Путеводитель по выбору пластиковой нити для 3D-печати

3D-принтер открывает перед вами безграничные горизонты творчества. Вы можете воплотить в жизнь любые идеи, независимо от их назначения.

Это могут быть как практичные детали — например, запасные части для механизмов, так и предметы для досуга — будь то фигурки для настольных игр или декоративные элементы. Для реализации всех этих замыслов вам понадобится основной материал — нить для 3D-принтера, или, как её называют, «филамент».

Сегодня выбор материалов для 3D-печати невероятно разнообразен. Мы рассмотрим весь спектр доступных вариантов — от популярных типов, таких как PLA и PETG, которые отлично подходят для повседневных задач, до необычных решений, известных как экзотические филаменты. Эти материалы позволяют создавать по-настоящему оригинальные изделия.

Помимо классических термопластов, используемых для создания популярных типов филаментов, таких как PLA и PETG, существует множество других материалов. Среди них:

• Нейлон
• Поликарбонат
• Углеродное волокно
• Полипропилен
• И другие специализированные составы

Некоторые филаменты обладают уникальными свойствами: они могут проводить электричество или светиться в темноте, что открывает новые возможности для творчества.

Современный ассортимент материалов для 3D-печати позволяет создавать изделия с самыми разными характеристиками: от функциональных деталей до эстетически привлекательных моделей. Благодаря этому выбору, как никогда раньше, можно реализовать самые смелые идеи.

В нашем руководстве мы предлагаем исчерпывающий обзор различных филаментов. Оно включает четыре раздела и представляет 24 вида материалов, каждый из которых предназначен для решения конкретных задач в различных областях применения. Независимо от того, нужны ли вам стандартные нити для повседневных проектов или специализированные филаменты с уникальными свойствами, вы найдёте оптимальный вариант для своих нужд.

БАЗОВЫЕ ТИПЫ ФИЛАМЕНТА ДЛЯ 3D-ПРИНТЕРА

Эта первая категория представляет шесть типов филамента, наиболее часто используемых в настольных 3D-принтерах и популярных за их физические свойства и простоту использования.

1 - PLA

ЧТО ТАКОЕ PLA?

В царстве потребительской 3D-печати полилактид (PLA) - настоящий властитель. Хотя его часто сравнивают с ABS – возможно, следующим в очереди на трон, – PLA безусловно является самым популярным типом нити для 3D-печати, и на это есть веские причины.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

PLA — один из самых удобных материалов для 3D-печати.

Во-первых, он отличается более низкой температурой печати по сравнению с ABS, что делает процесс проще. Во-вторых, он менее склонен к деформациям, поэтому использование подогреваемого стола не является обязательным, хотя и может улучшить качество печати.

Одно из главных достоинств PLA — отсутствие резкого запаха при печати. Хотя его часто называют материалом без запаха, некоторые пользователи отмечают появление сладковатого аромата в процессе печати. Это зависит от конкретного сорта и производителя филамента.

В целом, благодаря этим свойствам, PLA является отличным выбором для печати как начинающих, так и опытных пользователей.

Одним из значительных преимуществ PLA является его доступность в огромном ассортименте цветов и вариантов исполнения.

В разделе с экзотическими филаментами вы сможете ознакомиться с множеством уникальных продуктов на основе PLA. Среди них:

• филаменты с токопроводящими свойствами;
• нити, способные светиться в темноте;
• варианты с наполнителями из древесных волокон;
• филаменты с добавлением металлического порошка.

И это лишь малая часть доступных решений.

С точки зрения экологии PLA также демонстрирует значительные преимущества. Будучи биоразлагаемым термопластиком, он более экологичен по сравнению с большинством других материалов для 3D-печати.

Этот материал производится из возобновляемых источников, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник, что делает его более ответственным выбором для 3D-печати с точки зрения экологии.

СВОЙСТВА НИТИ ДЛЯ 3D ПРИНТЕРА: PLA

• Прочность: высокая | Гибкость: низкая | Долговечность: средняя
• Сложность использования: Низкая
• Температура печати: 180 °C - 230 °C
• Температура стола: 20 °C - 60 °C (не обязательно)
• Усадка / деформация: минимальная
• Растворим: в хлористом метилене (дихлорметане)
• Пищевая безопасность: обратитесь к инструкции производителя

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ФИЛАМЕНТ PLA?

В каких случаях не рекомендуется использовать PLA для 3D-печати? Важно учитывать, что этот материал имеет свои ограничения.

PLA отличается хрупкостью по сравнению с другими типами филаментов. Поэтому его не следует использовать для создания изделий, которые подвергаются:

• Изгибанию или скручиванию (например, чехлы для телефонов)
• Падениям и механическим нагрузкам (игрушки, ручки инструментов)
• Износу (игрушки для детей, предметы повседневного использования)

Также PLA не рекомендуется применять для изготовления предметов, которые должны выдерживать высокие температуры. Материал начинает деформироваться уже при 60°C и выше.

Несмотря на эти ограничения, PLA остаётся отличным выбором для большинства задач 3D-печати. Его оптимально использовать в следующих случаях:

• Прототипирование
• Создание мастер-моделей
• Изготовление игрушек
• Производство систем хранения
• Декоративные изделия

В этих областях PLA демонстрирует свои лучшие качества — простоту печати, широкий выбор цветов и экологичность.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: простота печати, разнообразие цветов и стилей, низкая термоусадка

Минусы: хрупкость, слабые механические свойства, разлагаемость со временем

Для исправления основных недостатков PLA – хрупкости и слабых механических свойств – был создан новый материал PLA+, улучшенный и модифицированный.

ОСОБЕННОСТИ PLA+:

• Произведен из очищенного зерна кукурузы;
• Высокая жесткость, хороший глянец и прозрачность;
• Подходит для печати больших моделей;
• Прочность в 10 раз больше, чем у среднего PLA на рынке.
• Поверхность напечатанных моделей будет более гладкой.

Нет проблем с растрескиванием/ломкой, менее подвержен воздействию растворителей.

2 - ABS

ЧТО ТАКОЕ ABS?

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) — один из самых популярных материалов для 3D-печати, уступающий по распространённости только PLA.

Однако его второе место в рейтинге популярности вовсе не означает, что он уступает по своим потребительским характеристикам. По своим свойствам ABS превосходит PLA, несмотря на то, что процесс печати этим материалом несколько сложнее.

Именно благодаря своим выдающимся характеристикам ABS широко используется в различных промышленных, бытовых и потребительских изделиях. Этот материал можно найти в составе кубиков LEGO, велосипедных шлемов и многих других продуктов, что подтверждает его высокую практическую ценность.

Популярность ABS объясняется его уникальными свойствами, которые делают его незаменимым в определённых областях применения.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Изделия из ABS обладают высокой прочностью и способностью противостоять более высоким температурам (относительно PLA), но энтузиасты 3D-печати должны помнить о более высокой температуре печати этой нити, склонности к деформации при охлаждении и сильных потенциально опасных испарениях. Обязательно печатайте на столе с подогревом и в хорошо проветриваемом помещении (или в вытяжном шкафу).

СВОЙСТВА НИТИ ДЛЯ 3D ПРИНТЕРА: ABS

• Прочность: высокая | Гибкость: Средняя | Долговечность: высокая
• Сложность использования: средняя
• Температура печати: 210 °C - 250 °C
• Температура стола: 80 °C - 110 °C
• Усадка / коробление: Значительные
• Растворим: в эфирах, кетонах и ацетоне
• Пищевая безопасность: не безопасно

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ФИЛАМЕНТ ABS?

