Для работы 3D принтеров, как и любых других печатающих устройств, необходимы расходные материалы. Если для стандартной печати это специальные картриджи с чернилами, то для 3D таким сырьем является пластик.
Наиболее популярными и самыми распространенными являются два полимерных материала – ABS и PLA. Они оба подходят для 3D принтеров почти всех модификаций, но имеют некоторые принципиальные различия и свои технические характеристики. Какой же из материалов считается более предпочтительным? Для ответа на этот вопрос необходимо более подробно рассмотреть каждый пластик, его особенности и преимущества.
PLA полимер
Этот вид пластика относится к категории биоразлагаемых веществ. В его основе только натуральные составляющие, произведенные из некоторых овощных культур – сахарного тростника или кукурузы. В естественной среде процесс распада может длиться от нескольких дней до двух лет, не причиняя вреда окружающему пространству. Благодаря такому свойству, его активно используют для изготовления различной тары, а также широко применяют в медицине.
В отрасли 3D печати PLA пластик также нашел применение благодаря своим техническим характеристикам. Учитывая специфику сферы использования, основными полезными качествами этого полимера можно считать следующее:
- переход в вязкое состояние наступает при температуре 160 – 180 градусов;
- не нуждается в охлаждении;
- не требует рабочего стола для печати с подогревом и специальным покрытием;
- при нагреве не выделяет никаких вредных веществ и не имеет запаха;
- практически не подвержен естественной усадке и деформации.
Благодаря своим свойствам, этот вид полимеров рекомендуют применять начинающим пользователям для создания первых объемных моделей. С PLA пластиком удобно и легко работать и его часто советуют в качестве основного расходного материала для детского творчества с использованием 3D ручки.
Несмотря на столь весомые для 3D печати качества, PLA пластик обладает некоторыми недостатками. Наиболее значимый из них – это недолговечность. Изделия из этого полимера уже через год начинает постепенно распадаться, что недопустимо при создании качественных макетов и деталей. Второй существенный недостаток – это повышенная хрупкость. Случайно уронив изделие на пол, можно легко его повредить.
ABS пластик
Этот полимер нашел более широкое применение во многих сферах науки, производства и быта. Из него изготавливают огромное количество изделий, начиная с деталей детских конструкторов и заканчивая различными элементами корпуса мотоциклов и автомобилей. В основе пластика лежат соединения, получаемые из нефти. Благодаря этому, материал не подвержен разложению и обладает высокой прочностью.
В отношении сферы 3D печати, ABS пластик используется гораздо чаще, чем PLA. Это обусловлено его основными свойствами:
- полимер затвердевает при температуре 100-110 градусов;
- высокая механическая прочность. Один из важных показателей для 3D печати. Изготовленные из этого материала детали или макеты служат длительное время и отличаются надежностью и долговечностью;
- цветовая гамма. При производстве ABS пластика в его состав можно добавить любой красящий пигмент, придав готовому сырью нужный цвет или оттенок. Даже работая с обычным бесцветным пластиком, готовое изделие можно без труда покрыть практически любой краской;
- глянцевая поверхность. Этот полимер при затвердевании имеет высокий уровень глянца, что делает изделия или макеты из него более привлекательными;
- возможность вторичного использования. При утилизации ABS пластик перерабатывается без потери своих основных свойств;
- экологически чистый материал;
- возможность легкой обработки. Уже готовое изделие, вышедшее из 3D принтера, можно в случае необходимости дополнительно обработать вручную, не разрушая его;
- эластичность. Этим параметром можно управлять на стадии полимеризации материала, применяя различные добавки.
Краткие итоги
Полимеры PLA и ABS имеют собственные уникальные характеристики, но существенно различаются по свойствам.
Для детей или начинающих пользователей рекомендуют PLA пластик только для того, чтобы облегчить работу, особенно если речь идет не о профессиональном принтере, а о 3D ручке. Второй вариант использования – изготовление моделей или элементов, на которые не будет оказываться никакое механическое давление или срок их эксплуатации не имеет никакого значения. Во всех остальных случаях однозначно рекомендуется применять ABS пластик.
Учитывая все положительные моменты и нюансы каждого из материалов, можно сказать, что ABS пластик значительно выигрывает по сравнению с PLA и является более предпочтительным вариантом для 3D печати.
