Pagrinde FDM spausdintuvuose naudojame PLA, ASA, ABS, PC-ABS, PA termoplastikus. Taip pat spausdiname su SLA įranga, kur naudojami skysti fotopolimerai.
PLA (polilaktidas)
Tai pats ekologiškiausias plastikas naudojamas 3D spausdinimui. Plastikas tvirtesnis už ABS, atsparus dilimui, vidutinis atsparumas smūgiams. PLA plačiai naudojamas 3D spausdinimui, nes lengva dirbti su juo žemose temperatūrose, detalės nesideformuoja ir yra bekvapės. Nors tvirtinama, kad jis netinka naudoti lauko sąlygomis, bet yra daug vartotojų bandymų (empirinių, be statistikos) įrodančių, kad lauko sąlygas puikiai atlaiko. PLA nėra labai atsparus karščiui – pradeda minkštėti apie 50–60 °C, todėl netinka aukštų temperatūrų detalėms.
Gaminamas iš cukrinių runkelių atliekų arba kukurūzų krakmolo. Lydymosi temperatūra yra tarp 150–160°C. Spausdinimui naudojama 195–225°C temperatūra.
ABS (akrilnitrilo, stireno ir polibutadieno kopolimeras)
ABS (Akrilonitrilo butadieno stirenas) yra stiprus ir patvarus termoplastikas, dažnai naudojamas 3D spausdinime. Jis pasižymi puikiu atsparumu smūgiams, tvirtumu ir tinkami naudoti nuo -40 iki 80°C aplinkoje, bet bijo tiesioginės saulės šviesos ir su laiku nuo UV pageltonuoja bei tampa trapus. ABS tinka funkciniams prototipams, mechaninėms dalims ir kasdieniams produktams gaminti. Jį lengva apdirbti šlifuojant, klijuojant ar dažant, todėl tai universali medžiaga tiek pramoniniams, tiek asmeniniams projektams.
Vis dėlto ABS spausdinimui reikalinga šildoma spausdinimo platforma, kad būtų išvengta iškraipymų proceso metu. Dėl FDM spausdinimo technologijos, plastiko tvirtumas nevienodas veikiant jėgai skirtingomis kryptimis. Jį galima būtų palyginti su mediniu gaminiu, kuris lengviau skyla išilgai plaušo. Lyginant su PLA plastiku, spausdinti juo yra sunkiau – spausdinant, vėsdamas deformuojasi (jo šiluminio plėtimosi koef. apie 0,8-1,2%), todėl dideles detales galima gaminti tik turint tam tinkamą įrangą.
ABS gaminamas polimerizuojant stireną ir akrilonitrilą su polibutadienu. Medžiagų proporcijos gali kisti tarp 15–35% akrilonitrilo, 5–30% butadieno ir 40–60% stireno, todėl gaunamo kopolimero savybės taip pat skiriasi. Lydymosi temperatūra yra tarp 210–250°C. Nuo sudėties skiriasi ABS tirpumas acetone ir mechaninės savybės.
ASA (akrilonitrilo-stireno-akrilatas)
ASA pagal mechanines savybes panašus į ABS, bet laikomas tinkamesniu jo pakaitalu. Jis yra patvarus ir UV spinduliams atsparus termoplastikas, vis dažniau dažniau naudojamas 3D spausdinime. Jo atsparumas oro sąlygoms daro jį puikiu pasirinkimu lauko projektams, nes jis neblogėja ilgai veikiant saulės spinduliams. ASA taip pat pasižymi geru atsparumu cheminėms medžiagoms ir dideliu smūgių atsparumu, todėl yra universali medžiaga pramoninėms ir funkcionalioms detalėms, kada reikalingas didesnis atsparumas temperatūrai – nuo -20°C iki 100°C. Medžiaga turi lygų paviršių ir mažesnę deformacijos tikimybę spausdinimo metu, kas pagerina spausdintų objektų kokybę.
PETg (polietileno tereftalato glikolis)
PET plačiai paplitęs plastikas iš poliesterio šeimos. Iš jo daromi gaiviųjų gėrimų buteliai, skaidrios plėvelės, tekstilinis pluoštas (ir audiniai) ir kt. Jis yra skaidrus, lankstus ir tvirtas, netoksiškas. Spausdinant neskleidžia kvapo. Šis plastikas vienas iš labiausiai perdirbamų nes perdirbant mažai degraduoja.
Nelabai patogus spausdinimui bet puikiai sulimpa sluoksniai, mažai traukiasi. Spausdinimo nustatymai kaip su PLA, tik aukštesnė spausdinimo temperatūra – 230–250°C. Plastikas lankstesnis už PLA ir (man netikėtai) trapesnis, ne taip gerai laiko smūgines apkrovas.