ABS прочный, способен выдерживать высокие нагрузки и температуру, в меру гибок. Это ценные качества для широкого использования. В совокупности эти свойства делают ABS хорошим универсальным филаментом общего назначения, но на деле он лучше всего подходит для печати предметов, которые подвергаются механической обработке, роняются или нагреваются. Примеры: чехлы для телефонов, износостойкие игрушки, ручки для инструментов, компоненты автомобильной отделки и электрические корпуса.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: высокая прочность, долговечность, устойчивость к высоким температурам

Минусы: высокая термоусадка, опасные испарения, требует повышенной температуры сопла, разлагается на прямом солнечном свете под воздействием ультрафиолета

Дальнейшим развитием этого замечательного термопласта стали разработанные на его основе новые ABS+ и ABS Odorless – модифицированные и улучшенные материалы.

ОСОБЕННОСТИ ABS+ И ABS ODORLESS:

ABS+

С хорошей текучестью расплава и гладкой печатью; Высокая прочность, твердость и жесткость; термостойкий и маслостойкий. Подходит для печати габаритных моделей и/или с большим уклоном.

ABS Odorless (Непахнущий)

Низкое содержание летучих органических соединений, непахнущий, более яркий цвет. Улучшенное межслойное соединение, более ударопрочные модели.

3 - PETG (PET, PETT)

ЧТО ТАКОЕ PETG?

Полиэтилентерефталат (PET) — это один из самых распространённых пластиков в мире. Наиболее часто он встречается в виде бутылок для воды и пищевых контейнеров. Кроме того, этот материал присутствует в нашей повседневной жизни, так как используется в производстве волокон для одежды.

Хотя сам PET редко применяется в 3D-печати, его модифицированная версия — PETG — становится всё более популярной среди нитей для 3D-принтеров. PETG сочетает в себе преимущества PET, обеспечивая при этом улучшенные характеристики, которые делают его идеальным выбором для трёхмерной печати.

Этот материал находит широкое применение благодаря своим свойствам, что делает его востребованным в различных областях — от создания прототипов до производства конечных изделий.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

В аббревиатуре PETG буква «G» символизирует ключевую модификацию — «гликоль-модифицированный». Благодаря этой химической обработке материал приобретает ряд улучшенных характеристик по сравнению с исходным полиэтилентерефталатом (PET).

Прежде всего, модифицированный филамент отличается повышенной чистотой и сниженной хрупкостью. Самое существенное преимущество — значительно упрощается процесс 3D-печати, что делает его более предсказуемым и удобным в работе.

Именно эти свойства позволяют рассматривать PETG как оптимальный компромисс между двумя наиболее распространёнными видами филаментов — ABS и PLA.

С одной стороны, PETG превосходит PLA по таким показателям, как:

• увеличенная гибкость;
• повышенная износостойкость готовых изделий;
• более длительный срок службы напечатанных объектов.

С другой стороны, он демонстрирует лучшие характеристики обрабатываемости по сравнению с ABS, при этом обладая меньшей склонностью к деформациям в процессе печати.

Такое сочетание свойств делает PETG незаменимым материалом для решения различных задач в области 3D-печати, особенно когда необходимо найти баланс между эксплуатационными характеристиками ABS и технологичностью PLA.

При использовании PETG любителям 3D-принтеров следует учитывать три особенности:

• PETG гигроскопичен, то есть поглощает влагу из воздуха. Поскольку это отрицательно сказывается на материале, храните нить для 3D-принтера в сухом прохладном месте.
• PETG очень вязкий и липкий во время печати, что обеспечивает хорошую адгезию слоев. Однако эта нить для 3D-печати – не самый лучший выбор для поддержек. Просто будьте осторожны с печатным столом.
• PETG царапается легче, чем ABS.
• Полиэтилентриметилентерефталат (PETT) является еще одним вариантом PET. Немного более жесткий, чем PETG, этот филамент популярен благодаря своей прозрачности.

СВОЙСТВА НИТИ ДЛЯ 3D ПРИНТЕРА: PETG (PET, PETT)

• Прочность: высокая | Гибкость: Средняя | Долговечность: высокая
• Сложность использования: низкая
• Температура печати: 220 °C - 250 °C
• Температура стола: 50 °C - 75 °C
• Усадка / деформация: минимальная
• Растворимый: нет
• Пищевая безопасность: обратитесь к инструкции производителя

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ФИЛАМЕНТ PETG (PET, PETT)?

PETG представляет собой универсальный материал, который выделяется среди прочих нитей для 3D-принтеров благодаря своим выдающимся характеристикам. Он отличается исключительной гибкостью, прочностью и ударопрочностью, что делает его незаменимым для создания функциональных изделий.

Эти свойства особенно ценны при печати предметов, которые подвергаются регулярным или внезапным механическим нагрузкам. Среди областей применения PETG можно выделить:

Корпуса устройств — благодаря устойчивости к ударам и вибрациям, PETG отлично подходит для создания прочных и надёжных корпусов.

Направляющие и крепежи — высокая износостойкость материала обеспечивает долговечность и точность работы движущихся частей.

Детали принтеров — филамент успешно используется для печати различных компонентов 3D-принтеров, испытывающих значительные механические нагрузки.

Защитные элементы — из PETG печатают защитные кожухи и оболочки, которые эффективно предохраняют механизмы от повреждений.

Функциональные прототипы — материал позволяет создавать прототипы изделий, которые должны выдерживать реальные условия эксплуатации.

Сочетание гибкости, прочности и устойчивости к внешним воздействиям делает PETG оптимальным выбором для производства как прототипов, так и конечных изделий в различных сферах применения.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: гибкость, долговечность, простота печати

Минусы: восприимчив к влаге, поверхность легко царапается

4 - TPE, TPU, TPC (Эластичные)

ЧТО ТАКОЕ TPE?

Как следует из названия, термопластичные эластомеры (TPE) - это, в основном, пластмассы с свойствами резины, что делает их чрезвычайно гибкими и долговечными. Таким образом, TPE обычно используется для производства автомобильных деталей, бытовых приборов и предметов медицинского назначения.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

В действительности, TPE - это широкий класс сополимеров (и полимерных смесей), но тем не Для маркировки множества коммерчески доступных типов нитей для 3D-принтеров часто используется термин «термопластичные эластомеры» (TPE). Эти материалы отличаются мягкостью и растяжимостью, что позволяет им выдерживать значительные физические нагрузки, с которыми не справляются ни ABS, ни PLA. Однако работа с TPE не всегда проходит гладко — при экструзии могут возникать определённые сложности.

Особой разновидностью TPE является термопластичный полиуретан (TPU), который также широко применяется в 3D-печати. В сравнении с обычным TPE, TPU обладает несколько большей жёсткостью, что упрощает процесс печати. Этот материал отличается повышенной долговечностью и способен сохранять эластичность даже при низких температурах.

Ещё одной разновидностью TPE является термопластичный сополиэфир (TPC), хотя он и не так распространён, как TPU. По своим характеристикам TPC во многом схож с другими представителями группы TPE. Его ключевое преимущество — повышенная стойкость к химическим воздействиям и ультрафиолетовому излучению, а также устойчивость к высоким температурам (до 150 °C).

Оба материала — и TPU, и TPC — находят своё применение в специфических задачах 3D-печати, где требуются особые эксплуатационные характеристики, выходящие за рамки стандартных возможностей обычных TPE-материалов.

СВОЙСТВА НИТЕЙ ДЛЯ 3D ПРИНТЕРА: TPE, TPU, TPC (ГИБКИЕ, ЭЛАСТИЧНЫЕ)

• Прочность: Средняя | Гибкость: очень высокая | Долговечность: очень высокая
• Сложность использования: средняя (TPE, TPC); низкая (TPU)
• Температура печати: 210 °C - 230 °C
• Температура стола: 30 °C - 60 °C (но не обязательно)
• Усадка / деформация: минимальная
• Растворимый: нет
• Пищевая безопасность: не безопасен

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ФИЛАМЕНТЫ TPE, TPU или TPC?

