Материалы для 3д принтера какие бывают. Расходные материалы

Наиболее частыми вопросами, с которыми к нам обращаются, являются «как подключить 3д принтер» и «чем печатает 3d принтер». Если на первый можно найти ответы в подробных инструкциях и на форумах, то второй требует более детального изучения.

Популярные технологии

Прежде, чем ответить на вопрос, чем печатает 3д принтер, следует уделить немного внимания технологиям 3D прототипирования. В целом из огромного списка методов аддитивного производства можно выделить 5 основных:

  • FDM (послойное наплавление );
  • SLA (стереолитография);
  • SLM (выборочная лазерная плавка);
  • LS (лазерное спекание);
  • DLP (цифровая светодиодная печать).

FDM 3Д принтеры – самые простые и распространенные устройства для персонального и профессионального использования, работающие по принципу экструзии. Расходный материал – пластиковая нить, представленная большим количеством разновидностей. В зависимости от того, из какого материала произведен пластик, его типа и назначения готовые объекты обладают определенными физико-химическими характеристиками, термической и механической стойкостью. Наиболее популярными сегодня являются биосовместимый PLA и ударопрочный ABS. Теперь разберёмся, что такое стереолитография и чем печатает SLA 3D принтер. Данный метод построен на использовании , которая отверждается под воздействием УФ-излучения. Изделия из фотополимеров отличаются прекрасным качеством детализации и равномерностью, однородностью поверхности. SLM – это технология выборочного плавления металлического порошка в атмосфере инертного газа и основа современного аддитивного производства. При печати в камере 3Д принтера поддерживается определенный температурный режим, порошок наносится по контуру изделия слоями и сразу засвечивается лазером. LS 3D принтеры также используют порошковые металлы и могут работать с несерийным и мелкосерийным производством различных деталей с высокими требованиями к точности. Чем печатает такая установка? Инструментальной и нержавеющей сталью, золотом, серебром, сплавами на основе титана, никеля и кобальта. Различают выборочное и прямое спекание – луч лазера в первом случае движется только по контуру будущего объекта, во втором – по всей рабочей плоскости. DLP – это современная альтернатива SLA с еще большей точностью при работе с полимерными смолами. Работающие в этой технологии 3Д принтеры часто используются в медицине и промышленности для изготовления функциональных прототипов. Выбрать, из какого материала печатать для достижения лучшего результата, вы можете опытным путем самостоятельно, или проконсультировавшись с нашими специалистами.

Нестандартные материалы для печати

Безусловно, есть и специализированные изделия, для производства которых существуют другие технологии. Возможности 3D принтеров практически безграничны – с их и помощью можно прототипировать даже биологические ткани, но это очень высокие и дорогие технологии. Возможно, вас удивит, с каким материалом работают профессионалы, но перечень более чем обширен и включает:

  • акрил;
  • бетон;
  • гидрогель;
  • бумага;
  • гипс;
  • деревянное волокно;
  • шоколад;
  • нейлон и т.д.

Список, из какого материала и что сегодня можно печатать, практически бесконечен. На нашем сайте представлен достойный выбор филаментов для работы в любой отрасли и технологии, И если вы знаете, ваша модель 3D принтера, найти нужный расходник очень просто благодаря удобным фильтрам и актуальным фото на сайте.

Компания Era-3D предлагает купить расходные материалы для 3D-печати. В каталоге представлен большой выбор продукции многочисленных российских и зарубежных брендов. Мы являемся официальным поставщиком, а это означает, что цены экономически выгодные для вас, а качеству можно доверять.

Как узнать, какой материал для 3D-печати купить

Нужно отталкиваться от следующих моментов:

  • применяемая технология печати;
  • рекомендованные производителем 3Д-принтера расходники;
  • свойства, которыми должно обладать печатаемое изделие.
  • Важный показатель - цена расходника для 3D-принтера. Если по перечисленным трём пунктам подходят несколько материалов и нет принципиальной разницы, целесообразно отдать предпочтение наиболее доступному варианту.

