3D-печать FDM:сравнение нитей ASA, PETG и ПК

Производство плавленых волокон (FFF) , или более известное как Fused Deposition Modeling (FDM), остается одной из самых популярных технологий 3D-печати. И поскольку технология продолжает развиваться, FDM находит все больше промышленных применений на производстве. Разработка новых полимерные материалы является ключевым фактором этого развития.

В сегодняшнем руководстве мы рассмотрим три популярных термопластических материала, доступных для 3D-печати FDM:ASA, PETG и ПК. Мы рассмотрим их преимущества и ограничения, а также дадим советы по успешной печати.

Взгляните на другие руководства по пластику для 3D-печати:

3D-печать из АБС-пластика:все, что вам нужно знать

3D-печать PLA:все, что вам нужно знать

3D-печать TPU:руководство по 3D-печати гибких деталей

Нейлоновая 3D-печать:все, что вам нужно знать

ULTEM &PEEK:полное руководство по высокопроизводительным материалам для 3D-печати

Сравнение ASA, PETG и ПК

Материал Плюсы Минусы Общие приложения ASAСильная стойкость к ультрафиолетовому излучению и химическим веществам
Легко поддается последующей обработке Может быть затруднена печать
Требуются высокие температуры печати
Испускает неприятный запах
Пригоден для пищевых продуктов
Небольшое количество дефектов деформации / усадки Гигроскопичен
Склонен к «растягиванию»
Может прилипать к поверхности печати
Сложно красить / клеить Емкости для хранения продуктов
Протезы устройства
Упаковка PC Жесткий и прочный
Прозрачный
Может выдерживать суровые методы постобработки, например галтовкаГигроскопичность
Требуются оптимальные условия для успешной печати Формы
Впускные коллекторы (усиленные) приспособления и приспособления

3D-печать с помощью ASA

Что такое ASA?

Акрилонитрилстиролакрилат (ASA) - это обычный термопласт для 3D-печати, обладающий высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению и химическим воздействиям.

Первоначально разработанный как усовершенствованная версия ABS, ASA больше подходит для использования на открытом воздухе, чем ABS, который может быть поврежден при длительном воздействии солнечного света.

Хотя ASA конструктивно очень похожа на ABS, есть несколько ключевых отличий. Например, АБС может стать хрупким под солнечным светом, тогда как состав материала АСА делает его в десять раз более устойчивым к погодным условиям и УФ-излучению, чем АБС.

Поэтому его превосходная устойчивость к УФ-лучам и погодным условиям делает ASA хорошим вариантом для наружного применения.

Зачем печатать с помощью ASA?

• Сильные механические свойства :ASA обладает высокой ударопрочностью и термостойкостью, что означает, что детали могут выдерживать механические нагрузки в течение длительного периода времени.
  
  
• устойчивость к ультрафиолетовому излучению :Материал обладает исключительной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, что означает, что он сохраняет свои свойства при воздействии солнечного света.
  
  
• Высокая химическая стойкость :ASA может противостоять широкому спектру химикатов, включая насыщенные углеводороды, смазочные масла, растительные и животные масла, водные солевые растворы, слабые кислоты и щелочи, а также воду.
  
  
• Простая пост-обработка :ASA хорошо поддается различным методам постобработки. Шлифовка, покраска (акриловыми красками), склейка, фрезерование, сверление и резка - все эти этапы последующей обработки можно выполнить с помощью детали из ASA. Материал также растворяется в растворителях, таких как ацетон, благодаря чему линии слоев легко сглаживаются.

Каковы ограничения ASA?

• Требуется высокая температура экструдера :При печати с использованием ASA температура экструдера и печатного стола должна быть высокой, что делает процесс печати очень энергоемким.
  
  
• Сложно распечатать :Когда температура печати не установлена ​​должным образом, это создает внутреннее напряжение при печати деталей, что может привести к деформации, слабым деталям и разделению слоев.
  