Из всех известных видов сырья наиболее распространенной является полимерная пластмасса двух видов: abs и pla пластик. Это термопластики, которые расплавляются при высокой температуре и затвердевают при остывании. Из них можно изготавливать любые изделия.
Физические характеристики АБС и ПЛА
Оба вида пластика могут принимать любые формы , но между ними есть несколько существенных различий.
Пластик ABS:
- При печати острых углов немного закругляется, что снижает качество изделия. Эту проблему можно устранить при помощи обычного вентилятора.
- АБС-пластик менее эластичен по сравнению с пластиком ПЛА.
Пластик PLA:
- Работать легче, он эластичный и имеет меньше повреждений в процессе печати.
- При нагревании его консистенция более жидкая и гибкая. Благодаря этому можно создавать мелкие детали или хорошо проработанные фигурки.
Основные характеристики
- ABS пластик легко принимает разные формы , он пластичен и гибок.
- Работать с изделиями из этого материала просто: они легко шлифуются и подвергаются механическому воздействию.
- Это крепкий, термостойкий и гибкий материал.
- Пластик ПЛА изготавливается из растительных продуктов и является экологически чистым материалом, совершенно безвредным для человека и окружающей среды.
- Применяется для изготовления упаковок в пищевой промышленности . По своим характеристикам пластик PLA является жестким, но работать с ним не сложно.
- В готовом изделии трудно поддается шлифовке и обработке.
Заключение
PLA – это богатый выбор цветов, приятный глянцевый вид изделий и возможность производства прозрачных частей. Используется в домашних условиях для печати небольших бытовых предметов или игрушек.
Большинство пользователей ПЛА пластика ценят его за экологичность и безопасность для человека. При грамотном использовании скорость печати ПЛА пластиком может быть довольно высокой. При работе материал дает высокую точность проработки деталей.
Благодаря хорошим физическим показателям пластик PLA получил признание у многих пользователей, имеющих домашний 3D принтер.
ABS – прочный, эластичный, устойчивый к высоким температурам и поддающийся механическому воздействию материал.
При нагревании принимает жидкую консистенцию и выделяет запах горелого пластика. Требует дополнительно нагретой рабочей поверхности для работы, поэтому он не может использоваться каждой моделью трехмерных принтеров.
Требует дополнительного контроля над процессом печати.
PLA-пластик (ПЛА) - биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота.
PLA-пластик, или полилактид, является наиболее биологически совместимым и экологически чистым изо всех материалов, применяемых в 3D-принтерах. Его популярность обусловлена сразу несколькими причинами.
Главное достоинство PLA-пластика – его экологичность. По структуре он представляет собой полностью биоразлагаемый термопластичный полиэфир — полимер молочной кислоты, полученной в процессе переработки кукурузы, крахмала, целлюлозы, сахарного тростника. Этим и объясняется появление полусладкого запаха при нагревании полилактида в процессе 3D-печати. Не токсичность материала позволяет проводить процесс печати даже в слабопроветриваемых помещениях.
PLA-пластик по праву считается одним из наиболее перспективных материалов, ведь для его синтеза используют ресурсы, которые ежегодно возобновляются. По мнению многих специалистов, упаковки, напечатанные полилактидом, вскоре смогут заменить обычные бионеразлагаемые аналоги. При производстве PLA-пластика в атмосферу выбрасывается вдвое меньше, по сравнению с производством полимеров на нефтяной основе, углекислого газа. При этом также на 35% сокращается использование ископаемых ресурсов.
Биоразлагаемость PLA-пластика является и основным недостатком этого материала. Напечатанные с использованием полилактида модели не могут похвастаться долговечностью – под воздействием солнечного света и влаги они полностью разлагаются в период от месяца до двух-трех лет. По этой причине PLA-пластик не используется для печати функциональных деталей. Однако, детали из PLA пластика имеют хорошее скольжение, из него можно делать подшипники скольжения.
PLA-пластик идеально подходит для производства различных сувениров и одноразовых изделий (упаковка для пищи, одноразовая посуда, пакеты). В медицине полилактид применяют при производстве штифтов и хирургических нитей. Изделия из PLA выглядят более гладко, с глянцевым отблеском.
Еще одной положительной особенностью PLA-пластика является относительно низкая температура плавления, примерно равная 170-180 °C. Благодаря этому заметно повышается энергоэффективность 3D-печати, а также появляется возможность использовать для печати недорогое алюминиевые или латунные сопла. Экструзия PLA проводится при немного меньшей температуре – 150-160 °C.
