Выбор пластика для печати на FDM / FFF 3D-принтере

Какой же пластик для 3D-печати выбрать?
— это вопрос, на который данная статья в какой-то мере поможет дать ответ начинающему 3D-печатнику.

Каждый, кто начинает заниматься 3D-печатью, задается вопросом: Что выбрать для печати, с чего начать?

На рынке десятки доступных пластиков для 3D печати, выпускаемых в виде прутка, намотанного на катушки. Разнообразие материалов может ввести человека в замешательство. Какой же пластик для 3D печати выбрать? — это вопрос, на который данная статья в какой-то мере поможет дать ответ начинающему 3D-печатнику.

Диаметр

Из-за стремления к удешевлению оборудования, диаметр прутка наиболее часто используемого сейчас составляет 1,75 мм., что стало стандартом. Малый диаметр филамента позволяет проталкивать его шестеренкой, надеваемой непосредственно на двигатель экструдера.

Пруток диаметром 3 мм, из-за его повышенной жесткости, до сих пор любят производители топовых 3D-принтеров.

При выборе пластика для печати решающее значение имеет назначение распечатанных деталей. Также важны характеристики используемого принтера.

Материал

PLA

PLA (Полилактид) — биоразлагаемый пластик. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник. Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов (обычно данный материал проходит специальную медицинскую сертификацию).

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 190-230°C
• Температура стола ~ 20-60°C
• Обдув — очень желателен
• Межслойная адгезия — хорошая
• Адгезия к столу — хорошая

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 175-180°C
• Температура размягчения ~ 50°C
• Температура эксплуатации изделий ~ -20+40°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ R70-R90
• Относительное удлинение при разрыве ~ 4 %
• Прочность на изгиб ~ 55 МПа
• Прочность на разрыв ~ 57 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 3-3,5 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 2-2,5 ГПа
• Температура стеклования ~ 60-65°C
• Плотность ~ 1,23-1,25 г/см³
• Минимальная толщина стенок ~ 1 мм
• Точность печати ~ ± 0,1%
• Усадка при изготовлении изделий — минимальна
• Влагопоглощение ~ 0,2-0,4%

Пластик нетоксичен и представлен разными производителями в широкой цветовой гамме.

Является одним из самых популярных пластиков для 3D печати. Хорошо подходит для печати дома.

Плюсы:

• Очень маленькая усадка при 3D печати, позволяет получить точное соответствие размеров напечатанного изделия смоделированному.
• Не требует подогреваемого стола, не боится сквозняков при печати, соответственно может использоваться для печати на самом дешевом принтере с открытым корпусом.
• Нетоксичен. Во время печати пахнет не сильно, что позволяет печатать им в квартире без использования специальной вытяжки.
• Твердый, прочный, скользкий.
• Производится из натуральных компонентов, может использоваться для контакта с пищевыми продуктами.
• Биоразлагаемый, вещи из данного пластика не наносят вреда окружающей среде при утилизации.

Минусы:

• Под воздействием воздуха и ультрафиолета, как и любой натуральный материал, со временем становится более хрупким, не рекомендуется для долговременного применения без защитного покрытия на открытом воздухе.
• Низкая температура размягчения (50°C) – даже в салоне машины, оставленной на солнце в жаркий день, легко размягчится и потеряет форму.
• Узкий температурный диапазон использования (-20 — +40°C).
• Высокая твердость пластика затрудняет его механическую обработку.
• Пластик некоторых производителей, из-за высокого содержания остаточных мономеров, склонен к образованию пробок в цельнометаллических хотэндах.

В итоге применение целесообразно для 3D печати:

• крупногабаритных изделий.
• изделий с точными размерами.
• декоративных элементов мебели.
• элементов интерьерного декора.
• изделий под покраску.
• прототипов корпусов и механических изделий.

ABS

ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) — ударопрочный пластик, популярен в промышленности и 3D печати. Изделия из ABS достаточно прочны, поэтому его часто используют для печати функциональных объектов, имеющих практическое применение.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 210-245°C
• Температура стола ~ 90-120°C
• Обдув – нежелателен
• Межслойная адгезия - средняя
• Адгезия к столу - средняя

Технические характеристики

• Температура плавления ~ 175-210°C
• Температура размягчения ~ 100°C
• Температура эксплуатации ~ -40+80°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ R105-R110
• Относительное удлинение при разрыве ~ 5-6%
• Прочность на изгиб ~ 40-42 МПа
• Прочность на разрыв ~ 20-24 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 1,5-1,6 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 2,0-2,2 ГПа
• Температура стеклования ~ 105°C
• Плотность ~ 1,1-1,14 г/см³
• Точность печати ± 1%
• Усадка при изготовлении изделий ~ до 0,8%
• Влагопоглощение ~ 0,45%

Выпускается различными производителями в широком ассортименте цветовых оттенков. Некоторые производители, для снижения стоимости, выпускают его на катушках по 2, 5 кг., или вовсе без катушек.

