Выбор правильных материалов для 3D-печати SLA

В 3D-печати выбор правильных материалов может быть сложным, а иногда и запутанным процессом. Существует так много различных свойств, которые необходимо учитывать, и сложная терминология, с которой приходится иметь дело. Не существует магического материала, который хорошо работает во всех областях, сила в одной области обычно приводит к слабости в других областях, поэтому важно знать об относительных плюсах и минусах каждой характеристики. Эта статья будет служить руководством для процесса выбора правильного материала и даст углубленный взгляд на конкретные материалы, которые предлагает ProtoFab.

Сначала давайте обсудим некоторые основные свойства, которые необходимо учитывать при 3D-печати SLA.

Сила и надежность

Понятие прочности и надежности довольно широкое и охватывает целый ряд различных свойств. Одним из лучших показателей прочности материала является прочность на разрыв. Это мера того, сколько силы необходимо, чтобы растянуть материал, пока он не сломается. С этим связан модуль упругости при растяжении (модуль Юнга), который является мерой того, сколько силы требуется, чтобы деформировать материал (другими словами, его жесткость).

В автомобильной и авиационной промышленности, как правило, очень важно, чтобы материалы вообще не деформировались и не ломались и не ломались под давлением, поэтому люди обычно хотят, чтобы эти значения были высокими. Другим аспектом прочности является ударная вязкость, которая является мерой того, как материал выдерживает удар или падение. Часто жесткие материалы с высоким модулем упругости при растяжении плохо работают в этом отношении, поскольку они не очень хорошо воспринимают усилие, поэтому то, что именно делает деталь «прочной», является сложным и многогранным.

Гибкость и хрупкость

Гибкость и хрупкость тесно связаны с прочностью и являются одним из важнейших свойств любого материала. Прочность на растяжение - не единственный способ оценить, является ли материал прочным или нет. Модуль изгиба, прочность на изгиб и относительное удлинение при разрыве или все хорошие показатели того, насколько гибкими или хрупкими будут детали. Прочность на изгиб и модуль упругости при изгибе такие же, как прочность на растяжение и модуль упругости при растяжении, за исключением того, что они являются мерой силы, необходимой для изгиба детали, а не для ее разрыва. Удлинение при разрыве - это процент, в котором деталь может быть удлинена до того, как она расколется. Очень гибкие материалы могут быть растянуты более чем на 25% без перерыва, в то время как особенно хрупкие части могут защелкиваться после растяжения только на 5%

Части, которые являются чрезвычайно жесткими, будут иметь тенденцию внезапно защелкиваться, в то время как детали с некоторой степенью гибкости могут выдерживать гораздо более высокие усилия до окончательного разрушения. Однако во многих случаях жесткость имеет решающее значение, поэтому всегда есть некоторая степень компромисса между этими связанными свойствами. Для защелкивающихся сборок хрупкость является характеристикой, которой больше всего следует избегать, поэтому гибкость является обязательным условием, даже если это означает потерю предельной прочности с помощью некоторых других мер.

Стойкость к теплу

Термостойкость является свойством, которое может быть критическим в некоторых случаях, но также иногда не имеет значения, поэтому материалы следует выбирать соответствующим образом. Теплостойкость обычно достигается за счет хрупкости, поэтому, если тепловые характеристики не требуются, часто лучше избегать материалов, специализирующихся на этом. При правильном виде последующего отверждения у нас есть материалы, которые будут сохранять свою форму даже при температуре свыше 200 градусов по Цельсию, в то время как наши гибкие материалы начнут деформироваться при температуре около 30 градусов, поэтому различия в производительности в этом отношении значительны.

Цвет и прозрачность

Смолы SLA обычно выпускаются только в чистом белом, не совсем белом или прозрачном виде. В ProtoFab мы называем этот не совсем белый цвет слоновой костью. Детали могут быть окрашены при последующей обработке, поэтому часто цвет материала вообще не важен, но иногда клиенты хотят минимизировать последующую обработку или имеют конкретные причины избегать покраски (например, в стоматологических целях). В таких случаях чистый белый иногда предпочтительнее слоновой кости. Прозрачные смолы сложнее производить, и для достижения этого эффекта придется пожертвовать некоторыми механическими свойствами. Тем не менее, наша серия Clear довольно хорошо противостоит другим непрозрачным материалам с точки зрения прочности и подходит для большинства применений, за исключением сборок с защелкой.

Резюме материалов ProtoFab ProtoFab

В настоящее время ProtoFab предлагает 10 различных материалов в 5 разных семьях. Давайте рассмотрим каждого из них по очереди и быстро суммируем их основные сильные и слабые стороны.