Для лучшего прилипания изделия из PLA пластика к рабочему столику используют термостойкую малярную ленту или полиимидную пленку (каптон).
Недостатком полилактида является медленное застывание – стеклование происходит при температуре приблизительно 50 °C. Это нужно учитывать при для печати пластиком PLA. Лучше всего подойдет устройство с открытым типом корпуса, оснащенное дополнительным воздушным охлаждением для более быстрого стеклования изделий. Желательно, чтобы рабочая платформа снизу подогревалась, иначе при печати больших объектов есть риск деформации модели. Однако, в отличии от , нагрев рабочей платформы не обязателен, небольшие изделия можно печатать на холодном столике.
Еще одним преимуществом PLA является низкий коэффициент усадки. Это позволяет проводить печать с высоким разрешением, создавать геометрически сложные модели, что трудно сделать, например, при печати ABS пластиком. К тому же, изделия из полилактида практически не нуждаются в дополнительной обработке, и они сразу готовы к эксплуатации. Объекты, напечатанные из PLA, можно окрашивать акриловыми красками.
Минусом PLA пластика является его повышенная хрупкость и жесткость, поэтому в отличии от ABS, удаление поддержек из PLA при печати на одноэкструдерных 3D-принтерах является крайне трудоемкой процедурой.
Физико-механические характеристики PLA (ПЛА) пластика:
| Температура плавления | 173-178°C |
| Температура размягчения | 50°C |
| Твердость (по Роквеллу) | R70-R90 |
| Относительное удлинение при разрыве | 3,8% |
| Прочность на изгиб | 55,3 МПа |
| Прочность на разрыв | 57,8 МПа |
| Модуль упругости при растяжении | 3,3 ГПа |
| Модуль упругости при изгибе | 2,3 ГПа |
| Температура стеклования | 60-65°C |
| Плотность | 1,23-1,25 г/см³ |
| Минимальная толщина стенок | 1 мм |
| Точность печати | ± 0,1% |
| Размер мельчайших деталей | 0,3 мм |
| Усадка при изготовлении изделий | нет |
| Влагопоглощение | 0,5-50% |
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.
Безопасность PLA-пластика
Натуральное природное сырье в составе PLA-пластика позволяет без угрозы для здоровья человека применять его для различных целей.
При изготовлении ПЛА-пластика значительно сокращаются выбросы углекислого газа в атмосферу по сравнению с изготовлением «нефтяных» полимеров. На треть уменьшается использование ископаемых ресурсов, применение растворяющих веществ не требуется вообще.
Как правило, PLA-пластик поставляется в виде тонкой нити, которая намотана на катушку.
Технические характеристики PLA-пластика
| Температура плавления | 173-178°C |
| Температура размягчения | 50°C |
| Твердость (по Роквеллу) | R70-R90 |
| Относительное удлинение при разрыве | 3,8% |
| Прочность на изгиб | 55,3 МПа |
| Прочность на разрыв | 57,8 МПа |
| Модуль упругости при растяжении | 3,3 ГПа |
| Модуль упругости при изгибе | 2,3 ГПа |
| Температура стеклования | 60-65°C |
| Плотность | 1,23-1,25 г/см³ |
| Минимальная толщина стенок | 1 мм |
| Точность печати | ± 0,1% |
| Размер мельчайших деталей | 0,3 мм |
| Усадка при изготовлении изделий | нет |
| Влагопоглощение | 0,5-50% |
Преимущества PLA-пластика при 3D-печати
- нетоксичен;
- широкая цветовая палитра;
- при печати нет необходимости в нагретой платформе;
- размеры стабильны;
- идеален для движущихся частей и механических моделей;
- отличное скольжение деталей;
- экономия энергозатрат из-за низкой температуры размягчения нити;
- нет необходимости применять каптон для смазывания поверхности для наращивания прототипа;
- гладкость поверхности напечатанного изделия;
- получение более детальных и полностью готовых к применению объектов.
PLA-пластик идеален для 3D-печати объектов с тщательной детализацией Работа PLA-пластиком на 3D-принтере ведется посредством технологии моделирования методом послойного наплавления (FDM-Fused Deposition Modeling) . Нить расплавляется, после чего доставляется по специальной насадке на поверхность для работы и осаживается. В результате построения модели расплавленным пластиком создается полностью готовый к применению объект. Изделия из PLA-пластика подвергают шлифованию и сверлению, красят акрилом. Однако стоит помнить, что предмет из ПЛА нужно обрабатывать с осторожностью из-за его хрупкости. Еще одним минусом PLA-пластика является его недолговечность: материал служит от нескольких месяцев до нескольких лет.
