Руководство по нити для 3D-принтера:типы, материалы и практическое использование

Нить для 3D-печати представляет собой термопластическую проволоку, подаваемую в 3D-принтер для моделирования методом наплавления. Две популярные нити, PLA и ABS, уже использовались в различных целях в 1930 и 1940 годах соответственно. В 1981 году термореактивные полимеры использовались в качестве нитей для 3D-принтеров. Когда в 1988 году было изобретено FDM (моделирование наплавлением), традиционная пластиковая нить уже использовалась.

Нити для 3D-принтеров изготавливаются из различных материалов, таких как шелк, дерево, бронза, золото и углерод. Эти нити имеют толщину 1,75 мм и 3 мм и продаются в катушках. Стоимость нитей может варьироваться от 10 до 120 долларов и выше, в зависимости от типа, качества, бренда и свойств.

В этой статье будут обсуждаться типы нитей для 3D-принтеров, материалы и их использование.

Для получения дополнительной информации см. наше руководство «Все, что вам нужно знать о 3D-печати».

Какие типы нитей для 3D-принтеров?

Ниже перечислены различные типы нитей для 3D-принтеров:

Стандартные пластиковые нити: Обычно используемые нити для 3D-печати — ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) и PLA (полимолочная кислота). PLA известен своими ударопрочными свойствами, а ABS более прочный и легкий.
Другие термопластичные нити: К ним относятся нейлон (полиамид), ПЭТ (полиэтилентерефталат), ПВА (поливиниловый спирт), ASA (акрилонитрилстиролакрилат) и HIPS (ударопрочный полистирол). Применение этих нитей различается в зависимости от их свойств. Например, HIPS и PVA обычно используются в качестве вспомогательных материалов для принтеров двойной экструзии из-за их свойств растворимости.
Гибкие нити: Это нити, сочетающие свойства резины и жесткого пластика. Примеры включают ТПЭ (термопластичный эластомер), ТПУ (термопластичный полиуретан) и нить амфоры. И ТПЭ, и ТПУ являются популярным выбором для конструкций, требующих гибкости.
Экзотические нити: В них используется базовый материал, такой как PLA, и добавляются специальные добавки для выполнения дополнительных функций. Примеры включают песчаник, дерево, шелк, металл и магнитные нити. Применение различных нитей будет зависеть от желаемой отделки конечного продукта. Например, для шелковых нитей желателен внешний вид, напоминающий шелк.<

Какие материалы используются для изготовления нитей для 3D-принтеров?

Нити для 3D-печати изготавливаются из различных материалов, таких как термопласты, шелк, углеродное волокно, металл, дерево, керамика и песчаник. Выбор материалов зависит от применения и желаемых свойств готового отпечатка. Ниже показаны распространенные варианты материалов.

1. Полимолочная кислота

PLA — это термопластичная нить, полученная из возобновляемых источников, таких как кукурузный крахмал и сахарный тростник. PLA имеет характеристики, аналогичные полипропилену (ПП), полистиролу (ПС) или полиэтилену (ПЭ). Чтобы узнать больше, прочтите нашу статью «Что такое PLA».

2. Акрилонитрил

Акрилонитрил – это химическое соединение, используемое для производства АБС и АСА. ABS может похвастаться хорошей ударной вязкостью и стойкостью к истиранию. ASA был разработан для более экстремальных погодных условий и применения на открытом воздухе.

3. Полиэтилентерефталатгликоль

PETG — это термопластичный полиэстер с превосходной прочностью и химической стойкостью. Это более продвинутая форма ПЭТ. Буква «G» означает гликоль, который добавляется для придания некоторых дополнительных свойств. PETG обеспечивает лучшую прочность и долговечность, он более ударопрочен и лучше подходит для высоких температур по сравнению с ПЭТ. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашим руководством по свойствам PETG.

4. Термопластичный полиуретан

ТПУ — это полиуретановый пластик, разновидность ТПЭ. По сравнению с ТПЭ, ТПУ более прочный и жесткий, поэтому он хорошо подходит для более тяжелых, прочных и долговечных прототипов.

5. Экзотические нити

Экзотические нити для 3D-печати представляют собой композитные нити с основным материалом, обогащенным добавками. Это обеспечивает особые механические свойства и отделку.

Какие материалы лучше всего подходят для изготовления нитей для 3D-принтеров?

