Объяснение нитей для 3D-принтеров | PCMag

Как правильно выбрать нить

После того, как вы выберете 3D-принтер, первое, что вам нужно будет решить, — это тип нити, которую вы хотите использовать. Существует несколько десятков разновидностей, даже если не брать во внимание многочисленные цвета, в которые они входят. Пробираясь сквозь них, можно встретить ряд химически звучащих названий: полимолочная кислота, поливиниловый спирт, углеродное волокно и, например, необычные термопластичные эластомеры. Они используют головокружительное разнообразие аббревиатур, среди которых ABS, PLA, HIPS, CPE, PET, PETT, TPE, PVA и PCTPE. Но не пугайтесь этого алфавитного супа. Лишь несколько типов широко используются, и производители, как правило, избегают чрезмерно вызывающих прозвищ в пользу более описательных названий, намекающих на такое важное качество волокна, как гибкость (например, Ninjaflex от NinjaTek и Polyflex от Polymaker) и прочность (Makerbot, XYZprinting , и Ultimaker, все рыночные волокна называются Tough PLA).

Основы нити

Нити, используемые в 3D-печати: термопласты, которые представляют собой пластмассы (также известные как полимеры), которые при нагревании плавятся, а не горят, им можно придать форму и формование, а при охлаждении они затвердевают. Нить подается в нагревательную камеру в узле экструдера принтера, где она нагревается до точки плавления, а затем экструдируется (впрыскивается) через металлическое сопло по мере движения узла экструдера, отслеживая путь, запрограммированный в файл 3D-объекта для создания, слой за слоем напечатанный объект. Хотя большинство 3D-принтеров имеют один экструдер, есть несколько моделей с двумя экструдерами, которые могут печатать объект разными цветами или с разными типами нити.

Процесс печати пластиковой нитью называется либо изготовление плавленых волокон (FFF) или моделирование наплавленного осаждения (FDM). Это одно и то же; аббревиатура FDM является торговой маркой пионера 3D-печати Stratasys Corp., поэтому другие производители создали свои собственные названия для описания технологии своих принтеров; FFF — тот, кто прижился. Даже сегодня, за исключением брошюр некоторых производителей, вы увидите, что названия используются как взаимозаменяемые.

3D-печатные изображения

Нить продается в бобинах весом от 0,5 кг до 2 кг. Нить бывает двух толщин: 1,75 миллиметра и 3 миллиметра. (Последний на самом деле немного тоньше, примерно 2,85 миллиметра.) Подавляющее большинство нитей относится к типу 1,75 миллиметра; Ultimaker и LulzBot — одни из немногих производителей, чьи принтеры используют более толстый формат. Вес почти всегда указывается в метрических единицах.

Теперь давайте взглянем на несколько наиболее популярных и важных типов волокон.

Динамический дуэт: ABS и PLA

Безусловно, наиболее распространенными типами волокон являются акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) и полимолочная кислота (PLA). Большинство простых 3D-принтеров предназначены исключительно для использования этих нитей. Отчасти их привлекательность заключается в том, что они относительно недороги — всего 20 долларов за килограмм.

Не пугайтесь громоздкого химического названия ABS; это тот же пластик, что и в Лего. Объекты, напечатанные из ABS, прочные, прочные и нетоксичные. Он имеет относительно высокую температуру плавления, при температуре печати от 210 до 250 градусов Цельсия. Нижние углы объектов, на которых печатается ABS, имеют тенденцию немного загибаться вверх, особенно если вы используете не нагреваемую платформу для печати. Во время печати АБС может издавать резкий неприятный запах, поэтому его лучше всего использовать с принтером с закрытой рамкой в ​​хорошо вентилируемом помещении.

PLA имеет относительно низкую температуру плавления, с допустимыми температурами от 180 до 230 градусов Цельсия. Он имеет растительную основу и поддается биологическому разложению. Он сложнее, чем ABS, печатает без деформации и, как правило, с ним легко работать, хотя в редких случаях он может вызвать застревание экструдера. PLA часто используется в качестве основного материала для более экзотических композитных материалов, о которых мы поговорим чуть позже.

Нейлон

Нейлон — это невероятно универсальный синтетический материал, разработанный в 1930-х годах, который нашел применение во всем: от зубных щеток и парашютов до шин и чулок, а теперь и нити для 3D-принтера. По своей сути это полимер или пластик (или, точнее, семейство пластиков). Это прочная и долговечная, но гибкая нить для 3D-печати по самой низкой цене. Он плавится при более высокой температуре (около 240 градусов Цельсия), чем большинство нитей. Не все 3D-принтеры рассчитаны на такое тепло — некоторые вещества, которые обычно используются в экструдере, выделяют пары при такой температуре. Как и в случае с АБС, объекты, напечатанные с помощью нейлона, имеют тенденцию к деформации, которую можно уменьшить, используя нагретую платформу для печати.

