Пособие по мультиматериальной 3D-печати пластиками от REC

Специально для тех, кто практикует 3D-печать композитных изделий и растворимых поддержек на FDM 3D-принтерах, мы подготовили удобное пособие, помогающее предсказывать результаты в плане адгезии и усадки при работе с двумя разными материалами одновременно.

3D-принтеры с двумя и более экструдерами позволяют печатать несколькими цветами, но это скорее побочный плюс. Главное преимущество заключается в возможности построения изделий из разных материалов одновременно. Самый распространенный пример — использование дополнительного экструдера для выращивания растворимых опорных структур.

Если речь идет о водорастворимых материалах, то в основном используется либо поливиниловый спирт (ПВС, PVA), либо сополимер бутандиола и поливинилового спирта под обозначением BVOH. Можно и по-другому: например, поддержки для деталей из АБС-пластика можно печатать ударопрочным полистиролом (УПС, HIPS), а затем растворять лимоненом, не действующим на основной материал, то есть АБС.

Но есть и еще одна очень интересная сфера, и это 3D-печать функциональных мультиматериальных изделий. За счет комбинирования разных материалов можно задавать специфические физико-механические характеристики на конкретных участках. Например, прямо поверх защитного корпуса из АБС-пластика можно напечатать оболочку из термопластичного полиуретана, чтобы повысить ударную прочность. Как вариант, теми же материалами можно напечатать цельное колесо, как на иллюстрации ниже.

Для того чтобы это работало, необходима хорошая адгезия между двумя материалами, иначе все быстро развалится. И тут пора задаться вопросом: а слипнется ли один пластик с другим, и как на конечный результат повлияет усадка разных материалов? Упомянутые выше АБС и ТПУ схватываются неидеально, но все же вполне неплохо, однако пластик пластику рознь. Нас тоже заинтересовал этот вопрос, и чтобы вы не тратили время на поиски эффективных комбинаций, мы сделали это за вас, подготовив удобные таблички.

Комбинации оценены по пятибалльной шкале. В табличках по адгезии чем выше балл, тем лучше результат. Для усадки все наоборот: чем выше балл, тем сильнее усадка и хуже результат.

Если вы еще не знакомы с нашим ассортиментом, кратко поясним, к какому виду материалов относится каждый из представленных филаментов, а подробная информация доступна на нашем сайте по ссылкам ниже:

• PLA — полилактид или ПЛА. Популярный биоразлагаемый полимер.
• ABS — акрилонитрилбутадиенстирол или АБС, один из самых распространенных материалов в FDM 3D-печати.
• ETERNAL — акрилонитрилстиролакрилат, АСА или ASA. Это близкий родственник популярного АБС, но с повышенной стойкостью к ультрафиолетовому излучению и потому лучше подходящий для эксплуатации на открытом воздухе.
• RELAX — наш вариант филамента из популярного полиэтилентерефталатгликоля или ПЭТГ (PETG).
• FLEX — термопластичный полиэфирный эластомер, ТПЭ или TPEE. Упругий, гибкий материал, похожий на твердый силикон.
• RUBBER — стиролэтиленбутиленстирол, он же СЭБС или SEBS. Вариант синтетического каучука. В общем, самая настоящая резина.
• Easy FLEX — еще один эластомер, но на этот раз из термопластичного полиуретана (ТПУ, TPU). Помимо эластичности отличается хорошей химической и износостойкостью.
• PVA — поливиниловый спирт, он же ПВС. Тот самый материал, с помощью которого можно печатать водорастворимые поддержки.
• HIPS — ударопрочный полистирол или УПС.
• CAST — специализированный материал из полиметилметакрилата (органического стекла) с добавлением пластификаторов, предназначенный для 3D-печати выжигаемых литейных мастер-моделей.
• FRICTION — композиционный материал из полиамида-12 со стекловолоконным наполнителем. Материал с превосходной термической, химической и гидролизной стойкостью, очень стойкий к истиранию.

Если у вас есть опыт 3D-печати изделий из нескольких материалов сразу, приглашаем поделиться примерами и рекомендациями в комментариях.