Какие материалы для 3Д-принтера есть в ассортименте

  • Пластик в катушках. Наибольшую долю в каталоге составляют ABS и PLA - самые востребованные на рынке пластики для трёхмерной печати. Они обладают рядом достоинств и недостатков в сравнении друг с другом, поэтому нужно делать выбор исходя из требований к изделиям. Есть и другие виды пластиков: HIPS, FLEX, NYLON и мн. др.
  • Фотополимерные смолы - сравнительно дорогостоящий материал, но стоимость его абсолютно обоснована. Его достоинства - высокая точность 3D-печати, возможность создавать объекты с широким разнообразием механических и физических свойств. Так, возможно изготовление прозрачных и гибких деталей.
  • Воск - это расходный материал для печати на 3D-принтере синего или лилового цвета. Его предназначение - изготовление литейных моделей. За счёт высокого качества поверхности, детализации и хорошей выплавляемости он особенно востребован в ювелирной отрасли.
  • Порошковые полимеры - в эту группу входят несколько веществ: гипсовый композит, полиамид, пластиковый полимер, полиметилметакрилат, полипропилен.
  • Металлические порошки различных цветов. В ассортименте алюминиевые, титановые, кобальт-хромовые и никелевые сплавы, порошки из нержавеющей стали.
  • Сопутка - это сопутствующие товары, в числе которых адгезионные лаки, материалы постобработки, клеи.

Более подробно о каждой группе расходных материалов для 3Д-принтеров вы узнаете, перейдя на соответствующие страницы или обратившись к нам за консультацией. Также вы можете посетить наш демозал в Москве и наглядно ознакомиться с продукцией.

Несмотря на то, что рынок филаментов регулярно пополняется новыми материалами, пластик и его различные сплавы до сих пор занимают лидирующие позиции. Дело не только в том, что львиную долю оборудования для трехмерной печати составляют FDM-принтеры.

Производство и последующее использование «полимерных» чернил обходится в разы дешевле, нежели использование металлоглины или фотополимеров. В данной статье мы расскажем о наиболее популярных полимерных филаментах современности.

ABS пластик для 3d принтер

ABS стал первым материалом, из которого начали изготавливать пластиковую нить для домашних настольных аддитивных принтеров. К его недостаткам принято причислять стойкий пластмассовый запах, выделяющийся во время печати.

С другой стороны, модели, напечатанные из ABS, отличаются прочностью и износостойкостью.

Готовые детали часто получаются немного смазанными, из-за чего нуждаются в корректировочных и восстановительных работах. Шлифовка и обработка наждачной бумагой сводят данную проблему на нет.

Материал способен выдержать высокие температуры, поэтому рекомендуется для применения в процессе изготовления долговечных конструкций и комплектующих, регулярно подвергающихся физическому износу.

PLA пластик для 3d принтера

PLA пластик сегодня рассматривается, как альтернатива ABS-сплавам. Полилактид изготавливается из натурального сырья, поэтому принадлежит к узкой группе биоразлагаемых полимеров. Во время печати сплав почти не выделяет неприятных токсичных испарений, что многими пользователями воспринимается исключительно положительно. Кроме того, состав сравнительно легко утилизируется.

Используя PLA можно допиться более высокой скорости и точности печати. С другой стороны, даже широкий ассортимент цветовых исполнений не скрашивает тот факт, что изделия, изготовленные из данного материала отнюдь недолговечны, не отличаются высокой прочностью и хорошей термоустойчивостью.

Усовершенствованные материалы на основе классических сплавов

Помимо PLA и ABS, представленных в чистом виде, на рынке трехмерной печати можно купить их усовершенствованные сплавы. Пионером и флагманом в данном направлении является компания Formfutura.

На сегодняшний день ассортимент компании насчитывает несколько вариантов катушек с пластиковой нитью.

EasyFil HIPS – это филамент, разработанный на основе PLA-пластика. Его структура усилена высокопрочным полистиролом, что позволило приблизиться к показателям прочности и термоустойчивости классической ABS пластмассы, сохранив при этом преимущества базового состава.

EasyFil ABS предназначен для создания деталей и комплектующих для сложных механизмов. Состав может похвастаться завидной ударопрочностью и высокой крепостью.

Его сложно сломать или надломить. Такой пластик для 3d печати определенно понравится изобретателям и инженерам-любителям, которые задействованы в прототипировании инновационной продукции.