  
• Дымы :ASA выделяет сильные пары с неприятным запахом во время печати. Испарения могут вызвать раздражение и головную боль, поэтому важно обеспечить хорошую вентиляцию рабочего места. Однако многие доступные 3D-принтеры FDM оснащены корпусом или фильтром и вентилятором для удаления дыма.

Общие приложения ASA

Наружное применение

Благодаря своей устойчивости к ультрафиолетовому излучению ASA хорошо подходит для наружного применения, от электрических корпусов до садового оборудования и автомобильных запчастей.

Автомобильная промышленность

Хорошие механические свойства и относительно низкая цена делают ASA отличным выбором для функциональных прототипов и некоторых деталей конечного использования. В автомобильной промышленности ASA можно использовать для создания прототипов деталей, включая кожухи бампера, решетки, корпуса зеркал бокового вида и держатели приборной панели.

Инструменты

Легкие эргономичные ручки / захваты, сборочные приспособления и приспособления, крепежные элементы, ящики для инструментов также хорошо подходят для ASA.

Советы по 3D-печати ASA

Основные требования к печати:

Температура экструдера :230–250 ° С

Температура печатного стола :95-110 ° С

Корпус :настоятельно рекомендуется

Покрывало для печати :рекомендуется (каптонная лента, суспензия из АБС-пластика)

• ASA очень чувствительна к температуре. Поскольку разные производители нити ASA имеют несколько разные настройки идеальной температуры, всегда рекомендуется соблюдать требования, указанные производителем нити.
  

• Чтобы предотвратить деформацию и разделение слоев, рекомендуется использовать хорошую адгезию, например, каптоновую ленту. Каптонная лента также помогает равномерно распределять тепло по печатной платформе и добиваться получения отпечатков с глянцевым дном.
  

• Из-за высоких температур печати детали, напечатанные с помощью ASA, могут перегреваться, что приводит к низкому качеству отпечатка. Чтобы избежать этой проблемы, хорошее практическое правило - печатать первые несколько слоев при более высокой температуре, а затем понижать температуру на 5 градусов для остальной части отпечатка.
  

• Использование охлаждающего вентилятора - еще один способ справиться с перегревом. Рекомендуется использовать вентилятор слоя на минимально возможной скорости (10-25% от общей мощности). Это поможет охладить материал без резкого изменения температуры, которое может вызвать растрескивание.
  

• Что касается постобработки, детали из ASA можно сгладить, погрузив напечатанную деталь в ацетоновую ванну. Затем его можно наклеить и покрасить напрямую, без применения грунтовки.

3D-печать с использованием PETG

Что такое PETG?

Используется для всего:от упаковки пищевых продуктов до бутылок с водой, полиэтилентерефталат гликоль (ПЭТГ) сегодня является одним из наиболее широко используемых полимеров.

ПЭТГ - это вариант более известного материала ПЭТ, который используется в качестве нити для 3D-печати. Однако ПЭТГ модифицирован гликолем, что делает филамент более прозрачным и мягким, чем ПЭТ, и гораздо более подходящим для 3D-печати.

Этот термопласт сочетает в себе самые полезные свойства АБС и ПЛА. Благодаря прочности ABS и простоте использования PLA, PETG выделяется как прочный, термостойкий и относительно гибкий материал, идеально подходящий для механических деталей и функциональных прототипов.

Зачем использовать PETG?

• Он превосходит ABS :ПЭТГ ударопрочный и более прочный, чем АБС. Благодаря сильной адгезии слоев он лучше выдерживает ультрафиолетовое излучение и, как правило, с ним легче печатать. Кроме того, ПЭТГ не выделяет неприятных запахов.
  
  
• Несколько проблем, связанных с температурой :При печати с использованием PETG вероятность того, что ваша деталь будет деформироваться или сжиматься из-за изменений температуры, меньше.
  
