Guide til 3D-printning: Materialer, typer, anvendelser og egenskaber
Guide til FDM 3D-printning:
Materialer, Typer, anvendelser og egenskaber
Der findes snesevis af plastmaterialer til 3D-printning, hver med deres egne unikke egenskaber, der gør dem bedst egnede til specifikke anvendelser. For at forenkle processen med at finde det bedste materiale til en bestemt del eller et bestemt produkt, lad os'Lad os først se på de vigtigste typer plast og de forskellige 3D-printprocesser.
Typer af plastmaterialer
Der er to hovedtyper af plast:
Termoplast er den mest almindeligt anvendte type plast. Deres primære forskel fra termohærdende plast er deres evne til at gennemgå flere cyklusser med smeltning og størkning. Termoplast kan opvarmes og formes til en ønsket form. Processen er reversibel, da der ikke forekommer kemisk binding, så termoplast kan genbruges, smeltes og genbruges. En almindelig analogi for termoplast er smør, som kan smeltes, genstørknes og smeltes igen. Dens egenskaber ændrer sig en smule under hver smeltecyklus.
Termohærdende materialer (også kendt som termohærdende plast) forbliver i en permanent fast tilstand efter hærdning. Polymererne i termohærdende materialer tværbinder under hærdningsprocessen, som er forårsaget af varme, lys eller passende stråling. Termohærdende materialer nedbrydes ved opvarmning i stedet for smeltning og omdannes ikke ved afkøling. Det er umuligt at genbruge termohærdende materialer eller bringe materialet tilbage til dets grundlæggende komponenter. Termohærdende materialer er som kagedej, og når de først er bagt ind i kagen, kan de ikke smeltes tilbage i dejen.
3D-printprocesser i plastik
De tre mest etablerede 3D-printprocesser til plastik er som følger:
Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-printere smelter og ekstruderer termoplastisk filament, som aflejres lag for lag på byggeområdet af printerdysen.
Stereolitografiske (SLA) 3D-printere bruger lasere til at hærde termohærdende flydende harpikser til hærdet plast, en proces kaldet fotopolymerisering.
Selektiv lasersintring (SLS) 3D-printere bruger kraftige lasere til at smelte små partikler af termoplastisk pulver.
FDM 3D-printning
Fused deposition modeling (FDM), også kendt som fused filament fabrication (FFF), er den mest anvendte form for 3D-printning på forbrugerniveau, drevet af fremkomsten af hobby-3D-printere.
Denne teknik er velegnet til grundlæggende proof-of-concept-modeller, såvel som hurtig og billig prototyping af simple dele, såsom dele, der typisk kan bearbejdes.
FDM på forbrugerniveau har den laveste opløsning og nøjagtighed sammenlignet med andre 3D-printprocesser i plastik og er ikke den bedste løsning til print af komplekse designs eller dele med indviklede funktioner. Højere kvalitet af finish kan opnås gennem kemiske og mekaniske poleringsprocesser. Industrielle FDM 3D-printere bruger opløselige underlag til at afbøde nogle af disse problemer og tilbyder et bredere udvalg af tekniske termoplaster eller endda kompositter, men de kommer også til en høj pris.
Efterhånden som det smeltede filament danner hvert lag, kan der nogle gange forblive hulrum mellem lagene, når de ikke længere'ikke klæber helt. Dette resulterer i anisotrope dele, hvilket er vigtigt at overveje, når du designer dele, der er beregnet til at bære belastning eller modstå træk.
FDM 3D-printmaterialer fås i en række forskellige farvemuligheder. Der findes også forskellige eksperimentelle blandinger af plastfilamenter til at skabe dele med træ- eller metallignende overflader.
Populære FDM 3D-printmaterialer
De mest almindelige FDM 3D-printmaterialer er ABS, PLA og forskellige blandinger heraf. Mere avancerede FDM-printere kan også printe med andre specialiserede materialer, der tilbyder egenskaber som højere varmebestandighed, slagfasthed, kemisk resistens og stivhed.
MATERIALE | FUNKTIONER | ANVENDELSER |
ABS (acrylonitrilbutadienstyren) | Hård og holdbar | Funktionelle prototyper |
PLA (polymælkesyre) | De nemmeste FDM-materialer at printe | Konceptmodeller |
PETG (polyethylenterephthalatglycol) | Kompatibel med lavere printtemperaturer for hurtigere produktion | Vandtætte applikationer |
Nylon | Stærk, holdbar og let | Funktionelle prototyper |
TPU (termoplastisk polyurethan) | Fleksibel og strækbar | Fleksible prototyper |
PVA (polyvinylalkohol) | Opløseligt støttemateriale | Støttemateriale |
HIPS (slagfast polystyren) | Opløseligt støttemateriale, der oftest anvendes med ABS | Støttemateriale |
Kompositter (kulfiber, kevlar, glasfiber) | Stiv, stærk eller ekstremt robust | Funktionelle prototyper |