Лучшие материалы для нитей для 3D-принтеров различаются в зависимости от применения и желаемых свойств. В таблице 1 сравниваются различные нити и их свойства:

Таблица 1. Сравнение нитей для 3D-принтеров

Нить

АБС

Цена (за кг)

10 долларов

Долговечность

Высокий

Гибкость

Средний

Сила

Средний

Пищевая безопасность

Нет

Нить

НОАК

Цена (за кг)

15 долларов США

Долговечность

Средний

Гибкость

Низкий

Сила

Средний

Пищевая безопасность

Да

Нить

Нейлон

Цена (за кг)

50 долларов США

Долговечность

Высокий

Гибкость

Высокий

Сила

Высокий

Пищевая безопасность

Да

Нить

ПЭТГ

Цена (за кг)

15 долларов США

Долговечность

Высокий

Гибкость

Высокий

Сила

Средний

Пищевая безопасность

Да

Нить

ПВА

Цена (за кг)

40 долларов США

Долговечность

Средний

Гибкость

Низкий

Сила

Высокий

Пищевая безопасность

Да

Нить

АСА

Цена (за кг)

30 долларов США

Долговечность

Высокий

Гибкость

Низкий

Сила

Средний

Пищевая безопасность

Нет

Нить

ПК

Цена (за кг)

30 долларов США

Долговечность

Высокий

Гибкость

Средний-Высокий

Сила

Высокий

Пищевая безопасность

Нет

Нить

ТПЭ

Цена (за кг)

40 долларов США

Долговечность

Умеренный

Гибкость

Высокий

Сила

Низкий

Пищевая безопасность

Да

Нить

ТПУ

Цена (за кг)

45 долларов США

Долговечность

Высокий

Гибкость

Средний-Высокий

Сила

Средний-Высокий

Пищевая безопасность

Да

Нить

Песчаник

Цена (за кг)

30 долларов США

Долговечность

Низкий

Гибкость

Низкий

Сила

Низкий

Пищевая безопасность

Нет

Нить

Дерево

Цена (за кг)

25 долларов США

Долговечность

Средний

Гибкость

Средний

Сила

Средний

Пищевая безопасность

Нет

Нить

БЕДРА

Цена (за кг)

20 долларов США

Долговечность

Высокий

Гибкость

Средний

Сила

Низкий

Пищевая безопасность

Да

Нить

Углеродное волокно

Цена (за кг)

30 долларов США

Долговечность

Высокий

Гибкость

Низкий

Сила

Средний

Пищевая безопасность

Нет

ABS и PLA — два наиболее экономически эффективных варианта нити, цены на которые начинаются от 10 и 15 долларов соответственно. Большинство композитных нитей используют PLA в качестве основного материала и принимают его свойства с некоторыми добавками для улучшения. В результате композитные материалы имеют среднюю или низкую долговечность, гибкость и прочность. Однако HIPS и углеродное волокно являются исключением, поскольку оба обладают высокой прочностью.

Дополнительную информацию можно найти в нашем руководстве по лучшим материалам для 3D-печати.

Какие факторы влияют на прочность нити для 3D-принтера?

Факторы, влияющие на прочность нити 3D-принтера:

Прочность на разрыв: Для деталей, которым необходима прочность на разрыв, чтобы противостоять силам, тянущим объект, предпочтительными вариантами являются как PETG, так и PC. PETG имеет прочную связь между слоями.
Сила воздействия: К самым прочным с точки зрения ударопрочности нитям для 3D-принтеров относятся ABS, PETG, ПК и ТПУ.
Прочность на разрыв: Для деталей, требующих высокой прочности на разрыв, хорошим вариантом будет нить ТПУ.

Какая нить для 3D-принтера самая прочная?

Поликарбонат — самая прочная нить для 3D-принтеров. Он имеет предел прочности 70 МПа и обладает отличной ударной вязкостью.

Обслуживание нити для 3D-принтера

Срок службы нити для 3D-принтера зависит от условий хранения. При выборе подходящего решения для хранения учитывайте климат, срок хранения и окружающую среду, в которой будет использоваться нить. Например, срок годности PLA составляет 2–3 года. Обычное обслуживание предполагает хранение PLA в прохладном, сухом и темном месте (хранение без влаги). Через два года качество печати может начать ухудшаться, и может потребоваться замена нити.

Какие факторы влияют на долговечность 3D-печатной продукции?