  
• Считается безопасным для пищевых продуктов: Тем не менее, не забудьте проверить спецификации соответствующего производителя нити.

Каковы ограничения PETG?

• ПЭТГ гигроскопичен :Это означает, что он впитывает влагу из воздуха. Влажность воздуха негативно сказывается на материале и может привести к неудачным отпечаткам. По этой причине нить следует хранить в сухом месте.

• PETG склонен к "растягиванию": Это происходит, когда экструдер расплавляет больше материала, чем должен. По мере движения экструдера излишки материала капают, прилипая к слою и образуя нити, влияющие на точность печати. Правильная настройка параметров печати может смягчить этот эффект.
  
  
• Возможное закрепление на платформе для печати :Иногда ПЭТГ может прилипать к печатной платформе в процессе печати. Это может затруднить удаление без повреждения поверхности печатного стола. Поэтому настоятельно не рекомендуется печатать на таких поверхностях, как стекло или полиэтилен. Вместо этого вы можете покрыть строительную поверхность разделительным составом, таким как клей или лак для волос, чтобы гарантировать успешную печать.
  
  
• Из-за свойств полиэтилентерефталата, которые затрудняют прилипание клея, детали бывает сложно покрасить или приклеить.

Общие приложения

Производство

Поскольку он считается безопасным для пищевых продуктов, ПЭТГ является распространенным материалом в обрабатывающей промышленности, где его можно использовать для изготовления бутылок с водой и напитками, контейнеров для масла для жарки и контейнеров для хранения пищевых продуктов, соответствующих требованиям FDA.

Благодаря высокой ударопрочности, PETG также подходит для полиграфической продукции, которая может испытывать внезапные или продолжительные нагрузки, например защитных компонентов, протезов, приспособлений и приспособлений, а также механических деталей.

Упаковка

Упаковка продукта - еще один пример использования ПЭТГ. Например, прозрачную упаковку из ПЭТГ можно использовать для демонстрации предмета, а ударопрочность материала сохранит его в безопасности.

Способность ПЭТГ выдерживать строгие процессы стерилизации также делает его пригодным для упаковки фармацевтических и медицинских устройств.

Советы по началу работы с 3D-печатью PETG

Основные требования к печати:

Температура экструдера :220-260 ° С

Температура печатного стола :50-75 ° С

Корпус :не обязательно

Покрывало для печати :клей-карандаш, Синий малярный скотч

• Всегда начинайте с низкой скорости печати около 15 мм / с, что обычно помогает определить, какие настройки лучше всего подходят для вашего материала. Определив наилучшие настройки, вы сможете увеличить скорость печати. ​​
• Чтобы предотвратить просачивание и натягивание, вы можете немного увеличить длину втягивания - добавьте 1 мм для прямого экструдера и 2-3 мм для экструдера типа Bowden. Если у вас все еще есть струны, вы можете использовать тепловую пушку, чтобы сжечь оставшиеся струны на одной, когда деталь готова.
• Если слои на отпечатке начинают разделяться или трескаться, вам нужно уменьшить скорость охлаждающего вентилятора. Чем меньше используется охлаждение, тем больше времени потребуется экструдированным слоям для полного сцепления с остальной частью детали.

3D-печать из поликарбоната

Что такое поликарбонат?

Поликарбонат (ПК) является одним из самых прочных инженерных пластиков, доступных для 3D-печати. Если вам требуются прочные, термостойкие и стабильные по размерам детали, которые могут выдерживать сильные удары, тогда ПК будет привлекательным вариантом материала.

3D-печать на ПК может быть довольно сложной задачей, поскольку для правильного экструзии требуется высокая температура, а также большая склонность к деформации и расколу, чем у других термопластов, таких как АБС. Однако после освоения он может производить прочные и долговечные детали, напечатанные на 3D-принтере, для вашего следующего инженерного приложения.

Почему 3D-печать с ПК?

