1.2. АБС, ПЛА и другие пластики. Их особенности и свойства

1. АБС, ПЛА и другие пластики. Их особенности и свойства

Одним из самых распространённых вопросов п 3д печати среди начинающих: какие бывают пластики и какой лучше выбрать? Давайте ответим на это вопрос.

В FDM печати используется специальный пластик в форме нити, которая смотана в катушку. Такой пластик называется «филаментом»от англ. filament  - «нить».

 Катушка пластика для FDM печати

Такие пластики бывают 2х стандартных диаметров нити, которые имеют как свои преимущества, так и недостатки: 1,75 мм и 2,85 мм.

К сожалению, принтеры работают только от своего размера пластика, заменить катушку одной толщины на катушку другой толщины невозможно. Поэтому следует в первую очередь держать в памяти какой именно размер подходит для вашего принтера.

Материалов для печати в реальности очень много разновидностей (больше 15), однако, в большинстве случаев, используются всего 2 вида пластика: АБС и ПЛА. Остановимся на них подробнее.

2. PLA-пластик

PLA-пластик (полилактид, ПЛА) - является биоразлагаемым, биосовместимым, термопластичным алифатическим полиэфиром, структурная единица которого - молочная кислота.

ПЛА-пластик производят из кукурузы или сахарного тростника. Сырьем для получения служат также картофельный и кукурузный крахмал, соевый белок, крупа из клубней маниока, целлюлоза. На сегодняшний день полилактид активно используется в качестве расходного материала для печати на 3D-принтерах. При печати он издает приятный «сладковатый» запах жжёного сахара или карамели.

Вторая отличительная черта полилактида - низкие температуры плавки (около 200-220 градусов), а также низкая усадка. Из этого вытекает несколько следствий - нет необходимости ни в закрытом корпусе, ни в подогреваемой платформе, хотя последнее и может облегчить адгезию. Также при работе можно использовать вентилятор для ускорения застывания модели. Система охлаждения существенно увеличивают скорость печати PLA и улучшает качество моделей, но не является обязательным, практика показывает, что хорошие модели получаются и на минимальном оборудовании. Куллеры же позволяют добиться поразительных результатов в плане геометрии форм, таких, которых нельзя добиться с помощью ABS. Наконец, адгезия PLA пластика значительно выше, а значит связь между слоями прочнее, а пористость ниже. Постобработка же PLA значительно сложнее и, рано или поздно, вам придется подружиться с или химическими растворителями, или XTC-3D, или методами тепловой обработки, или пескоструной обработкой, так как шлифовка PLA - самая настоящая проблема, занимающая невероятное количество времени и сил. С другой стороны, учитывая, что качество печати у полилактида, в среднем, выше, то и обрабатывать придется меньше.

Для PLA не придумано специального кода, и он маркируется как «другие пластики», номером 7. Производитель также может указать букву O или слово OTHER вместо PLA, также могут использоваться символы обозначения биоразлагаемости. Не все изделия под номером 7 относятся к PLA.

PLA-пластик является идеальным материалом для 3D-печати прототипов и изделий, которые не предполагается эксплуатировать длительное время. Это могут быть декоративные объекты, изделия для презентаций и предметы, требующие тщательной детализации.

3. ABS-пластик

ABS-пластик (акрилонитрилбутадиенстирол, АБС) – ударопрочный термопластик, завоевавший высокую популярность в промышленности и в аддитивном производстве.

Отличные механические и физические свойства ABS-пластика обуславливают возможность применения этого материала для создания всевозможных объектов, имеющих практическую ценность. ABS-пластик широко применяется в автомобильной, медицинской и сувенирной промышленности, в производстве спортивного инвентаря, сантехники, банковских карт, мебели, игрушек и др.

Относительно невысокая стоимость ABS-пластика и сравнительная легкость использования в качестве расходного материала привели к высокой популярности ABS среди энтузиастов 3D-печати. ABS-пластик является одним из наиболее популярных материалов для печати методом послойного наплавления (FDM/FFF).

ABS также очень легко обрабатывается, как механически, так и химически. Шлифовальные машины и наждачная бумага легко снимают слои и сглаживают поверхности, а широко доступный ацетон придает изделиям красивый, законченный вид с глянцевым блеском

ABS пластик маркируется этим кодом. Осмотрите пластиковые предметы вокруг вас, возможно, вы найдете его на некоторых из них. Кодировка была придуман для удобства переработки отходов.

Однако у АБС присутствуют и существенные минусы: высокая температура печати (около 230-250 градусов) и большой процент усадки, а также плохая адгезии к платформе. При контакте с холодной (комнатной температуры) платформой пластик достаточно быстро остывает и усаживается, соответственно, деформируясь и отлипая от платформы. Если же нижние слои при печати остывают быстрее, чем верхние, то происходит деформация самой модели.

Также при нагревании АБС пластик выделяет неприятный запах, которой может вызвать головокружение, поэтому для полностью безопасной работы с АБС необходимо иметь хорошо проветриваемое помещение.

ABS - сложный в работе пластик, он требует качественного оборудования и определенного опыта работы с ним. Тем не менее, учитывая небольшую цену пластика, широкую доступность и хорошую прочность конечных изделий, он до сих пор имеет широкое применение в сфере печати.

4. Другие виды пластиков

Другие виды пластиков используются гораздо реже, поэтом затронем лишь их основные свойства.

ПВА (Поливиниловый спирт)— искусственный, водорастворимый, термопластичный полимер. Тот самый клей ПВА, который продаётся в каждом киоске, но собранный в мягкую нитку. Используется для создания водорастворимых поддержек (о них поговорим более позднее).

HIPS (high-impact polystyrene) - высокопрочный полистирол термопластичный полимер. Используется для создания кислоторастворимый поддержек.

Нейлон (nylon) — синтетический полиамид. Используется для изготовления деталей повышенной прочности и износостойкости.

Резиноподобные пластики (Rubber, Flex) – семейство различных материалов, использующихся для создания гибких изделий

Flex пластик.

Экзотические материалы – имитаторы поверхностей/материалов (, Wood, Bronzefill и т.д.).

.

 Пластик с эффектом текстуры дерева Wood.

 Пластик с частицами бронзы Bronzefill (после механической постобработки).