Следующие факторы влияют на долговечность нитей для 3D-принтеров:

Толщина слоя: Толщина слоя напечатанного объекта влияет на то, насколько прочным будет объект в диапазоне свойств его материала.
Качество материала: Высококачественные материалы обычно работают лучше и долговечнее.
Подходящая температура: Различные нити для 3D-печати имеют разную температурную чувствительность. Обратите внимание на указанный температурный диапазон нити, чтобы убедиться, что он соответствует температурным условиям, возникающим при создании конечного продукта.
Отзыв: Если втягивание будет слишком сильным, это приведет к образованию небольших зазоров или вздутий, вызванных воздушными карманами внутри печатающей головки. Если принтер втягивается недостаточно, во время движения сопла будет наблюдаться видимое просачивание. Нить будет натягиваться между элементами, поскольку сопло не останавливает выдавливание материала перед перемещением.
Ориентация детали: Детали, напечатанные на 3D-принтере, наиболее прочны в плоскостях, параллельных печатному столу, и по своей сути менее прочны в направлении сборки.
Заполнение и периметры: Увеличение плотности заполнения печатной детали повышает жесткость детали и предотвращает ее деформацию.

Как можно использовать нить для 3D-принтера?

Ниже перечислены некоторые варианты использования отпечатков, напечатанных с помощью нитей для 3D-принтера:

Медицинские: Используется в качестве медицинских швов, имплантатов, медицинских изделий и протезов.
Промышленность: Используется для печати функциональных деталей или прототипов, нестандартных инструментов и форм для литья под давлением.
Спорт: Используется для печати рукояток хоккейных клюшек, шлемов и подошв спортивной обуви.
Автомобилестроение: Используется в прототипах деталей автомобилей, включая элементы интерьера, приборные панели и масштабные модели автомобилей.

Каковы преимущества нити для 3D-принтера?

Нить для 3D-принтера имеет ряд преимуществ, среди которых:

Доступность и широкий выбор материалов и свойств.
Обеспечивает уникальные свойства и отделку, напоминающие «реальную». Например, шелковые нити создают иллюзию шелковистости.
Прочные и долговечные отпечатки можно создать, укрепив обычный PLA или ABS композитными материалами, такими как стекловолокно или углеродное волокно.
Принтеры, в которых используются нити для 3D-печати, обычно имеют большие объемы печати.

По сравнению с 3D-принтерами на основе смолы, машины, в которых используются нити для 3D-принтеров, имеют больший объем печати и, следовательно, могут использоваться для печати более крупных продуктов.

Каковы недостатки нити для 3D-принтера?

Некоторые недостатки нитей для 3D-принтеров:

Отпечатки с использованием нити имеют более низкое разрешение и качество
Нить не очень хорошо воспроизводят сложные детали и узоры.

По сравнению с аналогом, напечатанным на смоле, нить накаливания обеспечивает более низкое разрешение и качество. Отпечатки из смолы также обеспечивают лучшую обработку поверхности.

Где купить нить для 3D-принтера

Нить для 3D-принтера можно купить здесь:

Международные компании: На глобальном рынке Amazon есть доступ к нитям различных брендов и типов по хорошим ценам. Он предлагает логистическую сеть для экономичной доставки и непревзойденную политику возврата.
Местные компании США: Несколько местных американских компаний продают нити для 3D-принтеров. При выборе поставщика важно учитывать местоположение, доступные ресурсы доставки и хорошие отзывы. Xometry предлагает онлайн-рынок с широкой сетью механических мастерских, производителями по индивидуальному заказу и широким выбором нитей для 3D-принтеров.

Как найти ближайшую к вам нить для 3D-принтера

Есть несколько способов найти 3D-нити рядом с вами:

Thomasnet.com содержит список из более чем 80 поставщиков нити для 3D-принтеров и позволяет сузить его по географическому признаку.
Зайдите на сайты местных производителей и спросите названия компаний, производящих нить для 3D-принтеров.
Спросите на форумах поставщиков 3D-нити в вашем регионе.

Как выбрать лучший сервис по обслуживанию нитей для 3D-принтеров

Советы по выбору лучшей нити для 3D-принтера:

Ищите хорошо зарекомендовавшие себя компании с профессиональным профилем в Интернете.
Убедитесь, что они предлагают именно ту нить, которую вы ищете.
Посмотрите отзывы других клиентов на их платформах и за их пределами.
Попробуйте сделать небольшой заказ, чтобы проверить качество продукции.