• Отличные свойства материала :ПК - это жесткий материал, обладающий высокой жесткостью, прочностью и термостойкостью. ПК демонстрирует умеренную химическую стойкость и отличную термостойкость.
  
  
• Хорошие оптические свойства :ПК по прозрачности сравним со стеклом. Материал пропускает видимый свет лучше, чем большинство других пластиков, включая ПЭТГ.
  
  
• Простая пост-обработка :высокая ударопрочность ПК делает галтовку подходящим вариантом для автоматической постобработки. Вибрируя частицы песка, можно быстро сгладить линии слоя, не повредив детали.

Каковы ограничения ПК?

• Как и полиэтилентерефталат, поликарбонат гигроскопичен, поэтому следует хранить нить в контролируемой среде с низкой влажностью, чтобы она не впитывала влагу из воздуха.
  
  
• ПК - не самый простой материал для 3D-печати, если не соблюдаются оптимальные условия. Из-за высокой термостойкости ПК необходимо печатать при высокой температуре (обычно выше 250 ° C). Однако высокие температуры могут привести к накоплению внутреннего напряжения в детали, что приведет к ее деформации, расслоению и плохому прилипанию к печатной платформе.

Общие приложения

ПК использовался в самых разных областях, таких как линзы для солнцезащитных очков, маски для акваланга, экраны электронных дисплеев и чехлы для телефонов.

Формы для литья под давлением

Благодаря своей прочности и термостойкости, ПК идеально подходит для работы в условиях высоких нагрузок и нагрузок, а также может подвергаться воздействию температур до 110 ºC. Формы для литья под давлением для мелкосерийного производства, инструменты и функциональные прототипы - все это хорошие кандидаты для 3D-печати на ПК.

Впускные коллекторы

Армированный углеродом ПК также хорошо подходит для изготовления впускных коллекторов и других деталей, подверженных воздействию высоких температур.

Советы по 3D-печати на ПК

Основные требования к печати:

Температура экструдера :250-300 ° С

Температура печатного стола :90–150 ° С

Корпус :рекомендуется

Покрывало для печати :клей-карандаш, PEI

• ПК требует контролируемой высокотемпературной среды для печати. Чтобы обеспечить контролируемую среду, рекомендуется использовать полностью закрытый 3D-принтер. Это будет поддерживать температуру внутри 3D-принтера на необходимом уровне, обеспечивая более высокий уровень успешной печати, лучшее качество и производительность напечатанных деталей.
  
  
• Для достижения наилучшего сцепления с печатной платформой хорошее практическое правило - нанести тонкий слой клея на рабочую пластину или использовать листы PEI.
  
  
• При 3D-печати на ПК важно печатать с выключенным охлаждающим вентилятором, чтобы предотвратить скручивание и деформацию.
  
  
• ПК-нить может просачиваться при печати. Чтобы предотвратить это, попробуйте увеличить расстояние втягивания и скорость втягивания. Однако, чтобы предотвратить заклинивание сопла, избегайте расстояний отвода более 10 мм.

Тщательно выбирайте материал FDM

Выбор подходящего материала для ваших нужд зависит от вашего конкретного применения.

ASA, PETG и PC имеют свои преимущества и области применения, для которых они лучше всего подходят. Если вам нужна нить для изготовления деталей для наружного применения и прототипов, ASA - отличный выбор. Если вам нужны прочные и долговечные функциональные прототипы, вы можете взглянуть на PETG. Наконец, выберите нить для ПК, если вы хотите печатать на 3D-принтере прозрачные, но очень жесткие детали.

3D-печать FDM иногда может быть сложной задачей; однако при правильном подходе эти проблемы преодолимы.

Хотите узнать больше о рынке материалов для 3D-печати? Ознакомьтесь с этими статьями:

5 тенденций, формирующих рынок материалов для 3D-печати в 2019 году

Эволюция рынка материалов для 3D-печати:тенденции и возможности в 2019 году