Kāds ir spēcīgākais 3D drukas materiāls?

Tavs spēks 3D drukāšanas materiāli ir kritiski svarīga neatkarīgi no tā, vai projektējat rūpnieciskos komponentus, projektējat aizsarglīdzekļus vai veidojat funkcionālus prototipus. Dažādu pavedienu mehānisko īpašību izpratne ir ārkārtīgi svarīga, lai nodrošinātu jūsu drukāto izstrādājumu izturību, veiktspēju un drošību. Šajā ceļvedī mēs izpētīsim izturīgāko 3D drukas materiālu pasauli, dodot jums iespēju izvēlēties ideālus risinājumus visprasīgākajām lietojumprogrammām. Sākot ar galveno materiālu izturības rādītāju definēšanu un beidzot ar modernu formulu izcelšanu, kas paplašina robežas, jūs iegūsiet nepieciešamo ieskatu, lai uzlabotu savas 3D drukas iespējas.

3D drukāšanas materiālu izturības pamati

Kad materiālu izvēle jūsu 3D drukāšanas projektiem, ir ļoti svarīgi izprast dažādos materiāla izturības aspektus.

1. Stiepes izturība: materiāla noturības mērīšana

Stiepes izturība ir maksimālā slodze, ko materiāls var izturēt stiepšanas vai vilkšanas laikā. Augstas veiktspējas pavedieni, piemēram, PEEK, oglekļa šķiedru kompozītmateriāli un polikarbonāts, izceļas ar šo kritisko īpašību, padarot tos labi piemērotus sarežģītiem lietojumiem.

2. Pagarinājums un lokanība: novērtējiet lokanību un deformāciju

Vēl viens svarīgs faktors ir materiāla spēja deformēties stresa ietekmē, kas pazīstama kā pagarinājums vai elastība. Materiāli ar augstu elastību, piemēram, daži metāli, pirms bojājuma var piedzīvot ievērojamu deformāciju, piedāvājot gan izturības, gan elastības kombināciju. Turpretī pavedieni ar zemu elastību var būt vairāk pakļauti trausliem lūzumiem.

3. Cietība: Novērtējiet izturību pret nodilumu un iespiedumiem

Materiāla cietībai, ko mēra pēc Rokvela skalas metāliem vai durometra skalas polimēriem, ir izšķiroša nozīme detaļas izturībā pret nodilumu un iespiedumiem. Tas ir svarīgs apsvērums 3D drukāto komponentu izturībai un ilgmūžībai, ja tie ir pakļauti augstam berzes vai fiziskas slodzes līmenim.

4. Triecienizturība: Izturēt pēkšņas slodzes

Lietojumiem, kuros drukātais objekts var tikt pakļauts negaidītiem triecieniem vai sadursmēm, piemēram, aizsarglīdzekļos vai mašīnu detaļās, tādi materiāli kā polikarbonāts, neilons un PEEK ir izcili triecienizturīgi.

5. Ķīmiskā un UV izturība: Aizsargāt no saules gaismas

3D drukātajām detaļām, kas paredzētas ķīmiski skarbai videi vai lietošanai ārpus telpām, materiālu izturība pret ķīmiskām vielām un ultravioleto (UV) starojumu kļūst ārkārtīgi svarīga. Neilons, polikarbonāts un modernie polimēri piedāvā izcilu ķīmisko izturību, savukārt ABS, ASA un UV stabilizētie neiloni demonstrē izcilas UV bloķēšanas spējas.

6. Temperatūras izturība un HDT: Izturēt augstu temperatūru

Materiāla spēja izturēt paaugstinātu temperatūru, ko mēra ar tā siltuma novirzes temperatūra (HDT), ir izšķirošs apsvērums augstas temperatūras pielietojumos. Neilons, PEEK un polikarbonāts ir pavedienu ar iespaidīgu temperatūras izturību piemēri.

