10 самых прочных материалов для 3D-печати

3D-печать — это очень универсальный производственный процесс, который позволяет производить как прототипы, так и долговечные детали для конечного использования. Некоторые приложения требуют, чтобы детали, напечатанные на 3D-принтере, были чрезвычайно прочными и долговечными. Эти характеристики в значительной степени зависят от конструкции, а также от материалов для 3D-печати, используемых для изготовления детали. Давайте посмотрим на варианты самых прочных материалов для 3D-печати для технологий, доступных в Xometry.

Показатели прочных материалов для 3D-печати

Прочные материалы или детали, изготовленные из них, обладают высокой прочностью на растяжение, компактность или прочность на сдвиг. Они способны выдерживать высокие нагрузки и не деформируются при больших нагрузках. Прочные материалы также могут иметь хорошую устойчивость к ударам, химическим веществам и суровым погодным условиям. Прочность печатных деталей также зависит от других факторов, таких как дизайн, постобработка и настройки печати.

Самые прочные материалы для 3D-печати, доступные в Xometry

Различные технологии печати требуют различных пластиков или металлов для печати. Давайте посмотрим, какой печатный материал с хорошей прочностью требуется для каждой технологии, и подробно рассмотрим его свойства.

CE 221 (цианатный эфир)

Этот материал известен своей устойчивостью к высоким температурам и жесткостью. Благодаря высокой температуре деформации при нагревании CE 221 можно безопасно применять в приложениях с высокими термическими требованиями. Смола обладает долговременной термической стабильностью с температурой стеклования около 225 °C.

Этот материал способен выдерживать высокое давление и обеспечивать высокоточную обработку поверхности.

• Технология 3D-печати: Углеродный DLS
• Приложения: Промышленные товары, электронные компоненты, жидкостные коллекторы

Нейлон PA 12 с углеродным наполнителем

Смесь смолы Nylon PA 12 с измельченным углеродным волокном придает этому материалу превосходные структурные свойства. Углеродное волокно занимает 35% его веса. Это дает полную свободу дизайна, особенно для прототипирования.

Он довольно прочный и жесткий, способный заменить металлы в определенных приложениях, таких как приспособления, приспособления, направляющие сверла и вставки с прессовой посадкой. Он имеет широкое применение в автомобильной, промышленной и рекреационной отраслях. Нейлон PA 12 CF широко известен как материал FDM с самым высоким доступным соотношением прочности и веса.

• Технология 3D-печати: FDM
• Приложения: Инструменты, прототипы

EPX 82

Этот фотополимер на основе эпоксидной смолы обладает превосходным сочетанием прочности, жесткости, долговечности, термостойкости и высокой прочности на разрыв 82 МПа. Его ультрафиолетовая и термическая стабильность делает его пригодным для широкого спектра применений. Смола EPX 82 способна давать точные отпечатки.

Его высокая ударопрочность и термостойкость позволяют непрерывно использовать его в приложениях с различными температурами.

• Технология 3D-печати: Углеродный DLS
• Приложения: Кондукторы, светильники, кронштейны, соединители

Поликарбонат (ПК)

Поликарбонат представляет собой прочный аморфный материал с высокой ударной вязкостью, стабильностью и хорошими электрическими свойствами. Этот материал пропускает внутрь свет почти так же, как стекло. Он имеет более широкий температурный диапазон использования с температурой теплового прогиба 140°C.

Он широко используется для производства защитных касок, линз для автомобильных фар и пуленепробиваемых стекол. Его можно комбинировать с огнезащитными материалами без значительного ухудшения качества материала.

• Технология 3D-печати: FDM
• Приложения: Медицинское оборудование, промышленные товары, электронные компоненты

Нержавеющая сталь 17,4/1.4542

Это хромоникелевая медная сталь с высокой прочностью и отличной ударной вязкостью. Прочность на растяжение составляет 1070 Н/мм ² . . Нержавеющая сталь 17.4 обладает хорошей коррозионной стойкостью. Благодаря своей высокой прочности он широко используется в аэрокосмической и высокотехнологичной промышленности в таких компонентах, как зубчатые колеса, лопатки турбин, валы, пресс-формы.

Этот материал может подвергаться термической обработке до самых разных уровней твердости и ударной вязкости. Прямое лазерное спекание металла (DMLS) является стандартной формой печати нержавеющей сталью. Однако также используются другие методы, такие как распыление связующего и селективное лазерное плавление (SLM).

• Технология 3D-печати: DMLS, распыление связующего, SLM
• Приложения: Аэрокосмическая и высокотехнологичная промышленность

УЛЬТЕМ 1010

Этот материал обладает самой высокой термостойкостью, химической стойкостью и прочностью на растяжение по сравнению с другими термопластами FDM. ULTEM 1010 доступен в прозрачных, непрозрачных и стеклонаполненных марках. Он имеет широкое применение в нестандартных инструментах для изготовления металлических или пластиковых деталей, медицинских инструментах и ​​термостойких штампах.