Используйте TPE или TPU при создании объектов, которые будут служить долго. Если ваша 3D-печатная деталь будет сгибаться, растягиваться или сжиматься, этот материал для 3D-печати готов к выполнению такой задачи. Примеры: гибкие детали и уплотнители, игрушки, чехлы для телефонов или носимые аксессуары (например, браслеты). TPC может использоваться для аналогичных применений, но особенно хорошо работает в более жестких условиях, например, на открытом воздухе.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: чрезвычайно гибкие, идеально подходят для деталей, которые гнутся или сминаются

Минусы: трудно печатать, требует узких дорожек и медленной скорости печати

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ (ИНЖЕНЕРНЫЕ) НИТИ

Мы выделили следующие типы нитей для 3D-принтеров как «профессиональные» по двум причинам.

Во-первых, по сравнению с уже описанными выше, эти филаменты реже встречаются в настольной 3D-печати, более популярны среди узкоспециализированных специалистов и чаще появляются в промышленных и коммерческих производственных процессах.

Во-вторых, многие из следующих нитей обеспечивают функцию, отличную от простого печатного материала, такую как поддержка основного материала или очистка экструдера.

Нельзя сказать, что они исключены для любительского использования. Большинство печатаются во многом так же, как и нити, упомянутые в предыдущем разделе, хотя при этом больше внимания уделяется настройкам печати или особым требованиям, которых непросто добиться на стандартном настольном 3D-принтере (например, более высокой температуры экструдера).

5 - PC (Поликарбонат)

ЧТО ТАКОЕ PC?

Поликарбонат (PC) заслуженно считается одним из самых прочных филаментов в своём классе. Этот материал выделяется не только высокой прочностью, но и уникальной устойчивостью к различным внешним факторам. Он прекрасно справляется как с механическими нагрузками, так и с тепловыми воздействиями, выдерживая нагрев до 110 °C.

Ещё одним важным преимуществом поликарбоната является его прозрачность. Эта особенность делает его незаменимым для использования в коммерческих целях. Из него изготавливают:

• Пуленепробиваемое стекло — благодаря исключительной прочности и ударостойкости.
• Маски для подводного плавания — прозрачность и устойчивость к влаге обеспечивают чёткое видение под водой.
• Электронные дисплеи — высокая прочность и лёгкость в обработке позволяют создавать надёжные и долговечные экраны.

Благодаря сочетанию прочности, прозрачности и термостойкости, поликарбонат находит применение в самых разных областях, где требуется создание долговечных и устойчивых к внешним воздействиям изделий.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Несмотря на то, что PC так же широко применяется, его не следует путать с акрилом или оргстеклом, которые имеют тенденцию к разрушению или растрескиванию под нагрузкой. В отличие от этих двух материалов, PC является умеренно гибким (хотя и не таким, как нейлон), что позволяет ему изгибаться вплоть до деформации, не лопаясь.

Нить для 3D-принтера PC гигроскопична, способна впитывать воду из воздуха, поэтому не забывайте хранить ее в сухом прохладном месте, чтобы обеспечить лучшее качество отпечатков.

СВОЙСТВА НИТИ ДЛЯ 3D ПРИНТЕРА: PC (ПОЛИКАРБОНАТ)

• Прочность: очень высокая | Гибкость: Средняя | Долговечность: очень высокая
• Сложность использования: высокая
• Температура печати: 270 °C - 310 °C
• Температура стола: 90 °C - 110 °C
• Усадка / деформация: значительная
• Растворимый: нет
• Пищевая безопасность: не безопасен

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ФИЛАМЕНТ PC (ПОЛИКАРБОНАТ)?

Благодаря своим физическим свойствам, PC является идеальным филаментом для печати деталей, которые должны сохранять свою прочность, ударную вязкость и форму в условиях высокой температуры, таких как электрические, механические или автомобильные компоненты. Вы также можете использовать его оптическую чистоту для проектов освещения, экранов и других изделий, которые требуют прозрачности.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: чрезвычайно прочный, устойчивый к нагреву и физическим воздействиям, негорючий

Минусы: восприимчив к влаге, требует повышенной температуры печати и герметичной камеры

6 - Nylon (Нейлон), PA (Полиамид)

ЧТО ТАКОЕ НЕЙЛОН?

Нейлон, или полиамид, представляет собой широко известное семейство синтетических полимеров, которые нашли применение во многих отраслях промышленности. В сфере профессиональной 3D-печати нейлон зарекомендовал себя как один из лучших материалов благодаря своим выдающимся характеристикам.

По сравнению с другими типами филаментов для 3D-принтеров, нейлон демонстрирует превосходство по следующим ключевым параметрам:

• Прочность. Нейлон обладает исключительной механической прочностью, что позволяет создавать детали, способные выдерживать значительные нагрузки без деформаций и разрушений.
• Гибкость. Этот материал отличается высокой эластичностью, благодаря чему напечатанные изделия сохраняют свою форму и не ломаются при изгибе.
• Долговечность. Изделия из нейлона отличаются высокой износостойкостью и длительным сроком службы, что делает его идеальным для создания функциональных компонентов.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Еще одна уникальная особенность этой нити для 3D-печати состоит в том, что ее можно покрасить как до, так и после процесса печати. Есть у нейлона и недостаток – он, как и PETG, гигроскопичен, сильно впитывает влагу. Не забывайте хранить оба материала в прохладном, сухом месте, держите такие нити в идеальном состоянии, и это обеспечит лучшее качество отпечатков. А еще лучше – просушите его перед печатью.

В целом, существует много сортов нейлона, но среди самых распространенных для использования в качестве нити для 3D-принтера - 618 и 645.

СВОЙСТВА НИТИ ДЛЯ 3D ПРИНТЕРА: НЕЙЛОН (ПОЛИАМИД)

• Прочность: очень высокая | Гибкость: высокая | Долговечность: высокая
• Сложность использования: средняя
• Температура печати: 240 °C - 260 °C
• Температура стола: 70 °C - 100 °C
• Усадка / деформация: значительная
• Растворимый: нет
• Пищевая безопасность: обратитесь к инструкции производителя

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ФИЛАМЕНТ НЕЙЛОН (ПОЛИАМИД)?

Используя преимущества нейлона – гибкость и долговечность, – этот филамент можно использовать для создания инструментов, функциональных прототипов или механических деталей (таких как петли, пряжки или долговечные шестерни), модельной оснастки.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: высокая прочность, высокая гибкость, долговечность, самосмазывающийся материал

Минусы: как правило, дорогой, чувствительный к влаге, требует высокой температуры сопла и стола

Значительно улучшить эксплуатационные характеристики напечатанных из нейлона объектов можно применением нейлоновой нити, изготовленной с дополнительными наполнителями: стекловолокном или углеволокном.

PA-GF (стеклонаполненный нейлон)

Нейлон, армированный стекловолокном. По сравнению с чистыми нейлоновыми нитями, механическая прочность, жесткость, термостойкость и усталостная прочность у стеклонаполненного нейлона значительно улучшены, а усадка при 3D-печати – снижена. Более того, снижена гигроскопичность.

«Беда» чистого нейлона – относительно низкая температура начала размягчения и термодеформации под нагрузкой – всего 50 °С. Победить этот эффект помогает наполнение нити углеволокном.

PA-CF (угленаполненный нейлон)

Представляем инновационный экологически чистый материал, который сочетает в себе преимущества нейлона и углеродного волокна. Состав материала включает нейлон с добавлением 20% углеродного волокна, что обеспечивает уникальные эксплуатационные характеристики.