Каковы признаки качественного обслуживания нитей для 3D-принтеров?

Вот некоторые сигналы, на которые следует обратить внимание при поиске качественной услуги по обслуживанию нити для 3D-принтера:

Отзывы о сервисе из надежных источников.
Интернет-обзоры на таких сайтах, как HelloPeter или Google Reviews.
Ninjatek — хороший пример известного и уважаемого бренда, предлагающего качественную нить.

Какие нити для 3D-принтеров самые лучшие?

Лучшие нити для 3D-принтеров:

Нить для 3D-принтеров Hatchbox или Eryone PLA — это хорошие, экономичные и универсальные нити.
Нить NinjaFlex TPE и TPU для 3D-принтеров лучше всего подходят для гибкой печати.
Нить для 3D-принтеров PolyMax PC отличается большей прочностью и долговечностью.

Каковы альтернативы нити для 3D-принтера?

Другими альтернативными «стандартным» пластикам, таким как ABS, PLA и PET, являются нити для 3D-принтеров:

Биоразлагаемые нити
Нити из конопли для 3D-печати
Нить для 3D-принтера для кофе

Общие часто задаваемые вопросы о нити для 3D-принтера

Лучше ли многонитевая 3D-печать?

Многоволоконные 3D-принтеры с двойной экструзией лучше всего подходят для печати сложных конструкций или конструкций с опорной структурой. Одновременная печать двух разных материалов экономит время и сочетает в себе лучшие свойства каждого материала.

В чем преимущество металлической нити для 3D-принтера по сравнению с деревянной нитью для 3D-принтера?

Преимущества металлической нити для 3D-принтера по сравнению с деревянной нитью для 3D-принтера:

Металлические нити более устойчивы к истиранию по сравнению с деревянными нитями.
Металлическая нить более прочная и жесткая, чем нить для 3D-принтеров с древесным наполнителем.
Металлические отпечатки подходят для функциональных механических деталей и промышленного применения.

Смола лучше, чем нить для 3D-принтера?

В зависимости от применения смола может быть лучше, чем нить для 3D-принтера. Известно, что отпечатки на основе смолы имеют превосходное качество и отлично подходят для очень детализированных миниатюрных моделей. Нити более долговечны, дешевле и лучше подходят для более крупных объектов. Чтобы узнать больше, прочтите наше руководство «Смола и нить для 3D-принтера».

Каково отношение 3D-заполнителя к нити для 3D-принтера?

Нить для 3D-принтера — это материал, используемый для создания 3D-наполнителя. Плотность заполнения — это количество нити, напечатанной внутри модели, объекта или прототипа. Дополнительную информацию см. в нашем руководстве по 3D-заполнению.

Сводка

В этой статье были рассмотрены различные типы нитей для 3D-принтеров, а также кратко описано их использование и свойства. Чтобы узнать больше о нитях для 3D-принтеров и решить, какая из них лучше всего подходит для вашего применения, свяжитесь с представителем Xometry.

Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей, включая 3D-печать и дополнительные услуги для всех ваших потребностей в прототипировании и производстве. Посетите наш веб-сайт, чтобы узнать больше или запросить бесплатное ценовое предложение без каких-либо обязательств.

Отказ от ответственности

Содержимое этой веб-страницы предназначено только для информационных целей. Xometry не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, относительно точности, полноты или достоверности информации. Любые параметры производительности, геометрические допуски, конкретные конструктивные особенности, качество и типы материалов или процессов не должны рассматриваться как представляющие то, что будет доставлено сторонними поставщиками или производителями через сеть Xometry. Покупатели, желающие получить расценки на детали, несут ответственность за определение конкретных требований к этим деталям. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашими положениями и условиями.

Дин МакКлементс

Дин МакКлементс — дипломированный инженер с отличием в области машиностроения с более чем двадцатилетним опытом работы в обрабатывающей промышленности. Его профессиональный путь включает в себя важные должности в ведущих компаниях, таких как Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace и Hyster-Yale, где он развил глубокое понимание инженерных процессов и инноваций.

Прочтите другие статьи Дина МакКлементса

Полное руководство по 3D-печати:история, технологии и практические советы Объяснение 3D-биопечати:определение, история, механизмы и ключевые типы

3D печать

Производственный процесс

3D печать

Система управления автоматикой

Промышленные технологии