Это высокоэффективный полиэфиримидный термопластик, который можно назвать самым прочным доступным материалом для FDM-печати. Имеет самый низкий коэффициент теплового расширения. Он имеет сертификаты на контакт с пищевыми продуктами и биосовместимость, что делает его идеальным для применения в пищевой промышленности.

• Технология 3D-печати: FDM
• Приложения: Пищевая промышленность, оснастка

ВЗГЛЯД

Обладает отличной устойчивостью к агрессивным химическим веществам, высокой механической прочностью и стабильностью размеров. Он обладает способностью сохранять свою жесткость при повышенных температурах и может использоваться для непрерывного использования при температурах до 170 °C.

PEEK, также известный как полиэфирэфиркетон, обладает отличной усталостной прочностью и устойчивостью к растрескиванию под напряжением. Он используется в аэрокосмической, нефтегазовой и полупроводниковой промышленности.

• Технология 3D-печати: FDM
• Приложения: Подшипники, уплотнения, клапаны, трубы

УЛЬТЕМ 9085

Он имеет высокое отношение прочности к весу, высокую ударную вязкость с хорошей термостойкостью. Он очень огнестойкий. Он используется в производстве прототипов, а также инструментов в аэрокосмической и автомобильной промышленности. Он сравним с нейлоном 6,68 (9800).

ULTEM 9085 благодаря своей превосходной механической прочности и легкому весу подходит для производства компонентов конечного использования.

• Технология 3D-печати: FDM
• Приложения: Кондукторы, приспособления, композитные формы

Алюминий AlSiMG / EN 1706:1998

Этот материал обладает отличной прочностью при повышенных температурах (около 200°С). Алюминий AlSiMG обладает хорошей коррозионной стойкостью и легко полируется. Обладает хорошей удобоукладываемостью и хорошей стойкостью к тепловым растрескиваниям. Усталостная прочность превосходна и составляет 110 Н/мм ² . .

Обладает хорошей свариваемостью и широко применяется в деталях автомобилей, машин и самолетов. Он имеет предел прочности при растяжении 290 МПа при комнатной температуре.

• Технология 3D-печати: DMLS
• Приложения: Автомобильная, аэрокосмическая

Нержавеющая сталь 316L / 1.4404

Этот материал имеет низкое содержание углерода и представляет собой хромоникелево-молибденовую нержавеющую сталь. Нержавеющая сталь 316L обладает отличной коррозионной стойкостью и устойчивостью к средам на основе хлора и неокисляющим кислотам. Обладает высокой прочностью на растяжение около 500 Н/мм ² . .

Обычно он используется в пищевой промышленности и лабораторном оборудовании, теплообменниках, гайках и болтах. Это самый гладкий материал по сравнению с другими металлическими материалами.

• Технология 3D-печати: DMLS
• Приложения: Оборудование для производства продуктов питания и напитков, фармацевтическое оборудование

Сравнение стоимости самых прочных материалов для 3D-печати

Давайте сравним стоимость трех смол из механизма расчета цен Xometry для модели CAD:

<тд>230 – 290 МПа

Материал	Технологии	Прочность на растяжение	Стоимость за единицу	Стоимость за 10 штук	Стоимость за 100 штук
CE 221	Углеродный ДЛС	92 МПа	€ 645,21	€ 171,58	Цена по запросу
Нейлон PA 12 CF	FDM	76 МПа	€ 24,60	€ 18,49	€ 14,31
EPX 82	Углеродный ДЛС	82 МПа	€ 201,85	€ 46,38	€ 46,38
ПК	FDM	60 МПа	€ 34,45	€ 25,89	25,03 евро
Нержавеющая сталь 17.4	DMLS	1103 МПа	€ 387,12	€ 294,83	Цена по запросу
УЛЬТЕМ 1010	FDM	105 МПа	€ 50,03	€ 35,80	€ 34,61
PEEK	FDM	110 МПа	€ 44,21	€ 32,32	€ 23,56
ULTEM 9085	FDM	70 МПа	€ 47,64	€ 35,80	€ 34,61
Алюминий АлСиМГ	DMLS	€ 174,76	€ 89,19	€ 87,80
Нержавеющая сталь 316L	DMLS	490 – 690 МПа	€ 387,12	€ 294,83	Цена по запросу

Попробуйте Xometry Instant Quoting Engine, чтобы получать детали из самых прочных материалов для 3D-печати.

Заключение

Существует два основных типа прочных материалов для 3D-печати:пластик, который можно печатать с помощью FDM, SLS, SLA, Carbon DLS, MJF и металлы (DMLS). Xometry Europe предлагает услуги быстрой, надежной и высокоточной 3D-печати с использованием этих технологий и материалов. Благодаря нашему механизму мгновенного расчета стоимости и нашей сети, насчитывающей более 2000 производителей, мы обеспечиваем беспрепятственный процесс производства деталей, от расчета стоимости до доставки на дом.