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.
) акрилонитрилбутадиенстирол.
Ударопрочная, термопластичная, техническая, смола.
Производится из нефти. Из 2х килограмм нефти производится 1 кг. смолы. Некоторые производные этого пластика разрушаются под воздействием ультрафиолета.
Очень большое применение нашёл в промышленности. Множество изделий окружающих вас изготовлены из . Эксплуатировать изделия можно от -40 до + 90 гр.
После начала развития 3D печати и выхода принтеров в бюджетных вариантах его стали применять и там. А вот когда 3д принтеры уменьшили до размеров детской игрушки он перекочевал и туда.
Отличные свойства пластика широко используются в 3д печати и 3д ручках. Он замечательно спекается между слоями. У него хорошая адгезия к различным материалам, но не такая хорошая как у пластика PLA, а это значит что для печати стол принтера должен быть разогрет до 110 гр смазывать клеем карандашом (или так называемой кашей - расстворенный в ацетоне абс пластик) или использовать синий скотч тоже придется.
Он очень боится движения воздуха поэтому если у вас принтер с открытым корпусом, prusa подобного типа вы столкнетесь с деформацией детали и деламинацией (расслоение). Принтер желательно закрывать или избегать сквозняков. Степень усадки высокая поэтому приготовьтесь к тому что детали будут в некоторых случаях до 3х % меньше по размерам чем на stl файле. В слайсерах эти параметры можно поправить сразу при нарезке.
При рисовании 3д ручкой на шаблоне, данным пластиком, вы столкнетесь с тем- что ваша поделка будет отрываться от поверхности и её придется придерживать рукой или фиксировать грузом. А вот при рисовании объёмных поделок он подойдет просто замечательно, благодаря его быстрому застыванию и склеиванию.
Запах ярко выраженного плавящегося пластика который сложно с чем то перепутать.
Постоянные акции и скидки! При покупке набора обязательно кладем в подарок пластик другого типа на пробу!
Вывод наш такой:
Филамент очень удобный и экономичный.
Детали напечатанные им имеют отличные механические свойства.
А для рисования ручками больше подойдет для создания объемных поделок.
Филамент отлично подойдет для печати любых изделий не имеющих нагрузок. А 3д ручкой для создания картинок по шаблону.
Оба пластика без проблем можно спаивать друг с другом. Допустим нанести слой на бумагу прутком ПЛА, для фиксации поделки, а на нем уже сделать любое изделие прутком АБС.
Выбор за вами.
Небольшое видео на тему разницы в прилипании пластиков к разным поверхностям.
В вы найдёте пруток на любой вкус.
Сопутствующие Товары
Описание набора филамента ABS для 3d ручки.Описание:Оптимальный набор филамента, с фасовкой по 5 метров, для 3д ручки чтобы опробовать пластик ABS. Подходит для 3д ручек первого и последующих поколений Myriwell, Dewang и других производителей. В набор мы подобрали 17 различных цветов АБС пластика.Вас также может заинтересовать набор ABS пластика с длиной мотков в 10 метров..
265р. 295р.
Купить
Описание набора PLA 1.75 мм 16 цветовПластик PLA считается самым неприхотливым для 3D ручек и 3D принтеров. Отличный набор филамента (прутка) 1.75 мм. из 16 цветов позволит вам воплотить любые фантазии...
610р. 678р.
Купить
Набор ABS пластика для 3d ручки.Описание.Отличный набор пластика для 3D ручки по выгодной цене. В набор мы постарались включить самые необходимые цвета пластика. Все 17 цветов тщательно подбирались и тестировались на нескольких 3d ручках от разных производителей.Также вас может заинтересовать набор ABS пластика по 10 метров 17 цветов..
510р. 550р.
Купить
Хотелось бы рассказать о пластике для 3d ручек SBS Glass. Это отличный филамент с уникальными физическими свойствами. Он не впитывает влагу, практически, совсем. Он остается прозрачным после застывания. А так- как он плавится при температурах от 190 до 220 гр. С то, он может использоваться в 3д ручках 1го поколения, которые работают с пластиком АБС. Отлично держится на различных поверхностях..
подробнее