Основные преимущества:

• Простота печати: материал отличается лёгкостью в использовании, не выделяет неприятных запахов в процессе печати.
• Визуальный эффект: готовые изделия имеют матовый финиш, что придаёт им эстетическую привлекательность.

Механические характеристики:

• Высокая твёрдость и жёсткость
• Отличная прочность на разрыв (85 МПа)
• Износостойкость
• Температурная стойкость: материал сохраняет свои свойства при температуре до 120 °C, что делает его пригодным для использования в высокотемпературных условиях.
• Низкий уровень усадки: по сравнению с обычным нейлоном, данный материал демонстрирует значительно меньшую усадку и искажения при печати, обеспечивая высокую точность изготовления деталей.
• Огнестойкость: соответствует стандарту UL94-V2, что подтверждает его негорючие свойства.

Идеальное применение:

• Печать промышленных деталей
• Создание механизмов и шестерёнок
• Производство компонентов для медицинского оборудования
• Изготовление термостойких элементов
• Создание деталей, требующих высокой прочности и жёсткости

Этот материал — оптимальное решение для тех, кто ищет сочетание экологичности, высоких механических характеристик и устойчивости к температурным нагрузкам в процессе 3D-печати.

Полученный положительный опыт применения угленаполненного нейлона привел основных производителей филаментов к логичному решению о выпуске прочих сортов нитей термопластов, улучшенных за счет содержания углеволокна. Обзору различных предлагаемых вариантов таких композитных нитей посвящен следующий параграф настоящего Руководства.

7 - Угленаполненные нити

Когда такие типы нитей для 3D-принтеров, как PLA, ABS, PETG и нейлон, армированы углеродным волокном, в результате получается чрезвычайно прочный и жесткий материал с относительно небольшим весом. Такие соединения особенно выигрышны в структурных применениях, которые должны выдерживать самые разнообразные варианты конечного использования.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Обратная сторона выдающихся свойств такого материала - повышенный износ сопла экструдера вашего принтера, особенно если оно сделано из мягкого металла, такого как латунь. Всего лишь 500 граммов этой экзотической нити для 3D-принтера заметно увеличат диаметр латунного сопла, поэтому, если вам не нравится частая замена сопла, рассмотрите возможность использования сопел из более прочного материала – стали или даже рубина.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ УГЛЕНАПОЛНЕННЫЙ ФИЛАМЕНТ?

Благодаря своей структурной прочности и низкой плотности углеродное волокно является оптимальным вариантом для механических компонентов. Хотите заменить деталь в вашей модели автомобиля или самолета? Попробуйте этот филамент.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: прочный и легкий материал, идеально подходит для функциональных применений

Минусы: вызывает ускоренный износ сопла 3D-принтера

8 – HIPS (ударопрочный полистирол)

В коммерческом производстве ударопрочный полистирол (HIPS) - сополимер, который сочетает в себе твердость полистирола и эластичность резины - обычно встречается в защитной упаковке и контейнерах, таких как футляры для компакт-дисков.

В мире 3D-печати HIPS обычно играет другую роль. 3D-принтеры не могут печатать «по воздуху» - вот где появляются опорные конструкции. Выступающие элементы требуют некоторой структуры поддержки, и именно здесь HIPS действительно превосходен. Совместно с ABS в принтере с двумя экструдерами HIPS выступает как превосходный материал поддержки.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Использовать HIPS в качестве материала поддержки достаточно просто. Напечатайте этим материалам структуры поддержки, где они необходимы, а потом аккуратно выломайте их пинцетом или иным подходящим инструментом. Если же добраться до напечатанной нитью HIPS поддержки сложно или невозможно, его можно растворить D-лимоненом. Также полезно прошприцевать D-лимоненом места контакта основной модели и HIPS-поддержки перед ее выламыванием.

К сожалению, использование HIPS в качестве поддерживающего материала ограничивает вас печатью основной детали только из ABS. Другие материалы для 3D-печати могут быть повреждены D-лимоненом. Зато HIPS и ABS хорошо печатаются вместе, потому что имеют одинаковую прочность, жесткость и близкую температуру печати.

На самом деле, несмотря на то, что HIPS изначально использовался в качестве материала поддержки, это достойный филамент и для основной печати. Он прочнее, чем PLA и ABS, деформируется меньше, чем ABS, и его легко склеивать, шлифовать и окрашивать.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ HIPS?

Обладая многими характеристиками, сходными с ABS, 3D-нить для печати HIPS является хорошим универсальным решением для деталей, которые должны выдерживать износ, или для проектов, которые требуют материала под постобработку для достижения конечного вида.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: Может использоваться и как материал поддержки, и как прочная основная нить для 3D-принтера

Минусы: требуется растворение относительно дорогим D-лимоненом для удаления поддержек, совместим только с ABS

9 – PVA (поливиниловый спирт)

Поливиниловый спирт (PVA) растворим обычной водой, и это его преимущество в полной мере используется в коммерческих целях. Общераспространенное его применение включает упаковку таблеток для посудомоечных машин или мешочки для рыболовной приманки (бросьте такой мешочек в воду и наблюдайте, как он растворяется, выпуская приманку).

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Тот же принцип применяется в 3D-печати, что делает PVA отличным вспомогательным материалом поддержки в сочетании с другой нитью в 3D-принтере с двойным экструдером. Преимущество использования PVA перед HIPS заключается в том, что его можно использовать для поддержки большего количества материалов, чем просто ABS.

Обратная сторона достоинств этого филамента в том, что обращаться с ним немного сложнее. При хранении также следует соблюдать осторожность - влага в атмосфере может повредить нить перед печатью. Сухие коробки и мешочки с силикагелем - необходимость, если вы планируете хранить катушку с PVA долго.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ PVA?

Нить PVA – отличный выбор в качестве материала поддержки для печати сложных отпечатков с выступающими элементами.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: широко применимый материал поддержки

Минусы: трудно обрабатывать, чувствителен к влаге

10 – Cleaning (Очищающая нить)

Этот филамент уникален в своём роде, потому что он единственный создан не для печати объектов. Он предназначен исключительно для прочистки сопла 3D-принтера от остатков любого рабочего материала после печати. Обратите внимание, что прочистка экструдера требуется не только, когда он уже засорен. Особенно полезно почистить сопло при переходе к построению другим цветом или от одного материала на другой, в особенности, если они не совместимы из-за сильно отличающейся рабочей температуры экструзии. Как же вы сможете продолжить работу филаментом с относительно низкой температурой плавления после печати тугоплавким, не удалив начисто его остатки из сопла? Также полезно держать экструдер в чистоте для продления его ресурса. Сделайте регулярное использование чистящей нити своей полезной привычкой.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Обычная процедура применения очищающей нити выглядит следующим образом: нагрейте наконечник экструдера до температуры, немного превышающей рабочую для использовавшегося перед этим филамента. Для ее определения перед началом процедуры внимательно ознакомьтесь с информацией от производителя филамента, использовавшегося для печати. Сначала протолкните чистящую нить вручную (если конструкция вашего принтера подразумевает такую возможность) через очищаемый экструдер. Это нужно для удаления «пригоревших» остатков материала. Затем снизьте температуру до рабочей и подайте примерно 10 см чистящей нити в обычном режиме.

Несколько дополнительных моментов на заметку:

Температура «прочистки» зависит от того, какие типы нитей для 3D-принтера вы использовали ранее, и от того, какую нить вы планируете использовать следующей (рабочая температура чистящей нити: от 150 до 300 °C).

Как правило, нет необходимости единовременно использовать более 10 см очищающей нити.

Существуют и другие методы очистки, например, холодное удаление остатков использовавшегося филамента растворителем с последующей механической прочисткой.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ЧИСТЯЩУЮ НИТЬ?