Из-за невысокой стоимости сырья, является одним из самых доступных по цене пластиков.

Плюсы:

• Сочетание прочности и упругости позволяет использовать его для изготовления механических изделий рассчитанных на долгий срок эксплуатации.
• Широкий диапазон используемых температур позволяет эксплуатировать изделия из него в технических целях.
• Простота механической обработки, в комплексе с химическим сглаживанием поверхности недорогими растворителями типа ацетона и дихлорметана, позволяют делать декоративные изделия и корпуса с высоким качеством поверхности.

Минусы:

• Плохо переносит воздействие ультрафиолетового излучения, желтеет на солнечном свете, желательна окраска для деталей, используемых на улице
• Не любит сквозняков при печати, что ограничивает применение дешевых принтеров с открытым корпусом.
• Из-за относительно высокой усадки склонен к расслоению, требует наличия подогреваемого стола, без него возникают проблемы с прилипанием к столу первого слоя.
• В процессе печати может образовываться неприятных запах, печатать лучше в проветриваемом помещении, или оснащать принтер специальной системой вытяжной вентиляции, с выводом за пределы квартиры.

Применение пластика:

• Печать декоративных изделий с последующей обработкой.
• Печать механически нагруженных изделий.
• Мелкосерийная печать корпусов и комплектующих.
• Печать изделий, рассчитанных на долгий срок службы в отсутствие воздействия прямого солнечного света.

HIPS

HIPS (высокопрочный полистирол) - достаточно мягкий пластик, создавался для использования совместно с ABS, для поддержек при двуэкструдерной 3D печати. Этому способствовали его следующие свойства: одинаковая с ABS температура экструзии, низкая спекаемость с ABS, наличие растворителя (D-Limonene), который растворяет HIPS и не растворяет ABS.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 210-245°C
• Температура стола ~ 90-120°C
• Обдув — нежелателен
• Межслойная адгезия — средняя
• Адгезия к столу — средняя

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 175-210°C
• Температура размягчения ~ 97°C
• Температура эксплуатации ~ -40+70°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ L79
• Относительное удлинение при разрыве ~ 64%
• Прочность на изгиб ~ 35-38 МПа
• Прочность на разрыв ~ 16-17 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 0,9-0,95 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 1,3-1,4 ГПа
• Температура стеклования ~ 55°C
• Плотность ~ 1,05 г/см³
• Точность печати ~ ± 0,5%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 0,4%
• Влагопоглощение ~ 1%

Характеристики пластика сделали возможным использование его и для самостоятельного применения. На данный момент выпускается различными производителями в широком диапазоне цветов, правда, меньшем, чем для PLA или ABS.

Плюсы:

• Усадка меньше чем у ABS, что делает его пригодным для печати точных изделий.
• Плотность меньше чем у PLA, что позволяет печатать изделия, где необходима легкость конструкции.
• Мягкость поверхности гарантирует простоту механической обработки.
• Матовость придает эффект сглаженности изделиям.
• Температура размягчения почти как у ABS, что позволяет использовать его в уличных условиях.

Минусы:

• Необходимость подогреваемой платформы, подвержен расслоению, хоть и в меньшей степени, чем ABS.
• Меньшая, чем у ABS, прочность на изгиб и как следствие, большая хрупкость изделий.
• Низкая устойчивость к ультрафиолетовому излучению ограничивает использование изделий на солнечном свете.
• Основное применение - печать поддержек для ABS.

PETG

PETG (полиэтилентерефталат-гликоль) - относительно новый материал, но уже завоевавший заслуженное признание у 3D печатников. Пластик достаточно ударопрочный, спекаемость слоев получается такой, что при нагрузке изделие часто ломается против слоев, а не вдоль.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 215-245°C
• Температура стола ~ 20-80°C
• Обдув ~ 20%
• Межслойная адгезия - очень высокая
• Адгезия к столу - средняя

Технические характеристики

• Температура плавления ~ 220-225°C
• Температура размягчения ~ 80°C
• Температура эксплуатации ~ -40+70°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ R106
• Относительное удлинение при разрыве ~ 50%
• Прочность на изгиб ~ 76-77 МПа
• Прочность на разрыв ~ 36-37 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 2,5 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 1,1-1,15 ГПа
• Температура стеклования ~ 80°C
• Плотность ~ 1,3 г/см³
• Точность печати ± 0,1%
• Усадка при изготовлении изделий - нет
• Влагопоглощение ~ 0,12%
• По ассортименту доступных цветов PETG не уступает ABS.