Производитель KeyTech решил не оставаться в стороне и разработал собственный вариант усиленного PLA. Филамент получил название PLA LAYER . Настоящую популярность новинка получила после того, как стало известно о присвоении ей сертификата безопасности для изготовления пищевой утвари.

Отмечается, что биоразлагаемый пластик способен продержаться под воздействием погодных факторов до 60 дней, без потери базовых характеристик прочности и термоустойчивости.

Другие материалы для 3d печати

Если пластик для 3d принтера можно смело назвать обкатанным и проверенным материалом, то керамический порошок, металлическая глина и фотополимеры только начинают свой путь на стези домашней печати.

В промышленности все вышеперечисленные материалы используются сравнительно давно. В быту же можно встретить только картриджи с фотополимерной смолой для стереолитографических аппаратов.

Базовой наукой поставляющей производителям 3D-принтеров большую часть сырья для прототипирования по-прежнему остается углеводородная химия. На данный момент, очень сложно представить себе более практичный и дешевый «расходник» для создания прототипов, чем производные высокомолекулярный химической технологии. Однако, современные требования к экологической безопасности создаваемых изделий, заставляют исследователей искать все более совершенные биосовместимые вещества.

АБС-пластик (ABS)

У специалистов химиков известен, как акрилонитрилбутадиенстирол. Это вещество входит в широкую группу стирольных сополимеров. Аморфная структура материала, в купе с его высокой размерной стабильностью, наделят АБС-пластик ударопрочностью и хорошей эластичностью. В 3D-прототипировании порошок из этого вещества активно используется в технологиях печати методом экструзии (FDM). Модели, полученные из АБС-пластика крайне долговечны, но плохо переносят солнечные лучи. Получить объект высокой степени прозрачности из АБС так же не получится.

Поликапролактон (PCL)

Этот «близкий родственник» биоразлагаемых полиэфиров, является одним из самых популярных материалов для прототипирования. Главной «изюминкой» этого материала стала низкая температура плавления, которая в сочетании с быстрым затвердеванием и прекрасными механическими свойствами позволила поликапролактону стать серьезным конкурентом признанных лидеров рынка сырья для 3D-принтеров. Такой материал идеально подходит сразу нескольким технологиям 3D-печати (FDM, SLS, ZCorp). Кроме того, поликапролактон легко разлагается в человеческом организме и абсолютно безвреден для здоровья.

Полилактид (PLA)

Самый экологичный и биологически совместимый материал для 3D-печати. Этот поистине чудесный термопластичный полиэфир производится из отходов биомассы (силос кукурузы или сахарной свеклы). Он наделен всеми положительными свойствами своих собратьев, но имеет два очень существенных недостатка. Модели, изготовленные из этого вещества недолговечны, и при естественных условиях постепенно разлагаются. И стоимость производства этого сырья, а значит и его цена в магазине очень высока. Полилактид может быть заправлен в принтеры, использующие FDM и SLS технологии.

Полиэтилен низкого давления (HDPE)

Вещество, формулу которого каждый выпускник старших классов видел в учебнике по химии. Являясь самым распространенным видом пластмассы в мире, этот материал просто не мог не попасть в руки к разработчикам 3D-принтеров. Рассказывать много о свойствах полиэтилена нет смысла. Подавляющее большинство пользователей видели или держали в руках полиэтиленовую пленку, бутылку, канистру, трубу и т.д. В прототипировании этот материал является признанным лидером. Благодаря обширным физическим свойствам полиэтилена, которые зависят от способа его производства, ему «по плечу» любая технология 3D-печати.

Полипропилен (PP)

По своим свойствам полимер пропилена очень похож на полиэтилен низкого давления. Этот материал самый легкий из всех видов выпускаемых пластмасс. В сравнении с HDPE полипропилен лучше противостоит истиранию и хуже плавится. К недостаткам материала можно отнести, «уязвимость» к активному кислороду, содержащемуся в воздухе и пониженную морозостойкость. Объект «напечатанный» из такого материала может начать деформироваться уже при небольших отрицательных температурах.

Поликарбонат (PC)

Полимерный материал, относящийся к группе термопластов. Синтез этого вещества сопряжен с рядом технологических трудностей и экологически не безвреден. Поликарбонат – очень твердый пластик, способный сохранять свои физические свойства в широком диапазоне температур, обладающий хорошей светопроницаемостью. Он имеет не высокую температуру плавления и очень удобен для экструзионной обработки. Используется в качестве исходного материала, для создания высокопрочных моделей по технологиям LOM, SLS и FDM.