Вам точно следует прочистить экструдер вашего 3D-принтера между использованием двух материалов с совершенно разными температурными режимами или цветами. Вообще говоря, очень полезно регулярно прогонять немного чистящей нити через нагревательный наконечник вашего 3D-принтера, например, после длительной (более суток) печати даже без планируемой смены типа филамента.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: эффективно прочистит сопло при переходе между нитями разного цвета и/или различной рабочей температуры

Минусы: увеличивает время запуска печати при смене материалов

11 – Smooth (сглаживаемая нить)

Многие объекты, напечатанные на 3D-принтере, требуют глянцевой поверхности. Это формы для литья в силикон, элементы отделки прототипов мебели или другие чувствительные к гладкому виду детали. В таких случаях основной недостаток печати филаментом (послойного наплавления) играет очень неприятную роль. Как избавиться от характерной слоистой структуры, не применяя трудоёмкую и дорогую механическую постобработку? Отпечатанные объекты из ABS можно обработать в ацетоновой бане, но операция эта не самая приятная для пользователя принтера. Как быть? Ответ есть: применить легко сглаживаемый пластик, например, eSmooth китайского производителя eSUN.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Печатать сглаживаемым филаментом не сложнее PLA, температурные характеристики близки, закрытая камера 3D-принтера не требуется. Построенный объект достаточно обработать обычным этиловым или изопропиловым спиртом и оставить на некоторое время, лучше на 8-9 часов. Спирт как бы оплавляет наружный слой, делая поверхность глянцевой. Однако, в процессе обработки мелкие внешние детали могут «оплыть» или раствориться вовсе. Поэтому не любая геометрическая форма изделия или оснастки выдержит такой способ сглаживания. Это следует учесть при выборе объекта для печати филаментом Smooth.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ Smooth?

Этот интересный филамент рекомендуется использовать в случае, когда нужна очень гладкая поверхность отпечатанной детали, а механическая постобработка сложна или невозможна. Желательно, чтобы на поверхности отсутствовали мелкие значимые элементы конструкции или дизайна – они могут оплавиться спиртом. Зато детали с округлой поверхностью и плавными переходами получатся очень хорошо!

РЕЗЮМЕ

Плюсы: простой способ добиться гладкой поверхности вашего отпечатка на не самом сложном по конструкции 3d-принтере.

Минусы: повышенная по сравнению с ABS или PLA цена, невозможность обрабатывать предметы с мелкими поверхностными деталями.

12 – Wax3D (Восковая нить)

Хотите получить изделие из настоящей латуни, олова или другого металла? Это возможно! Сначала вы напечатаете выплавляемую литейную модель, используя восковую нить для 3D-принтера, и после нескольких дополнительных шагов ваш замысел обретет воплощение в металле.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Этот процесс называется «литьем по выплавляемым моделям», и он работает примерно так:

1. Создайте прямую восковую форму, то есть восковую копию задуманного конечного металлического продукта.
2. Окуните форму в гипс или другой специальный состав и дайте ей высохнуть и затвердеть.
3. Поместите предмет с выплавляемой формой в печь. При достаточно высокой температуре воск будет таять, оставляя «негативное» пространство внутри оболочки, в которую должно быть отлито металлическое изделие.

Восковая нить для 3D-принтера значительно упростила первый шаг. По традиционной технологии, сначала нужно было подготовить металлическую пресс-форму на станке с ЧПУ, а уже в нее заливать воск для получения выплавляемой формы для литья металла.

При использовании этого или подобных воскоподобных материалов имейте в виду, что они намного мягче, чем большинство типов нитей для 3D-принтеров. Основные условия печати восковым филаментом:

• Главное условие – ваш принтер должен уметь печатать при температуре экструдера 130оС.
• Экструдер должен быть построен по схеме «Директ» (не Боуден!).
• Желательна тефлоновая трубка до сопла для хорошего скольжения нити.
• Регулируемый прижим толкающего колесика в широком диапазоне настроек.
• Ещё желательно - шестерня подачи должна быть не на валу двигателя, а через редуктор. Двигатель греется и может дополнительно размягчать нить на протяжке.

В числе других мер может потребоваться модификация экструдера и нанесение клея для печати на стол вашего принтера.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ВОСКОВУЮ НИТЬ?

Если вы отливаете детали из металлов, воскоподобные нити, такие как Filamentarno WAX3D, могут предоставить вам больше возможностей, позволяя напрямую печатать сложные 3D-объекты, встраиваясь в рабочий процесс литья по выплавляемым моделям.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: создание выплавляемых форм с помощью 3D-принтера

Минусы: требуется определенный тип конструкции экструдера и печатной платформы, ограниченное применение.

13 – ASA (Акрилонитрил-стирол-акрилат)

Конечно, ABS хорош, но у него есть свои недостатки: отпечатки из ABS имеют тенденцию к денатурации и пожелтению, если их оставить на открытом воздухе под воздействием прямых солнечных лучей. Вот почему производители пластмасс нашли альтернативу - акрилонитрил-стирол-акрилат (ASA), атмосферостойкий аналог ABS-пластика, который изначально был разработан для наружного «уличного» использования. Отсюда и основное его применение - в автомобильной промышленности.

ASA обладает высокой жесткостью, устойчивостью к разбавленным кислотам, минеральным смазочным маслам, дизельному топливу. В отличие от ABS, ASA пластик стоек к действию УФ-излучения. Материал не желтеет на открытом воздухе, легок в переработке. Ассортимент ASA включает марки с повышенным и пониженным блеском. Основное применение ASA-пластика – производство плафонов ламп, наружных деталей автомобилей (зеркала заднего вида), светотехнических изделий.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Помимо того, что такая нить для 3D-принтера прочная и относительно простая для печати, ASA также чрезвычайно устойчив к повторному нагреву и, что наиболее важно, к изменениям формы и цвета.

Еще одним небольшим преимуществом использования ASA по сравнению с ABS является то, что он меньше деформируется во время печати. Но будьте осторожны с тем, как вы настраиваете свой охлаждающий вентилятор - ASA может легко полопаться, если во время печати установлен слишком мощный обдув.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ НИТЬ ASA?

Для различных предметов наружного «уличного» применения – от сменных крышек электрических розеток и элементов архитектурной отделки до нестандартных садовых гномов и скворечников.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: отлично подходит для функциональных изделий, особенно автомобильных деталей

Минусы: подвержен растрескиванию в процессе печати при избыточном обдуве

14 – PP (Полипропилен)

Полипропилен (PP) является прочным, гибким, легким, химически стойким и безопасным для пищевых продуктов, что может объяснить его широкий спектр применения, включая конструкционные пластики, упаковку для пищевых продуктов, текстиль и банкноты.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

К сожалению, как тип нити для 3D-принтера, PP печатается с большими трудностями, часто демонстрируя сильную деформацию и слабую адгезию к столу. Если бы не эти проблемы, PP мог бы составить серьезную конкуренцию PLA и ABS как популярным типам нитей для 3D-печати, учитывая его сильные механические и химические свойства.

Поскольку многие предметы домашнего обихода сделаны из полипропилена, можно утилизировать старый мусор и переработать его в новую нить для 3D-печати.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ НИТЬ ПОЛИПРОПИЛЕН?