PA (poliamidas, nailonas)
Poliamidas (PA), dar vadinamas nailonu, yra universalus termoplastikas, plačiai naudojamas 3D spausdinimui inžineriniuose ir pramoniniuose taikymuose. PA pasižymi unikaliu mechaninio stiprumo, ilgaamžiškumo ir lankstumo balansu, todėl jis puikiai tinka funkciniams prototipams, galutinio naudojimo dalims ir mechaniniams komponentams. Bet juo sunku atspausdinti didesnes detales.
Tai tąsus, stiprus, lankstus labai atsparus dilimui, atsparus daugumai tirpiklių. Spausdinant sluoksniai puikiai sulimpa tarpusavyje, detalės gaunasi tvirtos ir elastingos. Dar vienas privalumas – mažas trinties koeficientas.
Nailonas – bendrinis sintetinių poliamidų pavadinimas. Yra keletas nailono izomerų: nailonas-6,6; nailonas-6 (kapronas); nailonas-12 ir kt. Jie skiriasi savo mechaninėmis ir fizikinėmis savybėmis.
Didelis stiprumas ir tvirtumas: PA turi gerą tempimo stiprumą ir atsparumu smūgiams, todėl tinka dalims, kurios turi atlaikyti mechanines apkrovas.
- Geras lankstumas, netrapus: jo pusiau lanksti prigimtis leidžia gaminti dalis, kurios gali deformuotis esant apkrovai.
- Atsparumas dilimui ir trinčiai: PA yra puikus pasirinkimas judančioms dalims ar komponentams, kuriems reikalingas ilgalaikis patvarumas esant trinties poveikiui.
- Maža drėgmės absorbcija: nors jis gali absorbuoti drėgmę iš aplinkos ir prieš spausdinant jį būtina iš džiovinti, PA išlaiko gana gerą matmenų stabilumą ir mechanines savybes.
- Atsparumas karščiui: PA turi santykinai aukštą lydymosi temperatūrą, todėl tinka dalims, veikiamoms vidutinio karščio.
- Atsparumas chemikalams: atsparus daugeliui chemikalų, alyvoms ir degalams, PA yra idealus pramoniniams taikymams, kur gali būti sąlyčio su koroziniais agentais.
- Pritaikymas: PA naudojamas tokiose pramonės šakose kaip automobilių, aviacijos, elektronikos ir robotikos, gaminant pavaras, guolius, korpusus ir kitus mechaninius komponentus, kuriems reikalingas patvarumas, lankstumas ir atsparumas dilimui.
PC-ABS (polikarbonatas-akrilnitrilo butadieno stirenas)
PC-ABS yra plačiai naudojamas termoplastikų mišinys, kuris sujungia polikarbonato (PC) mechaninį stiprumą ir atsparumą karščiui su ABS lankstumu ir atsparumu smūgiams. Ši medžiaga yra tinkama funkciniams prototipams, kitokiam pritaikymui kur reikalingas didelis patvarumas esant šiluminei ir mechaninei apkrovai. Ji pasižymi gera matmenų stabilumu ir išlaiko tvirtumą net esant žemai temperatūrai.
- Didelis atsparumas smūgiams: PC-ABS išlaiko puikų atsparumą smūgiams net esant žemoms temperatūroms.
- Atsparumas karščiui: jo aukštesnė darbinė temperatūra, apie 110ºC nei ABS, PC-ABS randa platesnes pritaikymo galimybes.
- Mechaninis stiprumas: pasižymi dideliu tempiamuoju ir lenkimo stiprumu, todėl yra puiki medžiaga detalėms, kurios turi atlaikyti mechaninę apkrovą.
- Geros paviršiaus savybės: ABS komponentė suteikia paviršių, kuris lengvai dažomas ar apdorojamas mechaniškai.
- Vidutinis matmenų stabilumas: spausdinant detalės deformuojasi (susitraukia vėsdamas) mažiau negu ABS, PC ar PA plastikai.
- Galima galvanizuoti: kaip ir ABS, plastikas tinkamas galvanizacijai tiek estetiniais, tiek funkciniais tikslais.
Ši medžiaga dažnai naudojama automobilių pramonėje, elektronikos korpusams ir įvairioms konstrukcinėms detalėms, kur svarbu stiprumas, atsparumas smūgiams ir karščiui.
PC (polikarbonatas)
Skaidrus, stiprus plastikas. Naudojamas kompaktinių diskų gamybai ir kaip pigus ir praktiškas pakaitalas stiklui. Su specialiais priedais atsparus saulės spinduliams turi puikias mechanines savybes, atsparus aukštai temperatūrai. PC darbinė temperatūra gali siekti 120°C, o eSUN gaminamo ePC – 93°C. ePC spausdinimo temperatūra yra 235–260°C, bet prie aukštesnės, 280°C jis ima sparčiai degraduoti.
