Materiały stosowane w druku 3D w technologii FDM

Materiały stosowane w druku 3D w technologii FDM

Do wykonania druku trójwymiarowego obowiązkowym elementem jest drukarka 3D. Jednak to nie wszystko, bardzo ważny jest również materiał, z którego powstanie gotowy obiekt. Drukowanie 3D obejmuje dziedziny takie jak przemysł, motoryzacja, lotnictwo, medycyna, architektura, czy edukacja. Zatem każdy produkt charakteryzuje się innymi właściwościami, a co za tym idzie, materiały potrzebne do ich wykonania będą różnić się względem siebie.

Dobór wysokiej jakości materiałów jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na końcowy efekt i własności wydruków 3D. Dzięki dostępności różnych rodzajów filamentów możemy otrzymać obiekty o takich właściwościach, jakie chcemy, od twardych i wytrzymałych, aż po te elastyczne.

PLA

(polialktyd) ze względu na brak skurczu przetwórczego i niewystępowanie odkształceń, łatwość użycia oraz szeroką gamę kolorów to najbardziej uniwersalny materiał do drukowania 3D. Nawet duże obiekty zachowują doskonałą dokładność wymiarową oraz gładką i estetyczną powierzchnię.

Najważniejsze cechy:
• Brak skurczu przetwórczego
• Łatwa obróbka wykończeniowa
• Odporność na pękanie
• Biodegradowalność

PLA
Wytrzymałość na rozciąganie 70 Mpa ISO 527
Wydłużenie przy zerwaniu 20% ISO 527
Moduł sprężystkości 3 120 Mpa ISO 527
Udarność 3,4 kJ/m2 ISO 179
Temperatura mięknienia (HDT) 60 °C ISO 306
Gęstość 1,24 g/cm3 ISO 1183

PLA-X

(polilaktyd) to materiał o dużej wytrzymałości cieplnej i udarności. Po obróbce cieplnej, obiekty drukowane uzyskują właściwości mechaniczne ABS-X, zachowując jednocześnie łatwość drukowania PLA. Doskonały do zastosowań przemysłowych.

Najważniejsze cechy:
• Brak skurczu przetwórczego
• Właściwości mechaniczne ABS-X
• Możliwość zastosowania dużych prędkości druku

PLA-X
Wytrzymałość na rozciąganie 40 Mpa ISO 527
Wydłużenie przy zerwaniu 47% ISO 527
Moduł sprężystkości 4 000 Mpa ISO 527
Udarność 22 kJ/m2 ISO 179
Temperatura mięknienia (HDT) 95 °C (po wygrzaniu) ISO 75
Gęstość 1,27 g/cm3 ISO 1183

ABS-X

(akrylonitryl-butadien-styren) to materiał o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych. Zminimalizowany skurcz przetwórczy i dobre spajanie warstw sprawiają, że jest to niezawodny materiał do tworzenia elementów, które będą wytrzymałe i odporne na uderzenia, a jednocześnie idealnie zgodne z zaprojektowanymi wymiarami.

Najważniejsze cechy:
• Zminimalizowany skurcz przetwórczy
• Łatwa obróbka wykończeniowa
• Odporność na pękanie

ABS-X
Wytrzymałość na rozciąganie 43,6 Mpa ISO 527
Wydłużenie przy zerwaniu 34% ISO 527
Moduł sprężystkości 2 030 Mpa ISO 527
Udarność 58 kJ/m2 ISO 179
Temperatura mięknienia (HDT) 97 °C ISO 306
Gęstość 1,1 g/cm3 ISO 1183

ASA-X

(akrylonitryl styren akrylan) ma bardzo wysoką odporność na warunki atmosferyczne, długotrwałą odporność na ciepło oraz na promieniowanie UV. Te cechy w połączeniu z właściwościami mechanicznymi i jedynie minimalnym skurczem przetwórczym sprawiają, że ASA-X jest doskonałym materiałem do zastosowań przemysłowych.

Najważniejsze cechy:
• Odporność chemiczna / termiczna / UV
• Minimalny skurcz przetwórczy
• Doskonałe spajanie warstw
• Świetna estetyka powierzchni
• Łatwa obróbka wykończeniowa

ASA-X
Wytrzymałość na rozciąganie 47,5 Mpa ISO 527
Wydłużenie przy zerwaniu 15% ISO 527
Moduł sprężystkości 2 020 Mpa ISO 527
Udarność 18 kJ/m2 ISO 179
Temperatura mięknienia (HDT) 97 °C ISO 306
Gęstość 1,11 g/cm3 ISO 1183

PC-ABS

(poliwęglan/akrylonitryl-butadien-styren) jest mieszanką PC i ABS. Łączy najlepsze właściwości tworzyw – wysoką przetwarzalność ABS oraz udarność i odporność na temperaturę PC. Przeznaczony jest przede wszystkim do tworzenia części mechanicznych i narzędzi.