Если вы можете взять под контроль деформацию PP, то для большинства отпечатков, требующих выносливого и легкого материала, PP подойдет отлично. Тем не менее важно отметить: хотя материал находит широкое применение в промышленном изготовлении упаковки для пищи и лекарств благодаря своей безопасности при использовании в контакте с пищевыми продуктами, процесс 3D-печати FDM сводит это на нет. Виноваты сотни (если не тысячи) ложбинок слоев, в которых могут завестись бактерии – так что лучше не пытаться.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: высокие механические свойства, химическая стойкость

Минусы: трудно печатать, склонен к деформации, плохая адгезия к столу

15 – PC-ABS

Поликарбонатный ABS-сплав (PC-ABS) представляет собой прочный термопластик, сочетающий прочность и термостойкость поликарбоната с гибкостью ABS. Широко распространенный в автомобильной промышленности, электронике и телекоммуникациях, он является одним из наиболее широко используемых промышленных термопластов в мире.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

В качестве филамента для 3D-печати PC-ABS обладает все теми же преимуществами, но есть и оборотная сторона – немного более сложный процесс печати. Во-первых, PC-ABS гигроскопичен, поэтому рекомендуется просушивать его перед печатью или, как минимум, хранить в надлежащих условиях. Во-вторых, он требует высокой температуры печати – не менее 260 °C. В-третьих, он имеет тенденцию к термоусадке, и, как следствие, деформации первого напечатанного слоя, поэтому также необходима высокая температура печатного стола (не менее 100 °C и не более 140 °C).

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ НИТЬ PC-ABS?

Функциональные прототипы, инструменты и мелкосерийные детали конечного использования, которые должны выдерживать небольшие сотрясения и удары.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: сочетает в себе лучшие качества материалов PC и ABS

Минусы: для работы этим материалом необходимы высокие рабочие температуры нагревательного наконечника экструдера и печатного стола, филамент восприимчив к влаге, поэтому желательна предварительная просушка перед печатью

16 - PEEK

Американская компания Imperial Chemical Industries (ICI) разработала полиэфирэфиркетон (PEEK) еще в 1980-х годах. В своей основной форме этот материал представляет собой полукристаллический полимер высокой чистоты, содержащий повторяющиеся мономеры двух эфирных групп и кетоновую группу.

PEEK относится к семейству полимеров поликетонов (PAEK), наряду с другими членами семейства, такими как PEK, PEEKK, PEKK или PEKEKK. Тем не менее, он затмевает своих родственников благодаря выдающимся свойствам и широкому полю применения, что делает его наиболее широко используемым среди этой конкретной группы полимеров.

Давайте посмотрим на некоторые из наиболее известных атрибутов PEEK.

Свойства PEEK:

PEEK обладает рядом привлекательных особенностей, особенно когда речь идет о производстве функциональных прототипов и деталей. Вот резюме наиболее важных свойств:

• Высокая стойкость к температурам до 260°C (480 °F), а также к агрессивным жидкостям, газам и высокому давлению
• Устойчив к большому числу растворителей, не подвержен гидролизу и способен использоваться без разложения с водой или паром под высоким давлением
• Легкий вес: PEEK обладает низким удельным весом 1,3 г/см3, что составляет менее половины от веса алюминия и одну шестую от веса стали.
• Самосмазывающийся материал – высокие антифрикционные свойства, низкое трение
• Высокое сопротивление ползучести
• Очень низкое истирание
• Высокая стабильность размеров
• Низкая воспламеняемость и небольшое выделение дыма при сжигании
• Исключительные изоляционные свойства
• Отличная устойчивость к стерилизации при высокой температуре
• Полностью биосовместимый

Некоторые из этих свойств высокой устойчивости могут быть дополнительно улучшены путем комбинирования PEEK с композитными материалами, такими как стекловолокно, графит, дисульфид молибдена или углеродное волокно.

Ограничения PEEK

К сожалению, как и со всеми материалами, которые применяются в аддитивном производстве, PEEK также имеет некоторые ограничения.

Для начала, работа с ним возможна при очень высоких температурах. Температура плавления PEEK составляет от 343°С (649,4 °F).

Когда речь идет о химической стойкости, PEEK испытывает трудности в сопротивлении хлору/бромиду, концентрированной сере и азотной кислоте, а также кетонам и нитробензолу. PEEK также подвергается воздействию галогенов и натрия, что ограничивает его использование в определенных областях промышленности.

Кроме того, PEEK обладает низкой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Это можно обойти, добавив слой пигмента, который состоит из специальных частиц сажи. Углеродосодержащие марки обеспечивают улучшенную устойчивость к ультрафиолетовому излучению и могут использоваться в определенных областях, где требуется более высокая стойкость к ультрафиолетовому излучению.

В целом, технические преимущества и возможности намного перевешивают ограничения материала, открывая широкую область применения, где можно использовать объекты и детали на основе PEEK или даже заменять обычные материалы, такие как сталь или алюминий.

17 – PEKK

PEKK - высокоэффективный полимер семейства PAEK с широким диапазоном применения. Материал обладает высокой универсальностью: он сочетает в себе химическую стойкость, огнезащитные свойства и механические свойства, которые являются одними из самых высоких среди всех известных термопластичных материалов. Скорость кристаллизации немного медленнее, чем у PEEK, что значительно облегчает контроль и может привести к лучшей адгезии слоя. Благодаря улучшенной межслойной адгезии PEKK может достигать еще более высокого предела прочности по сравнению с PEEK.

Благодаря своей химической стойкости PEKK может использоваться в качестве материала для компонентов, подверженных воздействию кислот и углеводородов, таких как топливо и смазочные материалы. Многие полимерные материалы, попадая в вакуум, начинают разлагаться, выделяя газообразные короткие полимерные цепочки или даже мономеры. У PEKK такая склонность к разложению с газообразованием очень слабо выражена – практически отсутствует, – поэтому из него можно изготавливать наружные детали космических аппаратов, находящиеся в вакууме, не опасаясь их разложения за счет газообразования. Наконец, его высокая рабочая температура делает его пригодным для производства компонентов, расположенных в моторных отсеках. Обычно подразумевается, что PEKK будет напечатан и оставлен в аморфном состоянии. PEKK очень чувствителен к влаге.

PEKK против PEEK

PEKK и PEEK имеют очень похожие химические структуры, за исключением двух ключевых отличий.

Химические структуры PEEK (вверху) и PEKK (внизу) отмечаются различным расположением последней связи справа.

PEKK заменяет одну из гибких эфирных связей более жесткой кетонной группой. Это увеличивает температуру стеклования (Tg) - там, где материал сначала начинает размягчаться - примерно на 15 °C выше PEEK.

Вторая кетоновая группа является селективно орто- (прямой) или пара- (изогнутой) замещенной. Изменяя количество прямых и изогнутых участков, можно контролировать температуру плавления и скорость кристаллизации.

Например, полимер PEKK с 60% прямыми и 40% изогнутыми сегментами будет плавиться при температуре около 305 °C и настолько медленно кристаллизоваться, что его часто называют «псевдоаморфным».

Тот же полимер с 80% прямыми и 20% изогнутыми сегментами будет иметь температуру плавления около 360 °C и скорость кристаллизации, аналогичную PEEK.

Перестраиваемая скорость кристаллизации PEKK позволяет пользователю FFF использовать как экстремальные характеристики PAEK, так и более простую обработку аморфных материалов. Проще говоря, PEKK легче для 3D-печати, чем PEEK (то есть лучше адгезия к слою), и все же он предлагает аналогичные свойства прочности и сопротивления (то есть лучшую точность размеров).

Большинство пользователей нити PEKK сообщают об успешных отпечатках с первой попытки, и многие отмечают, что печатать им так же легко, как и ABS. Материал также доступен в типах, усиленных углеродным волокном.

18 - PEI / ULTEM - альтернатива PEEK

Хотя спрос на детали на основе PEEK растет в геометрической прогрессии в различных отраслях промышленности, фармацевтике, нефтехимии или упаковке для пищевых продуктов, его высокая стоимость удерживает его вне промышленности. К счастью для всех потребителей, есть альтернатива: ULTEM - производное полиэфиримида (PEI).

