Современные материалы для 3D принтеров, работающих по технологии FDM (моделирование методом послойного наплавления), развиваются очень динамично. Ещё недавно доступный ассортимент был ограничен только одним пластиком - ABS. Позже список пополнился обычной леской для садовых триммеров - нейлоном, а затем в дело вступили профессионалы. Всё большее распространение получают различные специальные материалы - прочные, стойкие, химически инертные, биоразлагаемые и другие пластики, которые можно применять в зависимости от применения изделия.
Современные примеры применения 3D принтеров в промышленности:
- авиация, космическая промышленность: United Launch Alliance, Boeing в самолётах использует более 1000 изделий, напечатанных на 3D принтерах
- автомобильная промышленность: Lamborghini, Formula 1 - прототипирование и оснастка
- медицина - Cincinnati Children's Hospital Medical Center - моделирование органов перед операциями
- штамповка металла - матрица и пуансон, напечатанные на 3D принтере из поликарбоната при цене в сотни раз ниже металлических, выдерживают 50...100 штамповок из алюминиевого листа толщиной 3 мм
- формы для термопластавтоматов - от нескольких до сотен формовок в зависимости от материала изделия
- матрицы для вакуумной формовки листовых пластиков
- литьё - изготовление мастер-моделей, проверка продукта на правильность, технологичность, собираемость
- изготовление сложных тонкостенных изделий, продуктов из углепластикового волокна сложной формы - покрытие вымываемых водой заготовок углеволокном
- сборочные участки производства - различные кондукторы, поддерживающие конструкции, приспособления
- корпусирование мелкосерийных устройств, например, для изготовления 1000 корпусов сигнального трансформатора по традиционной технологии кроме денежных затрат, следует дождаться окончания цикла производства - 5...6 недель, а на 3D принтере одну тысячу штук можно напечатать за 50 часов
- разработка ДВС: создание модели впускного коллектора двигателя внутреннего сгорания для моделирования и оптимизации потоков
- авиатехника: корпуса, крылья БПЛА
- различные упругие элементы механизмов (например, защёлки) из нейлона
- получение цельных изделий с разными механическими характеристиками в разных частях
Сертифицированные для авиации пластики (не горючие, не выделяющие при нагревании ядовитых веществ и т.п.), стойкие к ультрафиолету пластики и с антимикробным покрытием могут применяться в медицинской технике, а имеющие соответствующие сертификаты - в пищевой отрасли.
Компания Stratasys разработала и постоянно пополняет ассортимент промышленных пластиков для 3D принтеров, которые удовлетворяют более высоким запросам потребителей. Некоторые пластики допускают изготовление только декоративных, дизайнерских изделий или моделей для визуальной оценки свойств разрабатываемого продукта, а другие имеют достаточно высокие характеристики для использования напечатанной модели в качестве конечного продукта.
Спектр использования продукции 3D печати в настоящее время очень широк - от сувенирной продукции до аэрокосмической техники и военных применений. Кроме того, он постоянно пополняется новыми идеями, а рынок к 2020-му году обещает увеличиться в несколько раз.
Не следует думать, что технология FDM полностью заменит традиционные методы изготовления продукции, однако она может существенно ускорить ваш технологический процесс, ускорить, упростить или удешевить его. Для каждого вашего проекта может найтись решение.
Термопластики для 3D печати по технологии FDM от компании Stratasys
| Материал | Термопластики на основе ABS | Специализированные термопластики | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ABS-ESD7 | ABSi | ABS-M30 | ABS-M30i | ASA | Nylon 12 полиамид |
PC-ABS поликарбонат+ABS |
PC поликарбонат |
PC-ISO поликарбонат ISO |
ULTEM 9085 полиэфиримид |
PPSF полифенилсульфон |
ULTEM 1010 полиэфиримид |
|
| Цвет | чёрный | 3 цвета | 6 цветов | белый | бежевый | чёрный | чёрный | белый | полупрозрачный | слоновая кость, чёрный | слоновая кость | светло-коричневый |
| Особенности | антистатический | полупрозрачный | прочный | медицинский, пищевой | стойкий к УФ-уизлучению, высокая детализация | ударопрочность | прочность, термостойкость, обрабатываемость | медицинский, пищевой | высокая прочность, сертифицирован для авицаии | химическая и термическая стойкость | биосовместимый, пищевой, авиационный | |
| Прочность на разрыв | 36 МПа | 37 МПа | 36 МПа | 36 МПа | оси X, Y: 29 МПа ось Z: 27 МПа |
46,25 МПа | 41 МПа | 68 МПа | 57 МПа | 71,6 МПа | 55 МПа | оси X, Y: 81 МПа ось Z: 29 МПа |
| Удлинение при растягивании | 3% | 4,4% | 4% | 4% | оси X, Y: 9% ось Z: 3% |
30% | 6% | 5% | 4% | 6% | 3% | оси X, Y: 3,3% ось Z: 1,3% |
| Предел прочности при изгибе | 61 МПа | 62 МПа | 61 МПа | 61 МПа | оси X, Y: 60 МПа ось Z: 48 МПа |
70 МПа | 68 МПа | 104 МПа | 90 МПа | 115,1 МПа | 110 МПа | оси X, Y: 144 МПа ось Z: 77 МПа |
| Теплостойкость | 96°C | 86°C | 96°C | 96°C | 98°C | 82°C | 110°C | 138°C | 133°C | 153°C | 189°C | 214°C |
| Ударная прочность по Изоду | 111 Дж/м | 96,4 Дж/м | 139 Дж/м | 139 Дж/м | 64 Дж/м | 200 Дж/м | 196 Дж/м | 53 Дж/м | 86 Дж/м | 106 Дж/м | 58,7 Дж/м | оси X, Y: 41 МПа ось Z: 24 МПа |