Плюсы:

• Отсутствие запаха при печати — позволяет печатать в домашних условиях не используя дополнительную вытяжку.
• Отсутствие усадки обеспечивает высокую точность размеров моделей.
• Очень сильное спекание между слоями — можно печатать тонкостенные изделия с высокой прочностью.
• Стойкость к ультрафиолету — напечатанные модели можно использовать вне помещений.
• Широкий температурный диапазон эксплуатации.
• При печати не требуется закрытая камера.
• Хорошее скольжение и ударопрочность - можно печатать шестерни, втулки и другие детали механизмов.
• Не токсичен, можно печатать изделия предназначенные для контакта с пищей.

Минусы:

• Высокая текучесть требует тщательной настройки ретракта.
• Высокая температура печати может вывести из строя фторопластовую вставку в хотэнде и заставляет задуматься о переходе на цельнометаллические термобарьеры.
• Прочность и температура размягчения ниже, чем у ABS.

Использование пластика:

• Печать форм для вырубки печенья.
• Печать не сильно нагруженных кинематических пар.
• Печать элементов мебельного и интерьерного декора.
• Печать сувениров.
• Печать изделий, для эксплуатации в уличных условиях.

SBS

SBS (стиролбутадиен–стирол) — еще один из относительно новых игроков на рынке пластиков для 3D печати. Характеризуется низкой токсичностью и усадкой, а также высокой прочностью. Основное его преимущество - прозрачность. Изделия, напечатанные этим пластиком и обработанные сольвентом, приобретают прозрачность окрашенного стекла.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 220-240°C
• Температура стола ~ 70-90°C
• Обдув ~ 20%
• Межслойная адгезия - низкая
• Адгезия к столу - средняя

Технические характеристики

• Температура плавления ~ 190-210°C
• Температура размягчения ~ 75-77°C
• Температура эксплуатации ~ -80+65°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ R118
• Относительное удлинение при разрыве ~ 250%
• Прочность на изгиб ~ 36 МПа
• Прочность на разрыв ~ 34 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 1,35 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 1,45 ГПа
• Температура стеклования ~ 95°C
• Плотность ~ 1,01 г/см³
• Точность печати ± 0,4%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 0,2
• Влагопоглощение ~ 0,07%
• Производителей на рынке представлено не так уж и много. Но цветовая гамма завораживает.

Плюсы:

• Относительно низкая усадка, позволяющая печатать на принтерах с открытым корпусом.
• Высокая адгезия к столу.
• Возможность контакта с пищевыми изделиями.
• Ударопрочность.
• Красивые цвета, позволяющие создавать уникальные предметы декора.
• Прозрачность после обработки, возможность использования в светильниках.
• Широкий диапазон температур эксплуатации, морозостойкость.
• Простота постобработки как химическими, так и механическими методами.

Минусы:

• Слабая межслойная адгезия, требует сопел с большим диаметром, либо печати со 100% заполнением.
• Относительно высокая, как и у PETG температура печати.

Области применения:

• Элементы декора.
• Элементы светильников.
• Уникальные дизайнерские решения, морозоустойчивые изделия.

FLEX

Flex (полиуретан, TPU, TPE) — мягкий подобный резине материал. Используется там, где нужна гибкость и эластичность готовых изделий

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 220-240°C
• Температура стола ~ 90-110°C
• Обдув - нежелателен
• Адгезия слоев - хорошая
• Адгезия к столу - средняя

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 200-210°C
• Температура размягчения ~ 110°C
• Температура эксплуатации ~ -100+100°C
• Твердость (по Шору) ~ D40
• Относительное удлинение при разрыве ~ 600%
• Прочность на изгиб ~ 5,3 МПа
• Прочность на разрыв ~ 17,5 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 0,06 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 0,07 ГПа
• Плотность ~ 1,1 г/см³
• Точность печати ± 1%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 0,35-0,8%
• Влагопоглощение ~ 0,04%

Некоторые производители производят по нескольку видов, разной жесткости. Разнообразие цветов небольшое, редкий производитель производит цветные флексы, обычно это белый, черный или серый материал.
Материал имеет достаточно узкую нишу применения.

Плюсы:

• Гибкость - основное свойство, которое обуславливает применение.
• Масло-бензостойкость - может использоваться при прямом контакте с этими жидкостями.
• Широкий температурный диапазон применения - можно использовать в технических изделиях, в условиях повышенных температур.

Минусы:

• Сложность печати - часто требуется доработка экструдера для печати гибкими материалами.
• Не всегда возможна печать с ретрактами — возможно возникновение «соплей» на модели.

Основные применения:

• Прокладки и ремни для технических изделий.
• Подошва для обуви или обувь.
• Любое изделие, где требуется высокая гибкость.

