Які матеріали обирають для 3D-друку та термоформування

Основний головний біль, як при 3D-друці, так і при термоформуванні – це внутрішня напруга матеріалу та його термоусадка. На папері всі пластики мають чудовий вигляд, але на практиці один матеріал під час охолодження вигинає кути та відривається від столу принтера, а інший намертво заліплює матрицю вакуум-формувальника, перетворюючись на шматок зіпсованої сировини. Вибір полімеру завжди будується навколо двох питань: як матеріал поводиться в момент нагрівання і що з ним станеться, коли він різко охолоне.

Розглянемо основні пластики для друку, які, до речі, можна придбати в офіційному каталозі Elektro Plast Україна, постачальника, який допоміг нам в підготовці цього матеріалу.

PETG (модифікований поліетилентерефталат)

У 3D-друці ним часто стали заміняти ABS (що таке ABS-пластик розкажемо нижче), тому що PETG має мінімальну усадку, не вимагає закритої термокамери та дає чудове зчеплення між шарами. У термоформуванні його люблять за шикарну пластичність: листи ПЕТГ можна глибоко витягувати у складні форми навіть на саморобних вакуумних верстатах без попередньої тривалої сушки у печі. З нього штампують усе, від прозорих захисних масок до міцних корпусів під прилади.

ABS (акрилонітрилбутадієнстирол)

Матеріал, який обирають виключно тоді, коли готова деталь має працювати під жорсткими механічними навантаженнями чи терпіти тертя. Він в’язкий, не кришиться і чудово піддається пост-обробці (його можна шліфувати, фарбувати або згладжувати ацетоном). Але в роботі це кошмар: для друку ABS потрібен стіл, розігрітий до 100°C, і повністю закритий корпус принтера, інакше деталь розшарується від найменшого протягу. При термоформуванні листи ABS вимагають дуже рівномірного двостороннього нагріву, бо при перегріві вони моментально починають пузиритися.

PLA (полілактид)

Пластик, який ідеальний для 3D-друку, але майже ніколи не використовується у промисловому термоформуванні. Його головна фішка – слухняність. Він практично не стискається при охолодженні, тому на ньому друкують величезні макети, де важливий кожен міліметр точності. Його мінус – повна нежиттєздатність у реальних умовах: деталь з PLA, залишена влітку на торпеді автомобіля, просто попливе та втратить форму вже при 55-60°C.

Полікарбонат (PC)

Важка артилерія для екстремальних завдань. Якщо вам потрібен корпус квадрокоптера, який не розіб’ється під час падіння на асфальт, або захисний екран для верстата, беруть саме його. Він тримає температуру понад 110°C. Проте працювати з ним без професійного обладнання неможливо: принтер має гріти сопло до 300°C, а листи для формування потрібно сушити десятками годин, інакше вбудована волога просто розірве пластик зсередини під час нагріву.

Секрет успіху в обох технологіях – не шукати універсальний пластик, а йти від завдання. Якщо потрібен швидкий прототип для примірки, заряджайте PLA. Потрібна міцна, зносостійка деталь, яка буде працювати в реальному житті, переходьте на PETG або ABS, чітко налаштовуючи температурні зони обладнання. Сучасний тренд – використання наповнених пластиків (наприклад, PETG з додаванням вуглеволокна), які дозволяють отримувати деталі з міцністю алюмінію прямо на робочому столі.