Гибкая нить

TPE (или термопластические эластомеры) представляют собой термопласты с высокой эластичностью (хотя все еще далеко от, скажем, резиновых лент); объекты, напечатанные с их помощью, относительно гибки. Одним из распространенных типов TPE является термопластичный полиуретан (TPU), популярным примером которого является NinjaFlex.

Растворимые нити: HIPS и PVA

Один из наиболее запоминающихся аббревиатур HIPS означает ударопрочный полистирол. HIPS — недорогой, легкий, его можно шлифовать, клеить и красить акриловыми красками. Он похож на ABS, за исключением того, что HIPS растворяется в лимонене, растворителе на основе цитрусовых, что делает его хорошим выбором — при печати вторым материалом (например, ABS или PLA) с помощью принтера с двойным экструдером — в качестве материала носителя. которые могли быть растворены после печати. Он также хорошо печатает сам по себе и является волокном, рекомендованным LulzBot для своего 3D-принтера LulzBot Mini (на Amazon), который был отмечен нашим выбором редакции. MakerBot Dissolvable Filament также состоит из HIPS.

Еще одна растворимая нить — это ПВС (поливиниловый спирт), который легко растворяется в воде. ПВС не имеет запаха, не токсичен и биоразлагаем. Он имеет низкую точку плавления и может заклинить сопло экструдера при перегреве. Он часто используется в качестве вспомогательного материала в принтерах с двойным экструдером; Я протестировал Ultimaker 3 (в Amazon), распечатав тестовый объект — коробку в коробке — используя PLA для самих коробок и PVA в качестве поддержки. После того, как объект был напечатан, я погрузил его в теплую воду, и PLA постепенно растворилась, оставив пару вложенных ящиков.

Познакомьтесь с нитями вашего 3D-принтера

Композитные нити

Композитные волокна имеют основу из PLA или другого термопласта, в который были примешаны частицы, порошки или хлопья других материалов. Некоторые из них представляют собой древесные смеси, другие включают песчаник или известняк, а третьи содержат различные виды металлов, включая железо, алюминий, латунь, бронзу и медь. Эти нити приобретают некоторые свойства материалов, с которыми они были смешаны. Другой популярный композит — углеродное волокно; объекты, напечатанные из него, забирают часть прочности волокна. Обратной стороной этих композитных нитей является то, что они стоят значительно дороже, чем некомпозитные.

Помимо пластиковой нити: печать на основе смолы

С сегодняшним распространением принтеров FFF легко упустить из виду тот факт, что на рынке есть модели, основанные на других технологиях, которые не используют филамент. Главный из них — стереолитография (также известная как SLA), первая из разработанных технологий 3D-печати, которая позволяет получать очень подробные отпечатки с высоким разрешением. Ценники на принтеры SLA для коммерческого использования могут исчисляться пяти (и даже шестью) цифрами, но мы видели некоторые модели по более низкой цене, подходящие для любителей и ремесленников.

Познакомьтесь с нитями вашего 3D-принтера

При печати SLA ультрафиолетовый лазер прослеживает форму печатаемого объекта, слой за слоем, на УФ-чувствительной смоле (также известной как фотополимер или фотополимерная смола), помещенной в лоток или ванну, и смола, подвергающаяся воздействию лазера, затвердевает. для формирования печатного объекта. Смолы поставляются в бутылках емкостью 500 миллилитров и 1 литр, а цены от производителей принтеров начинаются примерно от 100 долларов за литр. Некоторые производители разработали смолы для обеспечения прочности, гибкости, жесткости и других качеств, и такие смолы, как правило, продаются по более высокой цене. Смолы страдали от ограниченной цветовой палитры и имели тенденцию ограничиваться черным, серым, белым и прозрачным, хотя в последнее время стали доступны некоторые более яркие и металлические смолы.

DLP — это форма стереолитографии, в которой в качестве источника света вместо лазера используется проектор, а вместо ультрафиолета используется видимый свет. Проектор, в котором используется технология DLP (Digital Light Processing) Texas Instruments, проецирует серию изображений в чан с фотополимерной смолой, аналогичной смолам, используемым в SLA-печати для создания объекта, слой за слоем.

Теперь, когда вы знаете все, что вам нужно о самых популярных волокнах, вы захотите прочитать наше руководство по покупке 3D-принтеров, которое включает обзоры лучших моделей, которые мы недавно тестировали. Вы также можете узнать, что один из первых последователей сказал о времени, проведенном в обучении печати в 3D.

Похожие записи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.