Полифенилсульфон (PPSU)

Материал, пришедший в 3D-печать из авиационной промышленности, теплостоек и практически негорюч. Отличается повышенной твердостью и устойчивостью к приложенным нагрузкам. По внешнему виду похож на обычное стекло, но значительно превосходит его по прочности. Изначально применялся для создания теплостойких деталей военных самолетов, но постепенно стал доступным и обычным пользователям. Служит расходным материалом для принтеров, работающих по технологиям SLS и FDM.

Фотополимеры

Это общее название для большой группы материалов, имеющих одну общую характеристику. Все они меняют свое агрегатное состояние под действием источника света (чаще ультрафиолетового) или лазерного луча. Этот класс материалов был положен в основу разработки технологий 3D-печати SLA и PJET. Фотополимерные «расходники» могут быть как в жидком (SLA) так и в твердом (PJET) агрегатном состоянии. Модели из фотополимера выдерживают удары не большой кувалды, абсолютно не чувствительны к воде и солнечному свету, не горят.

Металлический порошок

Порошок и мелкая стружка из «легких» (медь, алюминий и их сплавы) и драгоценных (серебро, золото) металлов широко применяются в качестве исходных материалов для 3D-печати. Ведь ни один пластик не сможет сымитировать металлический блеск. Однако модели из металлов не отличаются хорошими термическими свойствами и химической стойкостью, поэтому в металлический порошок при печати добавляются керамические и стекловолоконные вкрапления.

Уже несколько лет назад компания Shapeways открыла он-лайн сервис, в котором каждый может заказать 3D-модели из нержавеющей стали. В обычном понимании нельзя назвать такие изделия стальными. Сначала частицы порошка из нержавеющей стали связываются между собой клеем по технологии ZCorp. Полученный промежуточный прототип достаточно хрупок и очень похож на фигуру из песка. Он помещается в специальную форму и обливается расплавленной бронзой. Жидкий расплав заполняет пустоты между песчинками стали и после застывания образует монолитный образец.

Композитные материалы

По сути, «нержавеющая сталь» от компании Shapeways уже является композитным материалом. Несущая матрица в нём создается из стали, и армируется расплавленной бронзой. В современных технологиях 3D-печати получило широкое распространение композитное сырье на основе гипса. Модели, изготовленные из гипсового композита, не долговечны, но очень дешевы. Такой материал прекрасно подходит для создания презентационных 3D-объектов. Кроме того, гипсовые изделия обладают высокой термостойкостью и используются в качестве мастер-моделей для процессов литья.

Прогресс не стоит на месте

Наука и инноватика регулярно предлагают новое сырье для 3D-печати. Одной из последних разработок в этой области стало деревянное волокно. Изобретатель Кай Парти (Kai Parthy) создал специальный композит из полимера и дерева. Материал имеет схожие с полиактидом (PLA) свойства, которые позволяют создавать из него твердые и долговечные модели. Изделия из композита внешне выглядят как настоящие и пахнут свежеспиленным деревом. Инновационный материал пока используется FDM технологиями, и совместим только с принтерами RepRap.

«Оригинальный» материал для 3D-печати используют принтеры MATRIX от компании Moor Technologies – это обычная бумага формата А4. Создатели чудо-принтера делают ставку на общедоступность исходного материала и скорость изготовления модели. Прочными и эстетически красивыми изделиями MATRIX вряд ли сможет порадовать своего владельца, но для быстрой трансформации компьютерного проекта в прототип подойдет идеально.

Существуют модели 3D-принтеров, которые способны печатать цементными растворами, глиняными смесями и известковым порошком. Такие технологии (например, Contour Crafting) и устройства обычно применяются в строительстве и при ремонте зданий и коммуникаций. Какое сырье предложит нам «завтрашний день» науки, остается только гадать…

  • PVA-пластик
  • Акрил
  • Нейлон

Вконтакте

Одноклассники

3D печать основана на технологии послойного выращивания твёрдых объектов из различных материалов. Объёмные модели печатаются из пластика, бетона, гидрогеля, металла и даже из живых клеток и шоколада. В настоящей статье мы представим краткий обзор наиболее популярных материалов для 3D печати .