NYLON

Nylon (нейлон — синтетический материал из семейства полиамидов) - очень стоек к истиранию, отсюда и основное применение - трущиеся узлы кинематических пар (шестеренки, втулки и т.д.).

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 235-260°C
• Температура стола ~ 100-120°C
• Обдув - нежелателен
• Адгезия слоев - высокая
• Адгезия к столу - низкая

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 215-220°C
• Температура размягчения ~ 120°C
• Температура эксплуатации ~ -30+120°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ R70-R90
• Относительное удлинение при разрыве ~ 300%
• Прочность на изгиб ~ 70 МПа
• Прочность на разрыв ~ 66-83 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 2,7 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 2,6 ГПа
• Температура стеклования ~ 50-70°C
• Плотность ~ 1,13 г/см³
• Минимальная толщина стенок ~ 1 мм
• Точность печати ± 3%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 1%
• Влагопоглощение ~ 3%

Используется в основном в технических целях, обычно выпускается белого, реже черного цвета.
Устойчивость к высоким температурам, хорошее скольжение и стойкость к истиранию делают нейлон незаменимым материалом для разнообразных шестеренок и конструкционных деталей. Нивелируется это очень высокой усадкой, необходимостью закрытой камеры для печати и невозможностью печати больших изделий.

Плюсы:

• Прочность.
• Упругость.
• Высокое скольжение.
• Термостойкость.
• Химическая стойкость.

Минусы:

• Сложность печати.
• Высокая усадка, при моделировании необходимо обязательно корректировать размеры с учетом усадки.

PC

PC (Поликарбонат) — один из самых крепких материалов в этом списке. Устойчив к физическому и тепловому воздействию. Выдерживает температуру до 110°C.
В промышленности используется для изготовления бронестекол и масок для аквалангов, остекления парников. В бытовой 3D печати применяется редко, по причине высокой гигроскопичности, высокой температуры печати и большой усадке.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 270-310°C
• Температура стола ~ 90-110°C
• Обдув - нежелателен
• Межслойная адгезия - высокая
• Адгезия к столу - низкая

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 300°C
• Температура размягчения ~ 127°C
• Температура эксплуатации ~ -40+120°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ D82
• Относительное удлинение при разрыве ~ 4,8%
• Прочность на изгиб ~ 89 МПа
• Прочность на разрыв ~ 57 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 1,95 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 1,8 ГПа
• Температура стеклования ~ 160-165°C
• Плотность ~ 1,18-1,22 г/см³
• Точность печати ± 6%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 3%
• Влагопоглощение ~ 0,2%

Используется для печати технических изделий высокой прочности или работающих в условиях повышенных температур.

WOOD

Wood или Woodfill (древеснонаполненный) — это чаще PLA, в который добавляют очень мелкие древесные опилки. В результате чего, изготовленные с применением данного пластика изделия получают фактуру древесины.
Используется в декоративных целях. Из него можно печатать изделия, которые будут хорошо смотреться на полке или на столе. Чашки, фигурки, сувениры.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 190-230°C
• Температура стола ~ 20-60°C
• Обдув - желателен
• Межслойная адгезия - средняя
• Адгезия к столу - хорошая

Технические характеристики:

• Сильно зависят от степени наполнения древесными волокнами.

По характеристикам почти идентичен обычному PLA, но чем больше древесных волокон в него добавлено, тем меньше прочность и упругость конечных объектов. Меняя температуру экструдера, можно изменять оттенки и текстуру получаемого изделия.

Плюсы:

• Легкость печати.
• Внешний вид и фактура максимально приближены к древесине.
• Приятные тактильные ощущения.

Минусы:

• Невозможность печати соплами с малым диаметром (забиваются).
• Чуть большая абразивность.
• Прочность изделий снижена, по сравнению с классическим PLA.

METAL

Metal, bronzefill и т.д. — металлонаполненный пластик, аналогичный предыдущему, только в качестве наполнителей работают частицы бронзы, меди, латуни или алюминия, а в качестве базового пластика может использоваться не только PLA, но и ABS. Обычно в пластик добавляют до 50% металлического порошка, но существуют филаменты с долей металла до 85%.

Параметры печати:

• Зависят от материала основы, металла и степени наполнения. Сильно меняются у разных производителей.

Технические характеристики:

• Зависят от материала основы, металла и степени наполнения. Сильно меняются у разных производителей.

Свойства конечного изделия зависят от того, какое сочетание пластика и металла было использовано в качестве базового при производстве филамента.
Данный вид пластика используется, в основном, для производства декоративных изделий. Небольшая постобработка позволяет дополнительно подчеркнуть металлические свойства пластика.

