Материали

Обща информация

За работа с персоналните 3D принтери са тествани множество материали, като два от тях са се доказали като най-подходящи и се използват масово – това са пластмасите ABS и PLA. Тези два материала са термопластични, което означава че стават меки и течни при нагряване, а при изстиване се връщат в изходното твърдо състояние.

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирен), е широко разпространен термопласт, използван за производството на леки твърди продукти, като например тръби, детски конструктори и кофички за кисело мляко. Произвежда се от нефтопродукти. ABS пластмасата е способна да приема всякакви форми, има голяма здравина и средна гъвкавост. Преди добавянето на оцветители, има цвят на мляко. Разтваря се в ацетон. Това позволява да се скрепват детайли с няколко капки и да се обработват детайли до блясък, като се протриват или се потапят във вана с ацетон. ABS пластмасата се преработва вторично значително по-просто от PLA пластмасата. Здравината, гъвкавостта и устойчивостта на високи температури правят ABS пластмасата предпочитана за инженерна употреба.

PLA (polylactic acidили polylactide) е биоразградим термопластичен полиестер, добиван от естествени суровини (царевица, картофи, тапиока, захарна тръстика, пшеница и захарно цвекло). Тази пластмаса притежава добра биологическа съвместимост и затова е призната за един от най-екологичните материали. Типично PLA се използва за производство на съдове за еднократна употреба и контейнери за храна.  Може да се преработи до компост в индустриални условия, но не се разлага на въздуха, ако просто се изхвърли на боклука. PLA e прозрачен материал, който може да бъде оцветен и произведен с различна степен на прозрачност. Принтираните с PLA пластмаса обекти са по-здрави, но с по-малка гъвкавост от тези, принтирани с ABS пластмаса. Изградените обекти са по-блестящи и по-гладки. За обработка на повърхността обаче са необходими повече усилия, а по-ниската температура на използване (не повече от 55°С) не позволява да се използва там, където обектите могат да се нагреят и деформират. PLA може да се разтвори само във фенол, в лимонѐн (дипентѐн) и в концентрирана сярна киселина.

 

Сравнителни характеристики на ABS и PLA

Съхранение

Най-добре е двата материала да се съхраняват във вакуумна или плътно затворена опаковка, за да не поемат влага. При продължителен контакт с повишена влажност могат да възникнат необратими ефекти както в процеса на печат, така и в крайния продукт. Влажната ABS пластмаса може да се издува на балончета и да изтича от дюзата при печат, влияейки не само на качеството на продукта, но и повишавайки риска от запушване на дюзата. Пластмасата може да се изсуши, използвайки източник на горещ въздух – например сушилня за плодове и зеленчуци.

Влажната PLA пластмаса, освен посочените проблеми за ABS, може също така да се обезцвети, а изградените с нея обекти може да се получат с по-малък размер от заложения. PLA пластмасата може да се изсуши, но нейните свойства могат да се променят след изсушаването и да повлияят на температурата на екструзия и други характеристики, което за повечето принтери няма да бъде забележим проблем.

Мирис

При използването на ABS се усеща специфична миризма на разтопена пластмаса. За да се доведе до минимум, трябва да се осигури добра вентилация на помещението и да се спазва температурата на екструдиране. PLA пластмасата има лек, често трудно доловим, мирис на загрято растително масло (или печена царевица).

Точност на детайлите

И двата вида пластмаса са подходящи за създаване на геометрически точни модели, но има няколко аспекта, които трябва да бъдат взети предвид.

При ABS основен проблем може да бъде усукването, завиването и отлепването на материала от повърхността на платформата в мястото на контакта. При спазване на температурата за печат и гладка, равна и чиста платформа, това може да се избегне. Като допълнителна мярка се прилага обработката на платформата с разтвор от смес на ABS и ацетон или обикновен лак за коса.

В сравненис с ABS, PLA материалът се завива много по-малко при печат и не изисква особени условия за температурата на платформата. Проблеми могат да възникнат само понякога при изграждането на големи обекти.

 

Заключение – сравнителни предимства и недостатъци на ABS и PLA

ABS – предимства

  • По-голяма гъвкавост
  • Лесно може да се залепва и обработва до блясък с ацетон
  • По-лесно се рециклира
  • Изградените предмети могат да се използват при висока температура

ABS – недостатъци

  • Неприятни на мирис и вредни емисии при принтирането
  • Не е екологичен
  • По-капризен при употреба
  • Изградените обекти са по-крехки
  • Изисква платформа с подгряване

PLA – предимства

  • Екологичен материал
  • Няма неприятни на мирис и вредни емисии при принтирането
  • По-лесен за работа (ниска степен на деформация при изграждане), не изисква платформа с подгряване
  • По-лъскава повърхност на изградените обекти – подходящ материал за визуализация и дизайнерски обекти; по-хлъзгава повърхност – подходящ за лагери
  • Изградените обекти са по-здрави
  • Широк спектър на степени на прозрачност и цветове на консуматива
  • При правилно охлаждане позволява печат с по-висока скорост, по-малка дебелина на слоя и по-остри ъгли на детайлите

PLA – недостатъци

  • Изградените обекти се обработват по-трудно
  • По-малка гъвкавост на предметите
  • По-трудно се рециклира
  • Изградените предмети могат да се използват при температура не по-висока от  55°С

 

Препоръка за материал 

Препоръчваме да започнете своето приключение в 3D принтирането с PLA. С този материал можете да създавате чудесни предмети за архитектурни модели, хоби, образование, игра и домашна употреба. Когато натрупата повече опит с 3D принтирането, можете да опитате и с ABS.

 

Copyright © 2014 Projecta Ltd.