ABC-пластик

АBC-пластик известен как акрилонитрилбутадиенстирол. Это один из лучших расходных материалов для 3D печати. Такой пластик не имеет запаха, не токсичен, ударопрочен и эластичен. Температура плавления АВС-пластика составляет от 240°С до 248°С. Он поступает в розничную продажу в виде порошка или тонких пластиковых нитей, намотанных на бобины.

3D модели из АВС-пластика долговечны, но не переносят прямой солнечный свет. С помощью такого пластика можно получить только непрозрачные модели.

АВС-пластик для 3D печати

Акрил

Акрил используется в 3D печати для создания прозрачных моделей. При использовании акрила необходимо учитывать следующие особенности: для данного материала нужна более высокая температура плавления, чем для АВС-пластика, и он очень быстро остывает и твердеет. В разогретом акриле появляется множество мелких воздушных пузырьков, которые могут вызвать визуальные искажения готового изделия.

Изделия, напечатанные из акрила

Бетон

В настоящее время изготовлены пробные образцы 3D принтеров для печати бетоном . Это огромные печатающие устройства, которые кропотливо, слой за слоем, «печатают» из бетона строительные детали и конструкции. Такой 3D принтер может всего лишь за 20 часов «напечатать» жилой двухэтажный дом общей площадью 230 м2.

Для 3D печати используется усовершенствованный сорт бетона, формула которого на 95% совпадает с формулой обычного бетона.

Изделия, напечатанные бетоном

Гидрогель

Учёные из иллинойского Университета (США) напечатали при помощи 3D принтера и гидрогеля биороботов длиной 5-10 мм. На поверхность биороботов поместили клетки сердечной ткани, которые распространились по гидрогелю и начали сокращаться, приводя в движение робота. Такие роботы из гидрогеля способны передвигаться со скоростью 236 микрометров в секунду. В будущем они будут запускаться в организм человека для обнаружения и нейтрализации опухолей и токсинов, а также для транспортировки лекарственных препаратов к месту назначения.

Биороботы из гидрогеля, напечатанные 3D принтером

Бумага

В некоторых 3D принтерах в качестве материала для печати используется обычная бумага формата А4. Так как бумага – это доступный и недорогой материал, то и бумажные модели получаются недорогими и доступными для пользователей. Такие модели печатаются послойно, причём каждый последующий слой бумаги вырезается принтером и наклеивается на предыдущий. Модели из бумаги печатаются быстро, но не могут похвастаться прочностью или эстетичностью. Они идеально подойдут для быстрого прототипирования компьютерного проекта.

3D модели, напечатанные из бумаги

Гипс

В современной 3D печати широко применяются гипсовые материалы. Модели, изготовленные из гипса, недолговечны, но имеют очень низкую себестоимость. Такие модели идеально подходят для изготовления объектов, предназначенных для презентаций. Их можно показывать в качестве образца заказчикам и клиентам, они отлично передадут форму, структуру и размер оригинального изделия. Так как гипсовые модели отличаются высокой термостойкостью, их используют в качестве образцов для литья.

3D модель, напечатанная из гипса

Деревянное волокно

Изобретатель Кай Парти разработал специальное деревянное волокно для 3D печати. Волокно состоит из дерева и полимера и по своим свойствам похоже на полиактид (PLA). Комбинированный материал позволяет получить долговечные и твёрдые модели, которые внешне выглядят как деревянные изделия и имеют запах свежеспиленного дерева. В настоящее время инновационный материал используется только в самореплицирующихся принтерах RepRap.

3D модель, напечатанная деревянным волокном

Лёд

В 2006 году два канадских профессора получили грант на развитие технологии 3D печати ледяных фигур. За три года они научились создавать при помощи 3D принтеров небольшие ледяные предметы. Печать протекает при температуре -22°С, в качестве расходных материалов используются вода и метиловый эфир, подогретый до температуры 20°С.

Фигура, напечатанная льдом

Металлический порошок

Ни один пластик не сможет заменить металл с его приятным мягким блеском и высокой прочностью. Поэтому в 3D печати очень часто используется порошок из лёгких и драгоценных металлов: меди, алюминия, их сплавов, а также золота и серебра. Однако металлические модели не обладают достаточной химической стойкостью и имеют высокую теплопроводность, поэтому в металлический порошок для печати добавляют стекловолоконные и керамические вкрапления.