При печати необходимо учитывать два фактора: во-первых — пластик абразивен и достаточно быстро стачивает латунные сопла, лучше заменить их на нержавеющие, во-вторых — у данных пластиков высокая плотность, — при покупке катушки такого же веса, длина филамента на ней будет меньше, чем для классических видов пластиков.

Плюсы:

• Металлический блеск готовых изделий.
• Постобработка позволяет придать фактуру литого изделия.

Минусы:

• Повышенная абразивность - для печати лучше использовать сопла из нержавеющей стали.

CONDUCTIVE

Conductive — это электропроводный пластик, который можно использовать в качестве токопроводящих элементов в электрических цепях.

В основе лежит PLA или ABS, в состав которых введены электропроводящие частицы. Поэтому свойства электропроводящего пластика зависят от исходного материала. Сопротивление обычно достаточно высоко и составляет сотни ом на сантиметр длины.

Параметры печати:

• Зависят от материала - основы, наполнителя и степени наполнения. Сильно меняются у разных производителей.

Технические характеристики:

• Зависят от материала - основы, наполнителя и степени наполнения. Сильно меняются у разных производителей.

Может использоваться в небольших поделках, в которых не нужны большие токи или высокое сопротивление может быть нивелировано большой площадью напечатанного проводника. Идеален для учебных пособий.

Плюсы:

• Электропроводность.
• При использовании двухэкструдерных принтеров можно печатать проводники сразу в готовом изделии.

Минусы:

• Низкая электропроводность - для пропускания небольшого тока требуется печать проводников с большим сечением.

Преимущество данного пластика раскрывается на двухэкструдерном принтере. Если в один экструдер заправить обычный пластик, а в другой — токопроводящий, то можно получить деталь с размещенными в ней электрическими проводниками.

GLOW-IN-THE-DARK

Glow-in-the-Dark (фосфоресцирующий пластик) — вид декоративного филамента, в основе которого может лежать PLA, ABS или PETG. К базовому пластику добавляется пигмент, способный накапливать световую энергию и излучать ее в темноте. Свойства данного филамента зависят от базового пластика.

Параметры печати:

• Зависят от материала - основы. Сильно меняются у разных производителей.

Технические характеристики:

• Зависят от материала - основы. Сильно меняются у разных производителей.

Хорошо подходит для печати декоративных изделий и игрушек, от которых требуется недолгое и неяркое свечение.

Плюсы:

• Светится в темноте.

Минусы:

• Зависят от пластика-основы.

MAGNETIC

Magnetic (Магнитный) — в основе данного пластика все те же PLA или ABS, только на этот раз в качестве присадки используется ферромагнетик. За счет этого пластик приобретает способность притягиваться к магнитам.

Параметры печати:

• Зависят от материала - основы, магнитной добавки и степени наполнения. Разнятся у разных производителей.

Технические характеристики:

• Зависят от материала - основы, магнитной добавки и степени наполнения. Разнятся у разных производителей.

Пластик отличает высокая плотность, как и у металлонаполненных пластиков, а также высокая абразивность. Для печати данным пластиком латунное сопло лучше поменять на стальное. Магнитные свойства невысоки, поэтому применять его лучше в декоративных изделиях.

Плюсы:

• Способность взаимодействовать с магнитами.

Минусы:

• Слабое взаимодействие с магнитами.
• Высокая абразивность — для печати лучше использовать сопла из нержавеющей стали.

COLOR-CHANGING

Color-Changing (изменяющий цвет) — еще один композит PLA или ABS, но в данном случае — способный изменять цвет при изменении температуры.
Используется при печати декоративных изделий.

Параметры печати:

• Зависят от материала основы. Сильно меняются у разных производителей.

Технические характеристики:

• Зависят от материала основы. Сильно меняются у разных производителей.

Плюсы:

• Способность менять цвет при изменении температуры.

Минусы:

• Зависят от пластика-основы.

CERAMO

Ceramo, ceramic (керамический) — материал, имитирующий керамические изделия. Твердый и прочный, но хрупкий.
Готовые изделия практически неотличимы по тактильным ощущениям от настоящей керамики. Изделия легко поддаются механической обработке.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 230-250°C
• Температура стола ~ 90-110°C
• Обдув — нежелателен
• Адгезия слоев - отличная
• Адгезия к столу - средняя

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 215-220°C
• Температура размягчения ~ 110°C
• Температура эксплуатации ~ -30+102°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ R70-R90
• Модуль упругости при изгибе ~ 3,5 ГПа
• Плотность ~ 1,11 г/см³
• Минимальная толщина стенок ~ 1 мм
• Усадка при изготовлении изделий ~ 0,5-1,2%
• Влагопоглощение ~ 0,17%

Пруток очень хрупкий, требует осторожности при установке в принтер. Рекомендуется увеличивать толщину стенок детали, чтобы при постобработке не протереть их насквозь.