Populāri 3D drukāšanas materiāli un to stiprās puses

3D drukāšanas pasaule piedāvā daudzveidīgu pavedienu materiālu klāstu, katram no tiem ir savs mehānisko īpašību un veiktspējas raksturlielumu sajaukums.

1. Polikarbonāts (PC): izturīgs, triecienizturīgs un karstumizturīgs

Polikarbonāts ir izturīgs 3D drukāšanas materiāls. Tas ir izturīgs pret lūšanu stiepjot, viegli nesadrūp trieciena gadījumā un saglabā savu formu pat karsējot. Šīs īpašības padara to lieliski piemērotu rūpnieciskām detaļām, automašīnu komponentiem un citām vajadzībām, kur svarīga ir izturība.

2. Akrilnitrila butadiēna stirols (ABS): vidēji stiprs un daudzpusīgs

ABS ir izplatīta plastmasa 3D drukāšanai. Tam ir pienācīga izturība un tas labi iztur triecienus, tāpēc tas ir piemērots daudziem dažādiem projektiem. Lai gan tas nav tik izturīgs kā polikarbonāts, ABS ir labs materiāls jaunu dizainu testēšanai un patēriņa preču ražošanai.

3. Polipienskābe (PLA): stingra, stipra un videi draudzīga

PLA ir pazīstams ar savu izturību, stingrību un bioloģiski noārdāmību. Ar to ir arī viegli drukāt. Tomēr PLA mīkstina karstumā. Tas ir vislabāk piemērots projektiem, kuriem jābūt videi draudzīgiem, izglītības vajadzībām un priekšmetiem, kas netiks pakļauti lielam karstumam.

4. Neilons (PA): elastīgs, izturīgs un triecienus absorbējošs

Neilons, ko sauc arī par poliamīdu, izceļas ar to, ka tas labi absorbē triecienus, ir izturīgs, bet nedaudz elastīgs un izturīgs pret nodilumu. Šīs īpašības padara neilonu lieliski piemērotu tādu produktu un mašīnu detaļu testa versijām, kurām jābūt gan izturīgām, gan nedaudz elastīgām.

5. PEEK un oglekļa šķiedras pavedieni: īpaši izturīgi un karstumizturīgi

PEEK un Oglekļa šķiedras materiāli ir augstākās klases 3D drukāšanaiTie piedāvā izcilu izturību un spēju izturēt ļoti augstas temperatūras. Šie modernie materiāli tiek izmantoti detaļām, kurām jāpārvadā smagas kravas, lidmašīnu komponentiem un medicīnas ierīcēm.

Katram no šiem materiāliem ir savas stiprās puses, tāpēc labākā izvēle ir atkarīga no tā, ko jūs gatavojat un kā tas tiks izmantots.

Kāds ir visspēcīgākais 3D drukāšanas materiāls?

Izturīgākais 3D drukāšanas materiāls ir atkarīgs no jūsu projekta īpašajām prasībām. Tomēr trīs materiāli pastāvīgi ieņem vadošo pozīciju: ar oglekļa šķiedru pastiprināts neilons, polikarbonāts un poliēterimīds (PEI). Katrs no tiem izceļas ar dažādiem izturības un ilgmūžības aspektiem.

1. Ar oglekļa šķiedru pastiprināts neilons: izturība atbilst elastībai

Ar oglekļa šķiedru pastiprināts neilons izceļas kā jaudīgs materiāls. Tas apvieno oglekļa šķiedras izturību ar neilona stingrību, kā rezultātā produkts ir gan izturīgs, gan nodilumizturīgs. Šis materiāls bieži atrod savu vietu vieglās, izturīgās lidmašīnu detaļās, spriegumam izturīgās automašīnu detaļās un izturīgos rūpnieciskajos instrumentos. Tā veiktspēja sarežģītos pielietojumos bieži vien pārspēj tradicionālās iespējas.

