Типы смол для 3D-принтеров и их применение

Смольная 3D-печать развивалась так же, как FDM, став доступной для всех типов пользователей. Это привело к разработке широкого ассортимента смол с очень разнообразными свойствами и применением.

В статье объясним и проясним типы и применение существующих смол для 3D-принтеров на смолах (SLA, DLP, LED/LCD, LFS и др.).

Типы смол

Большинство пользователей знают материалы FDM, но при переходе на смольную печать сталкиваются с незнанием типов смол. Как и в FDM, есть две большие группы: стандартные и продвинутые (advanced).

Стандартные смолы

Под "стандартной смолой" понимают смолу для изготовления деталей общего назначения на любом смольном принтере. У них хорошая поверхностная отделка и умеренные механические свойства: смолы со свойствами, похожими на ABS (zABS), для сверхбыстрой печати (zUDP) или даже для создания желаемого пользователем цвета (Color Base Kit).

Изображение 1: Деталь, напечатанная с Color Base Kit. Источник: Formlabs

Продвинутые смолы (Advanced)

Сюда входят все смолы, предлагающие идеальные механические свойства для функциональных применений или обладающие особой качественностью для технических задач. В этой категории три группы: инженерные, стоматологические и отливочные (castable).

Инженерные смолы — материалы для решения самых сложных инженерных задач за счет специализации под очень конкретное применение. Например, Grey Pro Resin — сочетает отличные механические свойства, высокую геометрическую точность и хорошую поверхность. Есть гибкие смолы (Elastic и Flexible Resin) с низким модулем упругости и высоким удлинением — для амортизирующих элементов, упаковки, гибких или эргономичных деталей. Смолы высокой термостойкости (High Temp Resin) с низким тепловым расширением и высоким модулем — для моделей для экологических тестов, форм и мастер-моделей для литья и термоформования, быстрее, дешевле и точнее классических методов. Другие интересные материалы: стекловолоконные смолы для высоких ударов (Rigid Resin) или с низким трением и высоким удлинением (Durable Resin).

Изображение 2: Дрон из Tough Resin. Источник: Formlabs

Как уже сказано, продвинутые группы — специализированные материалы, ярчайший пример — стоматологические смолы. Все они имеют сертификат биосовместимости для обеспечения безопасности изделий для стоматологии. Профессионалы печатают модели коронок и мостиков (Dental Sand A1-A2), хирургические наводки (Dental SG), шины и ретейнеры (Dental LT Clear) с невероятной точностью и затратами на материал, в разы ниже традиционных методов.

Изображение 3: Хирургическая наводка. Источник: Formlabs

Завершает группу отливочные смолы (castable). Эти смолы используются для изготовления металлических деталей методом выплавляемой модели, особенно в ювелирном деле. Сочетание отливочных смол и смольных принтеров — идеальный набор для изготовления мелких высокодетализированных металлических деталей, которые хочет каждый ювелир, быстрее, проще и выгоднее традиционных технологий.

Изображение 4: Модель для выплавляемой модели и готовая металлическая деталь. Источник: Formlabs

Применение

Помимо очевидных сфер (стоматология, отливка, гибкие, высокотемпературные и др.), определенная смола для одного применения может подходить и для других. Например, стоматологические смолы (Dental Model Formlabs, zDental Model Sand, Dental Resin HARZ Labs) демонстрируют высокие механические свойства и качество поверхности, идеальные для функциональных готовых деталей.

Изображение 5: Функциональная эластичная подошва обуви. Источник: Formlabs

Перед покупкой смолы

При выборе нужно учитывать тип 3D-принтера пользователя (SLA, DLP, LED/LCD, LFS и др.) и длину волны УФ-излучения. Самая распространенная — 405 нм, но на рынке есть принтеры с 350–410 нм. Зная эти характеристики, можно искать смолу под свои задачи, не забывая, что нужна камера для пост-полимеризации (UV-камера) с той же длиной волны, что и принтер, для раскрытия максимальных механических свойств материала.

Заключение

Смольная 3D-печать достаточно развита, чтобы покрыть потребности любого пользователя — от декоративных изделий до прочных деталей и специализированных промышленных продуктов.