Сравнение нитей ASA, PETG и PC: производительность, долговечность и лучшие применения

Нити для 3D-печати — сырье, или заготовка, специально используемое в связке с методом наплавления (FDM), одним из наиболее распространенных аддитивных производственных методов. Нити — термопласты, становящиеся жидкими при нагревании — позволяя им формироваться и лепиться — и твердыми при охлаждении. Существует множество типов нитей, каждый гарантирующий специфический набор материальных свойств — некоторые экстремально гибкие и резиноподобные, другие жесткие, а некоторые даже растворимые или биоразлагаемые.

Процесс создания нити для 3D-печати начинается с сырой гранулированной смолы — например, PLA или ABS. В зависимости от применения детали, смола сначала смешивается с пигментом и другими добавками для придания нити желаемого цвета и материальных свойств. Для максимизации качества нить обычно сушат при 60–80 °C для снижения влажности материала, митигируя возникновение размерных дефектов.

Смола затем помещается в одновинтовой экструдер, нагревающий и смешивающий материал в единый монофиламент, который затем прогоняется через бак с горячей водой и мягко охлаждается, давая нити круглую форму. Неправильные температуры воды могут привести к плоской или овальной форме нити — и, следовательно, к более низкому качеству детали. Нить проходит через финальную ванну с холодной водой перед намоткой на катушку. Материал готов к использованию в производстве.

Поскольку нити варьируют в материальных характеристиках — и поэтому влияют на функциональность и эстетику конечной детали — важно выбирать нить для 3D-печати, наиболее подходящую для конкретного применения. Вот что продуктовые команды должны знать.

Как выбрать нить для 3D-печати

Во время производства FDM-принтер нагревает термопластическую нить до её точки плавления, затем экструдирует её следуя пути инструмента, заданному CAD-файлом детали. Метод работает созданием детали одним слоем материала за раз.

При выборе материала для данной детали:

1. Важно обеспечить физическую совместимость диаметра нити с FDM-принтером.
2. Выбирайте высококачественные материалы от надежных поставщиков; во многих случаях некачественные детали можно проследить к низкокачественным нитям или неправильному соответствию между материалом, принтером и конечным применением.

Три из наиболее часто используемых нитей для 3D-печати — ASA, PETG и поликарбонат, каждая с конкретными преимуществами и производственными соображениями.

Нить ASA

Нить акрилонитрил-стирол-акрилат (ASA) предлагает уникальное сочетание прочности, размерной стабильности и УФ-, влаго- и химической стойкости, делая её идеальным выбором для 3D-прототипирования, наружных применений, корпусов компонентов и автозапчастей. ASA дороже и имеет более высокую точку плавления, чем другие распространенные термопласты, и должна печататься только в крайне хорошо вентилируемых помещениях, так как производственный процесс может выделять токсичные дымы. Это экстремально температурно-чувствительный материал, и неправильная конфигурация нагревательной камеры FDM-принтера может вызвать варпинг или разделение слоев.

Нить PETG

Нить PETG создается включением гликоля в полиэтилентерефталат (PET), форму полиэстера, используемого во многих потребительских упакованных товарах, включая бутылки воды и пищевые контейнеры. Это создает более прозрачную, более гибкую нить, легче печатаемую и с лучшими тепловыми свойствами, приводящей к значительно меньшему варпингу или усадке при охлаждении материала. PETG также экстремально ударностойка, делая её идеальной для оснастки, а также производства механических деталей, протезов и компонентов, спроектированных для защиты других деталей.

Однако PETG гигроскопичен, то есть поглощает влагу из среды, и поэтому должен храниться в прохладном, сухом месте. Если принтер не настроен правильно, PETG также может быть склонен к струнности (stringing), негативно влияющей на точность печати. PETG также устойчива к клеям и поэтому требует дополнительной обработки, если нужна покраска или склеивание.

Нить PC

Поликарбонат (PC) — одна из самых прочных нитей для 3D-печати, предлагающая высокую тепло- и ударностойкость, а также впечатляющую размерную стабильность. Это делает её подходящей для деталей, которые должны выдерживать высокие нагрузки или нагруженные среды. PC естественно прозрачен и поэтому часто используется для производства предметов вроде линз солнечных очков и экранов электронных устройств. Как PETG, PC также гигроскопичен.

PC имеет очень высокую точку плавления, что может вести к ряду сложностей во время производства, включая варпинг, раскалывание и расслоение. По этой причине полностью закрытый, температурно-контролируемый FDM-принтер идеален для печати деталей из PC.

Выбор правильной нити для 3D-печати

FDM — одна из наиболее распространенных форм 3D-печати как для любителей, так и для профессиональных производителей, и может использоваться для создания разного рода жизнеспособных конечных деталей. ASA, PETG и PC среди самых распространенных нитей и каждая дает отдельный набор материальных характеристик. Определение идеальной нити для данного применения критично для создания превосходных, высокопроизводительных деталей.

Партнерство с опытным партнером по цифровому производству вроде Fast Radius может упростить процесс выбора нити. Мы приносим годы опыта в каждую работу, используя нашу коллективную экспертизу для упрощения производственного жизненного цикла. Мы верим в максимизацию эффективности без жертв качеством, и поэтому тесно работаем с каждым клиентом от дизайна до исполнения для доставки деталей непревзойденного качества по конкурентоспособным ценам. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы открыть разницу Fast Radius.