Полиэфиримид (PEI) представляет собой аморфный термопластик цветом от янтаря к прозрачному. Хотя оба материала - PEEK и PEI - имеют одинаковое сопротивление высокой температуре, они относятся к разным семействам термопластов. PEEK имеет несколько различных форм, у PEI, с другой стороны, отсутствует кетон в молекулярной структуре. Для полного анализа свойств материалов сравните PEEK и PEI.

В 1982 году подразделение GE по производству пластмасс разработало PEI. В 2007 году компания SABIC приобрела права на его промышленное производство под зарегистрированной торговой маркой ULTEM. Кроме основного ULTEM производится ряд его менее дорогих модификаций, которые, как правило, отличаются по свойствам в сторону более низкой ударной вязкости и рабочей температуры, что может сделать их менее пригодными для использования в экстремальных условиях. В последние годы SABIC, производитель ULTEM, получил ряд аэрокосмических сертификатов, что позволяет использовать этот материал для изготовления способом 3D-печати пластиковых деталей для коммерческих самолетов.

PEI продает ряд производителей под их торговыми марками: такие как SABIC (Ultem), Ensinger (Tecapei), RTP (RTP PEI) или Quadrant (Duratron).

PEEK против ULTEM

PEEK и ULTEM очень похожи, но имеют свои различия:

• Стоимость: ULTEM более рентабелен, чем PEEK
• Ударная вязкость: PEI имеет меньшую ударную вязкость, чем PEEK
• Прочность на растяжение: PEEK имеет более высокую прочность на разрыв, чем PEI
• Сертификаты: ULTEM® 3D-совместимая нить получила аэрокосмические сертификаты
• Термостойкость: PEEK обладает более высокой термостойкостью, чем PEI
• PEEK и ULTEM цена нитей
• Цена нити PEEK

Материал полиэфирэфиркетон (PEEK) является одним из самых дорогих пластиков на рынке: его оптовая цена от производителя может варьироваться от 400 до 700 долларов за килограмм.

Вот несколько производителей нити PEEK:

• 3DXTech
• 3D4Makers
• eSUN
• Solvay (KetaSpire PEEK)

Экзотика / Для хобби / Декоративные нити

Если раньше мы в основном фокусировались на физических характеристиках, таких как прочность, гибкость и долговечность, то следующие семь типов нитей для 3D-печати популярны из-за внешнего вида, состава и другим особых характеристик.

Благодаря своей экзотической природе, эти нити особенно популярны в домашних 3D-принтерах для хобби. Другими словами, это забавная категория!

19 - Wood (Деревянный)

ЧТО ТАКОЕ ДЕРЕВЯННЫЙ ФИЛАМЕНТ?

Задумали напечатать объект, который выглядит и воспринимается на ощупь как дерево? И вы сможете это воплотить! Но, конечно, это будет не дерево - это PLA, наполненный древесным волокном.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Сегодня на рынке присутствует множество деревосодержащих нитей для 3D-принтеров Wood-PLA. К ним относятся стандартные разновидности древесины, такие как сосна, береза, кедр, черное дерево и ива, но ассортимент также распространяется и на встречающиеся реже бамбук, вишню, кокос, пробку и оливу.

Как и в случае с другими типами нитей для 3D-принтеров, у деревосодержащих филаментов также есть оборотная сторона. В этом случае эстетическая и тактильная привлекательность достигается за счет снижения гибкости и прочности.

Будьте осторожны с температурой, при которой вы печатаете древесину, так как слишком сильный прогрев может привести к обугленному или карамелизованному виду. С другой стороны, внешний вид ваших деревянных творений может быть значительно улучшен с помощью небольшой обработки после печати. Деревянная нить также может вызвать износ сопла вашего 3D-принтера, поэтому используйте стальные или усиленные сопла.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЕРЕВЯННЫЙ ФИЛАМЕНТ WOOD?

Wood пользуется популярностью для печати предметов, которые ценятся не за их функциональные возможности, а больше за их естественный внешний вид. При печати предметов интерьера и декора часто используют древесную нить для 3D-принтера, например, для печати чашей, статуэток и наград. Одним из действительно креативных применений дерева в качестве нити для 3D-принтера является создание масштабных моделей, используемых в архитектурных макетах.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: эстетично, идеально подходит для визуальных моделей

Минусы: невыдающиеся механические свойства, требует усиленного сопла с увеличенным диаметром (от 0,5 мм)

20 - Metal (Металлический)

ЧТО ТАКОЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ФИЛАМЕНТ?

Может быть, вы ищете другой тип эстетики в своих отпечатках - что-то более объемное и блестящее. Для этого вы можете использовать «живой» металл. Как и деревянная нить для 3D-принтера, металлическая нить не полностью сделана из металла. На самом деле это смесь металлического порошка и PLA или ABS. Но это не мешает результатам иметь внешний вид металла.

Даже вес является металлоподобным, поскольку смеси, как правило, в несколько раз плотнее, чем чистый PLA или ABS.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Филаменты с содержанием бронзы, латуни, меди, алюминия и даже нержавеющей стали - это лишь некоторые из имеющихся на рынке «металлических» нитей для 3D-принтеров. И если вам требуется получить особый внешний вид для вашего изделия, не бойтесь полировать, галтовать или матировать изделия после печати такими филаментами - даже небольшая постобработка может иметь огромный визуальный эффект.

Однако, обратите особое внимание: вам придется заменить сопло раньше после печати «металлом», поскольку металлический порошок в таких нитях значительно абразивен и вызовет повышенный износ сопла.

Наиболее распространенные металлонаполненные нити для 3D-принтеров обычно содержат около 50% металлического порошка и 50% PLA или ABS, но существуют также композиты, содержащие до 85% металла.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ФИЛАМЕНТ METAL?

Металлонаполненный филамент используют для решения широкого круга задач: и для эстетики, и для достижения определенной функциональности. Статуэтки, модели, игрушки и жетоны могут отлично смотреться при 3D-печати металлом. И до тех пор, пока отпечатанным предметам не придется сталкиваться с чрезмерными нагрузками, не стесняйтесь использовать металлическую нить для 3D-принтера для создания функциональных отпечатков, таких как инструменты, решетки или отделочные компоненты.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: имитирует металлический вид, идеально подходит как для эстетических, так и для функциональных моделей

Минусы: трудно печатать, очень абразивны - требуют усиленного сопла с увеличенным диаметром (от 0,5 мм)

21 - BIOFILA (Биоразлагаемый)

ЧТО ТАКОЕ БИОРАЗЛАГАЕМЫЙ ФИЛАМЕНТ?

Биоразлагаемые нити для 3D-принтеров составляют уникальную категорию, поскольку их наиболее ценные характеристики не зависят от их технических параметров. Как может засвидетельствовать большинство энтузиастов 3D-печати, не каждый отпечаток получается так, как вы задумали, и это приводит к необходимости выбрасывать уйму пластика. Биоразлагаемые нити стремятся свести на нет негативное воздействие на окружающую среду, которое оказывают пластиковые отходы.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Как упоминалось ранее в этой статье, PLA на самом деле является биоразлагаемым филаментом, но также к ним относятся линии BioFila от TwoBears и Biome3D от Biome Bioplastics.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ БИОРАЗЛАГАЕМЫЙ ФИЛАМЕНТ?