Плюсы:

• Фактура напечатанного изделия напоминает керамику.
• Легко шкурится.
• Достаточно термостоек для кипятка и как правило безопасен (зависит от конкретной марки, читайте инструкцию производителя) — то есть, может контактировать с продуктами, использоваться для изготовления посуды контактирующей с пищей.

Минусы:

• Хрупкий, не рекомендуется к печати на принтерах с сильными изгибом подающего филамент тракта.

В основном используется для печати декоративных изделий, которым необходимо придать фактуру и внешний вид керамики.

CARBON-FIBER

Carbon Fiber (c углеродным волокном) — инженерный пластик рассчитанный на высокие нагрузки. В качестве основы обычно используется нейлон с добавлением углеродных волокон. Может также изготавливаться на основе PLA, ABS, PETG, PC. Характеристики зависят от свойств материала основы.

Параметры печати:

• Зависят от материала основы и степени наполнения углеродным волокном. Сильно меняются у разных производителей.

Технические характеристики:

• Зависят от материала основы и степени наполнения углеродным волокном. Сильно меняются у разных производителей.

Углеродные волокна придают повышенную прочность данному виду пластика, но при этом обладают высокой абразивностью. Крайне не рекомендуется печать латунными соплами. Для печати используют сопла из нержавеющей стали или с рубиновым наконечником. Используется для печати изделий работающих с высокими механическими нагрузками.

Плюсы:

• Очень прочный и упругий.
• Позволяет получать легкие и прочные изделия.
• Не требует высокого заполнения.

Минусы:

• Очень абразивный, требуются сопла из нержавеющей стали или с рубиновым наконечником.
• Сложность печати (зависит от материала-основы).
• Стоимость (между обычными бытовыми и высокотемпературными инженерными пластиками).

PC/ABS

PC/ABS (поликарбонат + акрилонитрилбутадиенстирол) — как уже отмечалось, поликарбонат является очень прочным материалом, но им сложно печатать. Для облегчения печати используется его смесь с ABS.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 250-260°C
• Температура стола ~ 120-130°C
• Обдув — нежелателен
• Адгезия слоев - хорошая
• Адгезия к столу - плохая

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 230-240°C
• Температура размягчения ~ 135°C
• Температура эксплуатации ~ -30+120°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ R116
• Относительное удлинение при разрыве ~ 10%
• Прочность на изгиб ~ 80 МПа
• Прочность на разрыв ~ 55 МПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 2,3 ГПа
• Температура стеклования ~ 105°C
• Плотность ~ 1,11 г/см³
• Точность печати ~ ± 1,5%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 0,7%
• Влагопоглощение ~ 0,3%

Данный пластик обладает высокой ударопрочностью даже при низких температурах, термической стойкостью, высокой жесткостью и хорошей обрабатываемостью.
Это позволяет печатать из него как прочные инженерные изделия, так и декоративные поделки.

Плюсы:

• Ударопрочность.
• Термостойкость.
• Жесткость.
• Простота постобработки.

Минусы:

• Сложность печати.

WAX

Wax (MOLDLAY) (литьевой воск) — используется для изготовления выжигаемых моделей для литья. Модель заливается гипсом, после чего выжигается/выплавляется из него, получается форма для литья металла.
Характеризуется низкой температурой плавления и малой зольностью

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 90-110°C
• Температура стола ~ 40-60°C
• Обдув - 0-100%
• Адгезия слоев - хорошая
• Адгезия к столу - хорошая

Технические характеристики:

• Температура каплепадения ~ 95°C
• Зольность ~ 0,01%
• Плотность ~ 0,98 г/см³
• Точность печати ~ ± 1%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 0,5-0,8%
• Влагопоглощение - отсутствует

Модели, напечатанные воском, можно обрабатывать в пламени горелки и сглаживать растворителем, они легко поддаются механической обработке, что уменьшает требуемую обработку конечной металлической отливки.
Широко используется в ювелирной промышленности и при изготовлении металлических прототипов.

Плюсы:

• Высокая точность печати.
• Простота печати.
• Низкая зольность.

Минусы:

• Специфичность применения.

Производство, ювелирка, медицина, протезирование.

