Guide till 3D-utskrift: Material, typer, tillämpningar och egenskaper
Guide till FDM 3D-utskrift:
Material, Typer, tillämpningar och egenskaper
Det finns dussintals plastmaterial tillgängliga för 3D-utskrift, vart och ett med sina egna unika egenskaper som gör dem bäst lämpade för specifika användningsområden. För att förenkla processen att hitta det bästa materialet för en viss del eller produkt, låt oss'Vi tar först en titt på de viktigaste typerna av plast och de olika 3D-utskriftsprocesserna.
Typer av plastmaterial
Det finns två huvudtyper av plast:
Termoplaster är den vanligaste typen av plast. Deras huvudsakliga skillnad från härdplaster är deras förmåga att genomgå flera cykler av smältning och stelning. Termoplaster kan värmas upp och formas till en önskad form. Processen är reversibel, eftersom ingen kemisk bindning sker, så termoplaster kan återvinnas, smältas och återanvändas. En vanlig analogi för termoplaster är smör, som kan smältas, stelna på nytt och smältas igen. Dess egenskaper förändras något under varje smältcykel.
Härdplaster (även kända som värmehärdande plaster) förblir i ett permanent fast tillstånd efter härdning. Polymererna i härdplaster tvärbinds under härdningsprocessen, vilket orsakas av värme, ljus eller lämplig strålning. Härdplaster sönderfaller vid uppvärmning snarare än smältning, och omformas inte när de kyls ner. Det är omöjligt att återvinna härdplaster eller återställa materialet till sina grundläggande beståndsdelar. Härdplaster är som kakdeg, och när de väl har bakats in i kakan kan de inte smältas tillbaka in i smeten.
3D-utskriftsprocesser för plast
De tre mest etablerade 3D-utskriftsprocesserna för plast är följande:
Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-skrivare smälter och extruderar termoplastfilament, som avsätts lager för lager på byggytan av skrivarens munstycke.
Stereolitografiska (SLA) 3D-skrivare använder lasrar för att härda värmehärdande flytande hartser till härdad plast, en process som kallas fotopolymerisation.
Selektiv lasersintring (SLS) 3D-skrivare använder högpresterande lasrar för att smälta små partiklar av termoplastpulver.
FDM 3D-utskrift
Fused deposition modeling (FDM), även känd som fused filament fabrication (FFF), är den mest använda formen av 3D-utskrift på konsumentnivå, driven av framväxten av hobby-3D-skrivare.
Denna teknik är väl lämpad för grundläggande koncepttestmodeller, såväl som snabb och billig prototypframställning av enkla delar, såsom delar som vanligtvis kan bearbetas.
FDM på konsumentnivå har den lägsta upplösningen och noggrannheten jämfört med andra 3D-utskriftsprocesser för plast och är inte det bästa alternativet för att skriva ut komplexa mönster eller delar med invecklade egenskaper. Högre kvalitet på ytbehandlingar kan erhållas genom kemiska och mekaniska poleringsprocesser. Industriella FDM 3D-skrivare använder lösliga bärare för att mildra några av dessa problem och erbjuder ett bredare utbud av tekniska termoplaster eller till och med kompositer, men de har också ett högt pris.
Allt eftersom det smälta filamentet bildar varje lager kan det ibland finnas tomrum mellan lagren när de inte längre'inte vidhäftar helt. Detta resulterar i anisotropa delar, vilket är viktigt att beakta när man konstruerar delar som är avsedda att bära last eller motstå drag.
FDM 3D-utskriftsmaterial finns i en mängd olika färgalternativ. Olika experimentella plastfilamentblandningar finns också för att skapa delar med trä- eller metallliknande ytor.
Populära FDM 3D-utskriftsmaterial
De vanligaste FDM 3D-utskriftsmaterialen är ABS, PLA och deras olika blandningar. Mer avancerade FDM-skrivare kan också skriva ut med andra specialiserade material som erbjuder egenskaper som högre värmebeständighet, slagtålighet, kemisk resistens och styvhet.
MATERIAL | DRAG | ANVÄNDNINGAR |
ABS (akrylnitrilbutadienstyren) | Tålig och hållbar | Funktionella prototyper |
PLA (polymjölksyra) | De enklaste FDM-materialen att skriva ut | Konceptmodeller |
PETG (polyetylentereftalatglykol) | Kompatibel med lägre trycktemperaturer för snabbare produktion | Vattentäta applikationer |
Nylon | Stark, hållbar och lätt | Funktionella prototyper |
TPU (termoplastisk polyuretan) | Flexibel och töjbar | Flexibla prototyper |
PVA (polyvinylalkohol) | Lösligt stödmaterial | Stödmaterial |
HIPS (slagfast polystyren) | Lösligt stödmaterial som oftast används med ABS | Stödmaterial |
Kompositer (kolfiber, kevlar, glasfiber) | Stel, stark eller extremt tuff | Funktionella prototyper |