Вне зависимости от их основного предназначения – быть экологически безвредными, – биоразлагаемые филаменты тем не менее позволяют печатать изделия с хорошими физическими свойствами. Используйте их, когда у вас нет повышенных требований к прочности, гибкости или износостойкости отпечатанного изделия. И если вы действительно хотите воспользоваться преимуществами безотходной печати биоразлагаемыми нитями, попробуйте использовать их в проектах прототипирования.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: экологическая безопасность

Минусы: скудные механические свойства, ограниченный выбор и, как правило, повышенная стоимость на рынке

22 - Декоративные виды PLA – мраморный, сверкающий, шелк и цветное стекло

Казалось бы, все преимущества от простоты использования и разнообразия видов филамента PLA уже описаны ранее в настоящей статье в первом разделе. Имеет ли смысл выделять в особый дополнительный раздел декоративные сорта PLA? Да, имеет, и более чем. Все разнообразие цветов и увеличивающих прочность и эластичность добавок не передаст преимуществ специализированных декоративных сортов PLA. Эти замечательные филаменты позволяют без существенного увеличения затрат создавать великолепные визуальные эффекты в профессиональной сфере для создания особых способов оформления интерьеров и мебели или имитации изделий ручной выделки. Они могут быть полезны и для персонального использования, например, для печати красочных детских игрушек. Уже существует и еще будет создано много декоративных сортов самых различных материалов. В качестве примера мы рассмотрим уже широко представленные на рынке благодаря энтузиастам-производителям из Поднебесной сорта «мрамор» - Marble, «сверкающий» - Twinkling и «цветное стекло» - Transparent Glass.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Мраморный филамент eMarble

Cоздан на основе PLA с добавлением окрашенных частиц, визуально имитирующих каменную поверхность. Конечно, ни о каких свойствах каменной прочности или плотности, теплоемкости и т.п. речи не идёт – имитация только визуальная. Однако при грамотном использовании этот материал раскроет весь свой потенциал и позволит имитировать от скульптур до элементов мраморной отделки мебели и/или интерьеров. Замечательной особенностью Мраморного является низкая термоусадка благодаря используемой основе. Это поможет сразу попасть в заложенные при моделировании «каменных» прототипов размеры и легко вмонтировать отпечатанный декоративный элемент в основное изделие или интерьер.

Мерцающий eTwinkling

Cпособен привести в восторг и ребенка и профессионального дизайнера-оформителя. Разноцветные яркие цвета и вкрапления блесток создают иллюзию сложной покраски мишурой напечатанного изделия. Самое большое заблуждение - отнести данный материал к категории «только для детских игрушек». Этот филамент незаменим при создании прототипов, ярких вывесок для помещений (но не для наружного применения!), рекламных конструкций, елочных игрушек и всего, что призвано привлечь внимание сильным визуальным эффектом, особенно в случае применения подсветки (большинство материалов полупрозрачно).

Нить «шелк» (eSilk)

Oтличается высокоглянцевой яркой поверхностью, зрительно напоминающей блеском шелковую ткань. Разумеется, никакими свойствами настоящего шелка этот пластик не обладает, только визуальным эффектом. Однако, его применение при прототипировании элементов отделки мебели, предметов декора, елочных игрушек и прочих декоративных аксессуаров может дать значительный выигрыш как в себестоимости и скорости изготовления опытного образца, так и в возможности воспроизвести изделие очень сложной формы. Попробуйте обшить шёлком модель Эйфелевой башни или плетеное кресло? 3D-принтер, используя eSilk, справится с такой задачей ровно за то же время, что и печать этих прототипов обычной нитью PLA. Согласитесь – это уникальная возможность, которая при умелом использовании может стать сильным конкурентным преимуществом.

Цветное стекло (Transparent Glass)

Филамент в отличие от базовых сортов PLA прозрачен в массе – как бы сделан из тонированного стекла за счет высокой степени очистки сырья и дополнительной химической обработки.

Отпечатанное им изделие можно визуально спутать с изделием из PETG, однако прозрачным PLA проще печатать, и он стоит на рынке существенно дешевле. В качестве основных тонировок выбраны часто используемые в бытовых приборах и радиотехнике оранжевый, желтый, красный, синий и зеленый цвета, что сразу очерчивает область применения – индикаторы подсветки, полупрозрачные тонированные кнопки, прототипы элементов подсветки, автомобильные детали, а также, безусловно, элементы световых рекламных конструкций.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЕКОРАТИВНЫЙ PLA ФИЛАМЕНТ?

Декоративный PLA незаменим при выполнении задач быстрого и точного создания элементов оформления декоративных элементов, рекламных конструкций и прототипов изделий с подсветкой. Очень востребованы для развития детского творчества.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: простота печати и постобработки, невысокая стоимость, визуальный эффект

Минусы: повышенная абразивность филаментов с добавками за счет воздействия наполнителя на сопло. Материалы, созданные на базе PLA, непригодны для наружного применения вследствие биоразлагаемой основы.

23 - Люминесцентные, светящиеся в темноте

Люминесцентная, светящаяся в темноте нить для 3D-принтера – очень даже впечатляет! Оставьте ваш отпечаток на некоторое время на свету, затем щёлкните выключателем, и вот этот зловещий зеленый свет.

Конечно, он не обязательно должен быть зеленым. Бывают и другие цвета люминесцентной нити: синий, красный, розовый, желтый или оранжевый. Но зеленый, пожалуй, самый популярный и повторяет классический стиль ночного свечения.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Итак, как это работает? Все сводится к фосфоресцирующим материалам, смешанным с основой PLA или ABS. Благодаря этим добавленным материалам нить для 3D-принтера способна на свету поглощать, а затем в темноте испускать фотоны, которые напоминают крошечные частицы света. Вот почему ваши отпечатки будут светиться только после нахождения на свету - они должны накапливать энергию, прежде чем смогут ее выпустить.

Для достижения наилучших результатов советуем печатать с толстыми стенками и небольшим заполнением. Чем толще ваши стенки, тем сильнее свечение!

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛАМЕНТ?

В основном люминесцентные материалы на базе PLA или ABS применяются в декоративных случаях, например, для инсталляций для Хеллоуина, фонариков, декораций для окон. Можно печатать носимые предметы (украшения), игрушки и статуэтки.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: визуально яркие (мы имеем в виду, он светится в темноте!)

Минусы: ограниченные механические свойства, абразивны для сопла - требуют усиленного сопла с увеличенным диаметром (от 0,5 мм)

24 - Меняющие цвет

Помните те футболки 80-х, которые меняли цвет в зависимости от температуры тела? Или как насчет колец-хамелеонов? Так вот, здесь та же идея, потому что изменяющие цвет нити 3D-принтера также меняют цвет в зависимости от изменений температуры или под воздействием УФ-излучения.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ НА ЗАМЕТКУ

Нити из этой категории имеют изменяются по градиенту между двумя цветами, например, от фиолетового до розового, от синего до зеленого или от желтого до зеленого.

Как и в случае других экзотических типов нитей для 3D-принтеров, изменяющая цвет нить существует на базе PLA или ABS.

КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ МЕНЯЮЩИЙ ЦВЕТ ФИЛАМЕНТ?

Этот тип нити для 3D-принтера, не имеющий особых физических, тактильных или функциональных характеристик, предназначен исключительно для применения в эстетических целях. Используйте его всякий раз, когда вы обычно используете PLA или ABS, но вам нужен дополнительный визуальный эффект. Хорошие потенциальные проекты – чехлы для телефонов, детские игрушки и контейнеры.

РЕЗЮМЕ

Плюсы: эстетически приятный, может быть использован для обнаружения тепла и других элементов окружающей среды

Минусы: ограниченные механические свойства

Этот канал для наших друзей, ценителей хорошей техники! Становись нашим другом, чтобы узнавать о самых интересных новостях в мире техники, а также смотреть полезные подборки и топы - для этого нужно только подписаться. А еще, ты можешь первым получать инфу об акциях в telegram-канале crealityshop!