ASA

ASA (Акрилонитрил-стирол-акрилат) — атмосферостойкий пластик. Аналог ABS, но более стойкий к ультрафиолетовому излучению. Не желтеет на открытом воздухе.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 220-270°C
• Температура стола ~ 90-110°C
• Обдув - нежелателен
• Адгезия слоев - средняя
• Адгезия к столу - средняя

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 215-220°C
• Температура размягчения ~ 100°C
• Температура эксплуатации ~ -40+90°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ R112
• Относительное удлинение при разрыве ~ 15%
• Прочность на изгиб ~ 76 МПа
• Прочность на разрыв ~ 36-37 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 1.12 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 1.35 ГПа
• Температура стеклования ~ 50-70°C
• Плотность ~ 1,08 г/см³
• Точность печати ~ ± 3%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 1%
• Влагопоглощение ~ 3%

Используется для печати наружных изделий контактирующих с атмосферой, таких как внешние элементы автомобилей. Розетки наружного размещения. Спортивный инвентарь. В общем — для печати изделий, которые должны эксплуатироваться в любых погодных условиях.

Плюсы:

• Стойкость к ультрафиолету.
• Хорошее сочетание прочности и упругости позволяют использовать его для изготовления механических изделий, рассчитанных на долгий срок эксплуатации.
• Широкий диапазон рабочих температур.
• Простота механической обработки, в комплексе с химическим сглаживанием поверхности недорогими растворителями типа ацетона, позволяют делать декоративные изделия или корпуса с высоким качеством поверхности.

Минусы:

• Не любит сквозняков при печати, что ограничивает применение дешевых принтеров с открытым корпусом.
• Из-за относительно высокой усадки склонен к расслоению, требует наличия подогреваемого стола, без него возникают проблемы с прилипанием к столу первого слоя.
• В процессе печати может образовываться неприятных запах, печатать лучше в проветриваемом помещении или оснащать принтер специальной системой вытяжной вентиляции с выходом за пределы квартиры.

PP

PP (полипропилен) — широко распространенный пластик, применяемый в производстве упаковочных материалов, посуды, шприцов, труб. Преимущества данного материала — нетоксичность, высокая химическая стойкость, устойчивость к влаге и износу.

При всех своих достоинствах, данный материал не сильно распространен в 3D-печати. Причина — высокая усадка и сложность печати.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 220-250°C
• Температура стола ~ 100-120°C
• Обдув - нежелателен
• Адгезия слоев - средняя
• Адгезия к столу - низкая

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 160-170°C
• Температура размягчения ~ 95°C
• Температура эксплуатации ~ 0+80°C
• Твердость (по Шору) ~ D67
• Относительное удлинение при разрыве ~ 200%
• Прочность на изгиб ~ 40 МПа
• Прочность на разрыв ~ 30 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 1,7 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 1,5 ГПа
• Температура стеклования ~ 10-20°C
• Плотность ~ 0,92 г/см³
• Точность печати ~ ± 5%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 2,4%
• Влагопоглощение ~ 0,03%

Может использоваться для печати изделий требующих химической стойкости или контактирующих с пищевыми продуктами. Не рекомендуется к эксплуатации на морозе

Плюсы:

• Химическая инертность позволяет применять его для изделий имеющих непосредственный контакт с пищевыми продуктами или в медицине.
• Высокая прочность позволяет применять его для изделий несущих конструкционные нагрузки.

Минусы:

• Сложность печати - требует наличия термокамеры.
• Высокая усадка.
• Низкая стойкость к отрицательным температурам.

POM

POM (полиацеталь) — инженерный пластик, по своим физико-механическим свойствам превосходящий нейлон.
Очень сложен в печати, требует контроля не только температуры сопла, но и температуры в камере принтера.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 220-250°C
• Температура стола ~ 110-130°C
• Обдув - нежелателен
• Адгезия слоев - средняя
• Адгезия к столу - низкая

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 175-180°C
  
• Температура размягчения ~ 135°C
  
• Температура эксплуатации ~ -50+100°C
  
• Твердость (по Шору) ~ D82
  
• Относительное удлинение при разрыве ~ 40%
  
• Прочность на изгиб ~ 95 МПа
  
• Прочность на разрыв ~ 60 МПа
  
• Модуль упругости при растяжении ~ 2 ГПа
  
• Модуль упругости при изгибе ~ 2,6 ГПа
  
• Плотность ~ 1,4 г/см³
  
• Точность печати ~ ± 4%
  
• Усадка при изготовлении изделий ~ 2%
  
• Влагопоглощение ~ 0,8%

Обладает низким трением, поэтому хорошо подходит для печати шестеренок и деталей подшипников.
Морозоустойчив, но высокая усадка при печати сводит на нет все преимущества. Сложно подобрать клей для хорошей адгезии к столу принтера.

Плюсы:

• Высокая прочность, позволяющая печатать нагруженные в механическом плане изделия.
• Высокое скольжение, позволяющее применять его в кинематических передачах.
• Морозоустойчивость, позволяющая эксплуатировать его при отрицательных температурах.

Минусы:

• Очень высокая усадка, требующая термокамеры при печати.
• Низкая адгезия к поверхности стола принтера.
• Сложность печати.