2.Polikarbonāts: Izcili izturīgs

Polikarbonāts ir slavens ar savu izturību un karstumizturību. Tas saglabā savu formu un integritāti pat ievērojamas slodzes vai augstas temperatūras apstākļos. Polikarbonātu parasti var atrast aizsarglīdzekļos, piemēram, brillēs vai ķiverēs, mašīnu detaļās, kas paredzētas augstas slodzes iedarbībai, un izturīgos elektronikas korpusos. Šis materiāls izceļas vidēs, kurās nepieciešami ilgstoši un izturīgi risinājumi.

3.Poliēterimīds (PEI): Daudzpusīgs izpildītājs

Poliēterimīds, plašāk pazīstams kā Ultem, ir augstas veiktspējas plastmasa. Tam ir izturība, karstumizturība un ķīmiskā izturība, kas padara to vērtīgu dažādās nozarēs. PEI pierāda savu vērtību lidmašīnu salona detaļās, automašīnu detaļās zem motora pārsega un ķīmiski izturīgā medicīnas iekārtās. Tā spēja saglabāt īpašības ekstremālos apstākļos padara to par būtisku kritiski svarīgām sastāvdaļām.

"Stiprākais" 3D drukāšanas materiāls atšķiras atkarībā no konkrētām vajadzībām. Jūsu izvēlei jāņem vērā slodzes veids, ko detaļa izturēs, vides apstākļi, svara prasības un budžeta ierobežojumi. Rūpīga šo aspektu izvērtēšana palīdz noteikt materiālu ar pareizo izturības profilu jūsu projektam. Optimāla izturība ne vienmēr nozīmē labāko izvēli — galvenais ir atrast pareizo īpašību līdzsvaru jūsu konkrētajam pielietojumam.

Praktiski apsvērumi izturīgu 3D drukāšanas materiālu izmantošanai

Izvēloties izturīgus materiālus 3D drukāšanai, jāņem vērā vairāki galvenie faktori.

Cik ilgi tas turpināsies?

Izturīgiem materiāliem vajadzētu kalpot ilgu laiku, taču to kalpošanas laiku var ietekmēt dažādi faktori. Ūdens laika gaitā var vājināt dažus materiālus. Ļoti karsta vai zema temperatūra var sabojāt detaļas. Saules gaisma var padarīt dažas plastmasas trauslas. Dažādas ķīmiskas vielas var ietekmēt materiālus dažādos veidos.

Ir svarīgi izvēlēties materiālu, kas atbilst vietai, kur detaļa tiks izmantota. Detaļa, kas labi darbojas iekštelpās, var ilgi nekalpot, ja tā tiek izmantota ārpus telpām.

Cik tas maksā?

Izturīgāki materiāli bieži vien maksā vairāk. Pamatmateriāli, piemēram, PLA, parasti ir vislētākie. Vidējas klases materiāli, piemēram, neilons, maksā vairāk. Augstas veiktspējas materiāli, piemēram, PEEK, ir visdārgākie.

Padomājiet, vai jums tiešām ir nepieciešams visizturīgākais materiāls. Dažreiz tikpat labi var darboties arī lētāka materiāla izmantošana, bet detaļas labāka projektēšana.

Vai tas darbosies ar jūsu printeri?

Ne visi printeri var izmantot visu veidu materiālus. Dažiem materiāliem drukāšanai nepieciešama ļoti augsta temperatūra. Citiem drukāšanas laikā ir nepieciešamas īpašas virsmas, pie kurām tie pielīp. Dažiem materiāliem drukāšanas laikā ir nepieciešama dzesēšana, bet citiem tā nav nepieciešama.

Iespējams, jums būs jāuzlabo printeris, lai izmantotu izturīgākus materiālus. Tas varētu nozīmēt jaunu detaļu iegādi, kas iztur augstāku temperatūru, drukas virsmas maiņu, pārsega pievienošanu siltuma saglabāšanai vai printera dzesēšanas uzlabošanu.

Vienmēr pārbaudiet, ko jūsu printeris var izturēt un kādas ir materiāla prasības. Tas palīdzēs jums iegūt labus rezultātus un izvairīties no printera bojājumiem.

