, ручки и защитные чехлы. Однако печать ТПУ — относительно сложная задача, и для обеспечения плавной печати необходимо правильно настроить параметры принтера.
Ресурс
1. Изготовление методом послойного наплавления нити