PMMA

PMMA (Полиметилметакрилат, более известный как оргстекло) — прочный влагоустойчивый материал, устойчивый к воздействию солнечного света. Прозрачный.
Изделия из него достаточно пластичны и легко поддаются склейке. В традиционной 3D-печати методом FDM используется достаточно редко.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 245-255°C
• Температура стола ~ 100-120°C
• Обдув - нежелателен

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 160°C
• Температура размягчения ~ 105°C
• Температура эксплуатации ~ -60+100°C
• Твердость (по Роквеллу) ~ R70-R90
• Относительное удлинение при разрыве ~ 4%
• Прочность на изгиб ~ 90 МПа
• Прочность на разрыв ~ 70 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 3 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 2,1 ГПа
• Температура стеклования ~ 50-70°C
• Плотность ~ 1,19 г/см³
• Точность печати ~ ± 1%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 0,4%
• Влагопоглощение ~ 0,2%

Плюсы:

• Прозрачность
• Стойкость к ультрафиолетовому излучению
• Легкость склейки
• Простота постобработки.

Минусы:

• плохо хранится в виде катушек, так-как постоянное механическое натяжение приводит к постепенному разрушению материала;
• во избежание образования пузырьков разрешение печати должно быть очень высоким, практически недоступным для домашних принтеров;
• быстрое застывание требует наличия термокамеры и высокой скорости печати;
• высокая скорость печати снижает разрешение, что приводит к увеличению проблемы пузырьков.

PEEK

PEEK (Полиэфирэфиркетон) — современный полукристаллический материал, обеспечивает уникальную комбинацию механической, химической и тепловой стойкости. Тугоплавкость приводит к невозможности печати на большинстве бытовых 3D принтеров.
Очень прочный и высокотемпературный пластик. В бытовой печати практически не применяется, из-за высоких требований к температурам сопла и стола принтера. Требует наличия термокамеры при печати.

Параметры печати:

• Температура экструзии ~ 360-410°C
• Температура стола ~ 120-180°C
• Обдув - нежелателен
• Адгезия слоев - хорошая
• Адгезия к столу - плохая

Технические характеристики:

• Температура плавления ~ 343°C
• Температура размягчения ~ 152°C
• Температура эксплуатации ~ -196+150°C
• Твердость (по Шору) ~ D85
• Относительное удлинение при разрыве ~ 45%
• Прочность на изгиб ~ 165 МПа
• Прочность на разрыв ~ 100 МПа
• Модуль упругости при растяжении ~ 2,3 ГПа
• Модуль упругости при изгибе ~ 4,1 ГПа
• Температура стеклования ~ 143°C
• Плотность ~ 1,3 г/см³
• Минимальная толщина стенок ~ 1 мм
• Точность печати ~ ± 3%
• Усадка при изготовлении изделий ~ 1%
• Влагопоглощение ~ 0,4%

Используется для печати функциональных прототипов изделий испытывающих высокие физико-механические нагрузки и работающих в условиях повышенных температур.
Инертен к маслам и топливу, поэтому может применяться в ответственных частях автомобилей.

Плюсы:

• Высокая прочность, позволяющая использовать его для механически нагруженных изделий.
• Стойкость к истиранию, позволяющая использовать его в кинематических передачах.
• Очень высокая для пластика термостойкость.
• Химическая стойкость.

Минусы:

• Очень высокая температура печати.
• Требование обязательного наличия термокамеры в принтере.
• Высокая стоимость.

CLEANING

Cleaning (чистящий) — в отличие от остальных материалов в данной статье, чистящий филамент используется не для печати объектов, а для очистки головок 3D принтеров. Цель его использования - удаление любого материала в хотэнде, который мог остаться после предыдущей печати.
Правилом хорошего тона является использование чистящего филамента после смены типа или цвета пластика для печати.

Использовать его достаточно просто: необходимо включить принтер, разогреть хотэнд до рабочей температуры, вручную подать немного чистящего филамента, слегка охладить хотэнд и вытащить филамент обратно. На одну процедуру чистки уходит не более 10 см. пластика.
Рабочая температура зависит от типа филамента, который вы до этого использовали для печати, а также от филамента, который вы планируете использовать. Чистящий филамент стабильно работает в диапазоне температур от 150 до 280 °C.

Плюсы:

• Чистит экструдер.

Минусы:

• Больше ни для чего не пригоден.

Заключение.

Это далеко не полный перечень материалов для 3D-печати. Существует еще много типов экзотических пластиков, находящих применение в своих нишах. Как все перечисленные, так и практически все существующие материалы для 3D печати Вы можете купить в интернет-магазине "Планета 3D".

Свяжитесь с нами и наши консультанты помогут подобрать пластик для решения ваших задач.