Najważniejsze cechy:
• Wysoka odporność na uderzenia
• Lepsze spajanie warstw
• Odporność na wysoką temperaturę (do 100˚C)

PC-ABS
Wytrzymałość na rozciąganie 37,2 Mpa ISO 527
Wydłużenie przy zerwaniu 50% ISO 527
Moduł sprężystkości 1 550 Mpa ISO 527
Udarność 15 kJ/m2 ISO 179
Temperatura mięknienia (HDT) 89 °C ISO 306
Gęstość 1,04 g/cm3 ASTM D792

PP

(polipropylen) to lekki i półelastyczny materiał. Jego znakomite właściwości mechaniczne oraz odporność na chemikalia sprawiają, że PP jest materiałem inżynieryjnym do uniwersalnego zastosowania w przemyśle.

Najważniejsze cechy:
• Odporność chemiczna
• Bardzo wysoka udarność i wytrzymałość zmęczeniowa
• Doskonałe spajanie warstw

PP
Wytrzymałość na rozciąganie 12 Mpa ASTM D638
Wydłużenie przy zerwaniu > 600 % ASTM D638
Moduł sprężystkości 402 Mpa ASTM D638
Udarność nie pęka  
Temperatura mięknienia (HDT) 103 °C ISO 306
Gęstość 0,90 g/cm3 ASTM D1505

HIPS

(polistyren wysokoudarowy) to lekki materiał o bardzo estetycznym wykończeniu. Jego właściwości mechaniczne i gładkość powierzchni ułatwiają późniejszą obróbkę.

Najważniejsze cechy:
• Minimalny skurcz przetwórczy
• Bardzo gładka i estetyczna powierzchnia

HIPS
Wytrzymałość na rozciąganie 22 Mpa ISO 527
Wydłużenie przy zerwaniu 50% ISO 527
Moduł sprężystkości 1 550 Mpa ISO 527
Udarność 15 kJ/m2 ISO 179
Temperatura mięknienia (HDT) 89 °C ASTM D1525
Gęstość 1,04 g/cm3 ISO 1183

PET-G ESD

(politereftalan etylenu) może być stosowany we wszystkich aplikacjach wymagających ochrony przed wyładowaniami elektrostatycznymi. Ten zaawansowany materiał ma doskonałą odporność chemiczną i właściwości ułatwiające drukowanie.

Najważniejsze cechy:
• Rezystancja powierzchniowa 10 MΩ – rozpraszanie elektryczne (odpowiednie dla bezpiecznych obudów elektroniki, komponentów HDD)
• Niska absorpcja wilgoci
• Odporność chemiczna na oleje, zasady, sole

PET-G ESD
Wytrzymałość na rozciąganie 50 Mpa ISO 527
Wydłużenie przy zerwaniu 23% ISO 527
Moduł sprężystkości 2 020 Mpa ISO 527
Udarność 8,1 kJ/m2 ISO 179
Temperatura mięknienia (HDT) 70 °C ASTM D1525
Gęstość 1,27 g/cm3 ISO 1183

PET-G

(politereftalan etylenu) jest tworzywem, które ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie. Charakteryzuje się znakomitym spajaniem warstw. Nie absorbuje wody i nadaje się do kontaktu z żywnością.

Najważniejsze cechy:
• Duża transparentność
• Brak reakcji chemicznej z olejami i alkaliami
• Właściwości hydrofobowe
• Odporność na ścieranie
• Brak podatności na pękanie (ze względu na zwiększoną elastyczność)

PET-G
Wytrzymałość na rozciąganie 46 Mpa ISO 527
Wydłużenie przy zerwaniu 14% ISO 527
Moduł sprężystkości 1 794 Mpa ISO 527
Udarność 8,5 kJ/m2 ISO 179
Temperatura mięknienia (HDT) 77 °C ASTM D1525
Gęstość 1,28 g/cm3 ISO 1183

TPU

(termoplastyczny poliuretan) jest miękkim i bardzo elastycznym materiałem o właściwościach zbliżonych do gumy. TPU jest bardzo odporny na ścieranie.

Najważniejsze cechy:
• Doskonała elastyczność – wydłużenie przy zerwaniu wynosi 580%
• Odporność na ścieranie
• Wysoka wytrzymałość – brak podatności na pękanie
• Ładne, półprzezroczyste wykończenie

TPU
Wytrzymałość na rozciąganie 43,6 Mpa ASTM D638
Wydłużenie przy zerwaniu 580% ASTM D638
Moduł sprężystkości 26 Mpa ASTM D638
Udarność 34,4 kJ/m2 ISO 180
Temperatura mięknienia (HDT) 75 °C ASTM D648
Gęstość 1,2 g/cm3 ASTM D782

H-GLASS

(kopolimer styrenu) jest półelastycznym materiałem o bardzo wysokim połysku i przepuszczalności światła. Odznacza się dobrym spajaniem warstw.

Najważniejsze cechy:
• 92% przezroczystości
• Wysoka wytrzymałość na rozciąganie
• Nadaje się do kontaktu z żywnością

H-GLASS
Wytrzymałość na rozciąganie 26 Mpa ISO 527
Wydłużenie przy zerwaniu 230% ISO 527
Moduł sprężystkości 1 795 Mpa ISO 178
Udarność 40 kJ/m2 ASTM D3763
Temperatura mięknienia (HDT) 85 °C ASTM D1525
Gęstość 1,01 g/cm3 ISO 1183