ABS-как

ABS - основа литья под давлением и прототипирования в целом, и его можно воссоздать как печатную смолу для SLA. Наши ABS-подобные Formula W и Formula L1 - отличные универсальные характеристики, подходящие для самых разных областей применения. По сравнению с другими нашими материалами они не отличаются особой собственностью, но и не имеют серьезных недостатков. Формула W и Формула L1 являются отличным выбором для моделей общего назначения и для автомобильных деталей.

• Формула W: белого цвета, обеспечивает прочную всестороннюю производительность во всех областях.
• Формула L1: цвет слоновой кости, а не чисто белый. Очень похоже на Formula W, но немного сильнее и с лучшей влагостойкостью.

Термостойкие

Иногда детали должны быть в состоянии противостоять различным тепловым условиям, и именно для этого разработана наша серия жаростойких материалов. Как упоминалось ранее, термостойкость может привести к хрупкости, поэтому мы предлагаем 3 различных материала, чтобы попытаться удовлетворить самый широкий диапазон возможных сценариев. Все три из этих материалов отлично подходят для испытаний в аэродинамической трубе.

• Magna W120: предлагает наилучшие тепловые характеристики всех наших материалов при 2 часах термического последующего отверждения при 160 градусах. Этот шаг максимизирует механические свойства детали и дает деталь, которая может противостоять экстремальным температурам. Даже без этого дополнительного отверждения он хорошо справляется с высокой температурой. Главный недостаток Magna W120 заключается в том, что он довольно негибкий и хрупкий, больше, чем Magna L100 и Magna L90. Magna W120 имеет привлекательный белый цвет, в то время как два других материала этой серии окрашены в цвет слоновой кости.
• Magna L100: Без термического последующего отверждения Magna L100 на самом деле имеет лучшую теплостойкость, чем Magna W120 (с термическим последующим отверждением W120 значительно лучше). Он также намного менее хрупкий, чем Magna W120, с лучшими показателями по всем параметрам.
• Magna L90: очень похож на Magna L100, но с немного меньшей термостойкостью и немного лучшей ударной вязкостью.

Прочный и долговечный

Для некоторых специализированных применений наши обычные ABS-подобные смолы могут быть недостаточно прочными, и для таких случаев мы предлагаем серии Tough and Durable. Прочность на растяжение аналогична нашей серии, подобной ABS, но серии Tough and Durable имеют гораздо лучшие характеристики в отношении удлинения при разрыве и ударной вязкости.

• Робуста Г: Это самый прочный из всех наших материалов и способен выдерживать очень сильные удары или падения с большой высоты. Его основными недостатками являются относительно низкая тепловая производительность и немного более низкая степень точности печати.
• Робуста Л.Р .: Не такая сильная, как Robust G, с точки зрения ударной вязкости и удлинения при разрыве, но обладает более высокой прочностью на растяжение и модулем изгиба. Тепловые характеристики также лучше, чем у Robusta G, и при печати проблем с точностью нет.

Очистить

Основным свойством нашей серии Clear является то, что материал прозрачен, но эти смолы также хорошо сохраняют свои другие механические свойства. В серии Clear есть два материала, каждый из которых предлагает различные специализации и области применения.

• Клара E: Схожа с ABS-подобной по прочности и общей производительности. Клара Е отлично подходит для кастинга. Хотя это прозрачно, это не так ясно, как Клара С.
• Клара S: Подобно Кларе E, но еще более ясно. Его механические свойства обычно напоминают Clara E, хотя Clara S больше разрабатывается с учетом моделей общего назначения и подходит для автомобильных деталей.

Полипропилен, как

Наконец, у нас есть полипропиленоподобная серия, разработанная для обеспечения гибкости.

• Flexa W: это гораздо более гибко, чем все наши другие материалы, и отличается по многим своим механическим свойствам по сравнению с остальной частью нашего ассортимента. Например, он обладает значительно лучшими показателями прочности на изгиб, относительного удлинения при разрыве и ударной вязкости и имеет гораздо более низкие значения прочности на растяжение, модуля растяжения и модуля изгиба. Другими словами, это очень трудно сломать, но очень легко согнуть и согнуть. Это делает его идеальным для защелкивающихся сборок и многих других специализированных применений, где необходимо избегать хрупкости и поломок или когда требуется более мягкий и более дающий материал. Его основными недостатками являются плохая устойчивость к теплу и влаге по сравнению с другими нашими материалами. Он также не может быть напечатан так же точно, как другие менее гибкие материалы.

Flewa W

Ниже вы можете скачать наше руководство по выбору материалов, чтобы ознакомиться с кратким описанием свойств каждого из предлагаемых нами материалов.