Veidojiet spēcīgāku, drukājiet gudrāk

Runājot par 3D drukāšanu, izturība nav vienīgais faktors, kas jāņem vērā. Lai gan tādi materiāli kā ar oglekļa šķiedru pastiprināts neilons, polikarbonāts un PEI piedāvā iespaidīgu izturību, jūsu izvēlei jābūt atkarīgai no jūsu projekta īpašajām vajadzībām. Padomājiet par to, kur detaļa tiks izmantota, cik ilgi tai jākalpo, un kāds ir jūsu budžets. Neaizmirstiet pārbaudīt, vai jūsu printeris var apstrādāt materiālu, ko vēlaties izmantot. Iespējams, jums būs jāuzlabo printeris, lai tas atbilstu dažiem augstas veiktspējas materiāliem. Rūpīgi izvērtējot šos faktorus, jūs izveidosiet 3D drukātas detaļas, kas ir ne tikai izturīgas, bet arī ilgmūžīgas un rentablas. Izmantojiet šo rokasgrāmatu, lai pieņemtu pārdomātus lēmumus savam nākamajam 3D drukāšanas projektam.

Bieži uzdotie jautājumi par 3D drukāšanas materiāliem

1. Kāds materiāls ir stiprāks par PLA 3D drukāšanu?

Daudzi materiāli ir stiprāki par PLA. ABS ir stiprāks un karstumizturīgāks. Neilons ir vēl stingrāks un elastīgāks. Lai iegūtu visaugstāko izturību, apsveriet ar oglekļa šķiedru pastiprinātu neilonu, polikarbonātu vai PEEK. Šie materiāli piedāvā daudz labāku izturību un karstumizturību nekā PLA.

2. Kāds ir labākais materiāls 3D drukāšanai?

Nav viena "labākā" materiāla — viss atkarīgs no jūsu vajadzībām. Vienkāršai drukāšanai un zemām izmaksām PLA ir lieliski piemērots. Izturības un karstumizturības ziņā labi der ABS vai PETG. Ja nepieciešamas visizturīgākās iespējas, apskatiet polikarbonāta vai oglekļa šķiedras kompozītmateriālus. Izvēloties, apsveriet, kādas īpašības ir vissvarīgākās jūsu projektam.

3. Kāds ir izturīgākais materiāls 3D drukāšanai?

Visizturīgākie materiāli parasti ir kompozītmateriāli, piemēram, ar oglekļa šķiedru pastiprināts neilons, vai augstas veiktspējas plastmasas, piemēram, PEEK vai PEI (Ultem). Šiem materiāliem ir lieliska izturība, karstumizturība un ilgmūžība. Tos bieži izmanto kosmosa vai rūpniecības lietojumprogrammās, kur kļūme nav iespējama.

4.Kāds ir lētākais materiāls 3D drukāšanai?

PLA parasti ir lētākais 3D drukāšanas materiāls. Ar to ir viegli drukāt, un tas ir plaši pieejams. Arī ABS ir salīdzinoši lēts. Paturiet prātā, ka, lai gan šie materiāli ir lēti, tie var nebūt piemēroti visiem projektiem ierobežotās izturības un karstumizturības dēļ.

5. Kāds ir spēcīgākais 3D drukāšanas modelis?

Visizturīgākais raksts parasti ir režģveida pildījums ar blīvumu 50–100%. Trīsstūrveida vai šūnveida raksti arī ir ļoti izturīgi. Ārsienām lielāks perimetrs (3–4) palielina izturību. Var palīdzēt arī biezāku slāņu drukāšana. Atcerieties, ka labākais raksts ir atkarīgs no jūsu konkrētās detaļas un tās izmantošanas veida.

Lasīt vairāk

• ABS pret PLA: kurš no tiem ir labāks jūsu 3D drukāšanas vajadzībām?
• PLA kvēldiegs un jūsu veselība: vai 3D drukāšana ar PLA ir toksiska?
• 3D printera kvēldiegu veidi: pilnīgs ceļvedis (2024)