Украшения из металлического порошка, напечатанные 3D принтером

Нейлон

Печать нейлоном имеет много общего с печатью АВС-пластиком. Исключениями являются более высокая температура печати (около 320°С), высокая способность впитывать воду, более продолжительный период застывания, необходимость откачки воздуха из экструдера из-за токсичности компонентов нейлона. Нейлон – это достаточно скользкий материал, для его применения следует оснастить экструдер шипами. Несмотря на перечисленные недостатки, нейлон с успехом используют в 3D печати, так как детали из данного материала получаются не такими жёсткими, как из АВС-пластика, и для них можно использовать шарниры скольжения.

Нейлоновая нить для 3D печати

Изделия из нейлона, напечатанные 3D принтером

Поликапролактон (PCL)

Поликапролактон близок по свойствам к биоразлагаемым полиэфирам. Это один из самых популярных расходных материалов для 3D печати. Он имеет низкую температуру плавления, быстро затвердевает, обеспечивает прекрасные механические свойства готовых изделий, легко разлагается в человеческом организме и безвреден для человека. Кроме того, он может применяться сразу в нескольких технологиях 3D печати: SLS, ZCorp и FDM.

Поликапролактон для 3D принтера

Поликарбонат (PC)

Поликарбонат – это твёрдый пластик, который способен сохранять свои физические свойства в условиях экстремально высоких и экстремально низких температур. Обладает высокой светонепроницаемостью, имеет высокую температуру плавления, удобен для экструзионной обработки. При этом его синтез сопряжён с рядом трудностей и экологически не безвреден. Используется для печати сверхпрочных моделей в нескольких технологиях 3D печати: SLS, LOM и FDM.

Полилактид (PLA)

Полилактид – это самый биологически совместимый и экологически чистый материал для 3D принтеров. Он изготавливается из остатков биомассы, силоса сахарной свёклы или кукурузы. Имея массу положительных свойств, полилактид имеет два существенных недостатка. Во-первых, изготовленные из него модели недолговечны и постепенно разлагаются под действием тепла и света. Во-вторых, стоимость производства полилактида очень высока, а значит и стоимость моделей будет значительно выше аналогичных моделей, изготовленных из других материалов. Используется в технологиях 3D печати: SLS и FDM.


Полилактидная нить и изделия, напечатанные полилактидом на 3D принтере

Полипропилен (PP)

Полипропилен – это самая лёгкая из всех ныне существующих пластических масс. По сравнению с полиэтиленом низкого давления хуже плавится и лучше противостоит истиранию. При этом уязвим к активному кислороду и деформируется при отрицательных температурах.

Полипропилен для 3D печати

Полифенилсульфон (PPSU)

Данный материал пришёл в 3D печать из авиапромышленности. Он практически не горит, характеризуется теплостойкостью, высокой твёрдостью. Напоминает обычное стекло, но превосходит его по прочности. Используется в технологиях 3D печати: SLS и FDM.

Полиэтилен низкого давления (HDPE)

Это самый распространённый вид пластмассы в мире, из которого изготавливают ПЭТ-бутылки, канистры, трубы, плёнки, пакеты и т.д. В 3D печати полиэтилен низкого давления является непревзойдённым лидером. Данный материал может быть использован в любой технологии 3D печати.


Полиэтиленовая обувь, напечатанная на 3D принтере

Шоколад

Британские учёные представили публике первый шоколадный 3D принтер, который печатает любые шоколадные фигурки, заказанные оператором. Принтер наносит каждый следующий слой шоколада поверх предыдущего. Благодаря способности шоколада быстро застывать и твердеть при охлаждении, процесс печати протекает довольно быстро. В ближайшем будущем такие принтеры будут востребованы в кондитерских и ресторанах.

Шоколадный принтер в работе

Прочие материалы

Существуют 3D принтеры, которые предназначены для печати глиняными смесями, известковым порошком, продуктами питания, живыми органическими клетками и многими другими удивительными материалами. О том, какие материалы для 3D печати будут использоваться в ближайшем будущем, остаётся лишь догадываться.

Вконтакте



Полезные инструменты