TPU (termoplastinis poliuretanas)
Termoplastinis poliuretanas (TPU) yra lankstus, patvarus ir universalus medžiaga, naudojama 3D spausdinime. Dėl savo unikalių savybių TPU tinka įvairioms reikmėms, kur reikalingas elastingumas, atsparumas dilimui ir smūgių stiprumas.
- Elastingumas ir lankstumas: TPU pasižymi dideliu elastingumu ir gali stipriai išsitempti nesulūždamas, todėl idealiai tinka lanksčių detalių, tokių kaip telefonų dėklai, tarpikliai ar dėvimi daiktai, gamybai.
- Atsparumas dilimui: TPU turi puikų atsparumą dilimui, todėl yra patvarus net ir sudėtingose sąlygose, pavyzdžiui, mechaninėms dalims ar avalynei.
- Atsparumas smūgiams: Dėl savo lankstumo ir tvirtumo TPU gerai sugeria smūgius, todėl yra tinkamas smūgius sugeriančioms detalėms ar apsauginei įrangai.
- Atsparumas chemikalams: TPU yra atsparus alyvoms, tepalams ir įvairiems chemikalams, todėl ilgaamžiškas naudojant sudėtingoje aplinkoje.
- Spausdinamumas: Nors TPU spausdinimas gali būti sudėtingesnis nei standžių plastikų, tinkamai sureguliavus 3D spausdintuvo parametrus (temperatūrą, greitį, retrakciją), jis užtikrina patikimus ir nuoseklius rezultatus.
- Šoro kietumas: TPU būna įvairių Šoro kietumo klasių, leidžiančių naudotojams pasirinkti minkštesnį arba kietesnį variantą, priklausomai nuo projekto poreikių.
- Pritaikymas: TPU plačiai naudojamas funkciniams prototipams, pramoninėms detalėms, vartojimo prekėms ir individualioms dalims, kur reikalingas lankstumas, patvarumas ar atsparumas chemikalams.
POM (polioksimetilenas), PP (polipropilenas) ir kiti inžineriniai plastikai, kurių mes nenaudojame spausdinimui.
Kai kuriems plastikams reikalinga specializuota įranga. Todėl šiais plastikais nespausdiname.
POM (Polioksimetileno) savybės
(didelė dalis plastikinių dantračių gaminama iš POM)
POM, dar žinomas kaip acetalinis plastikas arba Delrinas, yra aukštos kokybės inžinerinis plastikas, pasižymintis puikiu matmenų stabilumu, maža trintimi ir dideliu standumu. Jis plačiai naudojamas tiksliųjų mechaninių dalių gamyboje dėl atsparumo dilimui, deformacijai ir tirpikliams. POM yra idealus pasirinkimas ten, kur reikalinga stiprumas, tvirtumas ir maža drėgmės absorbcija, todėl puikiai tinka krumpliaračiams, guoliams, įvorėms ir kitiems komponentams, veikiamiems mechaninio krūvio.
- Didelis mechaninis stiprumas ir standumas
- Puikus atsparumas dilimui ir abrazyvams
- Mažas trinties koeficientas
- Geras matmenų stabilumas
- Atsparumas tirpikliams ir cheminėms medžiagoms
- Maža drėgmės absorbcija
- Tinka itin tikslioms dalims
- Geros elektrinės izoliacinės savybės
Pritaikymo sritys: POM dažnai naudojamas automobilių komponentuose, elektronikoje, tiksliųjų instrumentų gamyboje ir pramonės įrenginiuose. Dėl mažos trinties ir atsparumo dilimui jis ypač tinka judančioms dalims.
PP (polipropilenas)
PP yra universalus ir plačiai naudojamas termoplastinis polimeras, žinomas dėl atsparumo chemikalams, mažo tankio ir neblogo atsparumo smūgiams. Jis atsparus drėgmei ir daugeliui chemikalų, todėl jis puikiai tinka naudoti sudėtingomis sąlygomis. Taip pat jis turi aukštą nuovargio atsparumą, todėl gali atlaikyti pakartotinius stresus ir mechanines įtampas nesideformuodamas.
Plastikas yra lengvas ir turi mažą trinties koeficientą, kas gali būti naudinga dalims, reikalaujančioms sklandaus judėjimo. Tačiau spausdinti su šiuo medžiaga gali būti sudėtinga dėl šiluminės deformacijos ir nelipnumo prie spausdintuvo platformos.