Технические термины, используемые в 3D-печати

Филамент (слово с английского языка переводится как нить) или 3D-пластик – это материал на основе базовых полимеров или их сочетаний, он вытянут в виде твердой нити и размещен на бобину для удобства 3D-печати данных материалов, а также перевозки и хранения. Очень часто к базовому материалу добавляются различные элементы и частицы, для придания напечатанным моделям тех или иных свойств.

Базовые полимеры – в рамках 3D-печати базовыми полимерами обычно являются такие полимеры как ABS, PLA, которые часто являются основой для изготовления различных 3d-пластиков с дополнительными характеристиками.

3D-печать –это  печать методом наслоения с применением специальных устройств (3D-принтеров). В 3D-печати применяют такие технологии как SLA, LCD, DLP, где в качестве расходного материала применяют жидкие фотополимеры,  и FDM, где модели печатаются из твердого филамента (3D-пластика).   В рамках 3д-печати применяются также печать порошками (SLS), гипсовая печать (DOD), печать металлами, а также технология изготовление печатных форм.

SLA (лазерная стереолитография) – это аддитивная технология 3D-печати методом полимеризации фотополимерной смолы, слой за слоем в результате воздействия на слой ультрафиолетового лазерного луча. Лазер контролируется системой зеркал, которые направляют лазерный луч в нужную точку.

LCD – это технология 3D-печати путем прямой ультрафиолетовой засветки с использованием жидкокристалической панели для маскировки источника ультрафиолетового излучения. Технология в целом похожа на DLP, но c лучшим разрешением и более доступная по цене за счет компактного и недорогого ЖК экрана. Обратной стороной медали является более короткий срок службы ЖК-экрана по сравнению с DLP-проектором и более медленная печать.

DLP (Direct Light Processing) – это технология 3D-печати при помощи цифровой обработки света. Вместо лазера применяется УФ-проектор, состоящий из источника УФ излучения и микрозеркал для управления потоком света. Излучение сразу воздействует на поперечное сечение всего слоя, засвечивая весь слой с одного раза. Что в отличии от LCD дает большую скорость печати, но с меньшим разрешением.

FDM (Fused Deposition Modeling) – это самая популярная технология 3D-печати, при которой печать объемной модели происходит за счет послойного наплавления филамента путем экструзии. 3D-пластик предварительно подается в печатающую головку 3D-принтера, расплавляется там путем нагрева и протягивается через формующее устройство (сопло).

АБС пластик – это ударопрочная термопластичная смола, состоящая из акрилонитрила, бутадиена и стирола, смешанных в определенной пропорции. Компоненты варьируются в следующих пределах 15—35 % акрилонитрила, 5—30 % бутадиена и 40—60% стирола. Химическая формула (C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z). Образуемый сополимер достаточно прочный, но может разрушаться под воздействием солнечного света. Используется как самостоятельно, так и как добавка для создания комбинации композитов, например PC / ABS.

Экструдер – это один из важнейших элементов 3D-принтера, можно упрощенно сказать, что это печатающая головка принтера. Функция детали разогреть и протянуть расплавленную пластиковую нить через сопло, сделав ее пластичной, не нарушив при этом ее целостность. Состоит из блока Cool-end (холодный конец) и блока Hot-end  (горячий конец).

Cool-end (холодный конец) – часть экструдера 3D-принтера, отвечающая за подачу 3D-нити в нагревающий элемент и сопло. Состоит из электромотора, прижимного механизма и шестерни.

Hot-end  (горячий конец) – это часть экструдера 3D-принтера, отвечающая за нагрев и размягчение 3D-нити и форматируя пластик через сопла, подавая его на слой модели, производя непрерывное наплавление. Состоящая из нагревательного блока (нихромовая спираль, резисторы и термопары), термоизолирующей вставки, которая отвечает за охлаждение поверхности и сопла, которое формирует слой наплавления. Обычно делается из латуни или алюминия, так как у этих материалов хорошая теплопроводность.

Сопло – это конечный элемент экструдера 3d-принтера, в виде специальной насадки на тепловой элемент. Сопло производят из разных материалов: (латунь, нержавеющая сталь, закалённая сталь, латунь с наконечником из оксида алюминия (искусственного рубина) и д.р. Сопло имеет маленькую камеру, где скапливается расплавленный пластик и потом через отверстие выдавливается наружу. Основными характеристиками являются диаметр входящего и выходящего отверстий, коррозийная стойкость, стойкость к истиранию, теплопроводность. Последние три параметра зависят от материала, из которого сделана деталь. Диаметр входящего отверстия подбирается под диаметр пластика, который используется, как правило 1,75 и 2,8 миллиметров.    Диаметр выходящего отверстия меньше, чем входящего, и варьируется от 0,2 до 0,8 миллиметров и зависит от того каким материалом производится печать, а также от объекта печати.

Подобрать расходные материалы для 3D-печати под ваши задачи

Материалы бюджетные и неприхотливые

Материалы, имеющие специальные прочностные характеристики

Зубным техникам и стоматологам

Выгораемые, с низкой зольностью и имитирующие материалы

Усадка материала – означает уменьшение линейных размеров и объема материалов в следствии потери ими влаги, уплотнения, затвердевания и т.д. Это технологический показатель. Он очень важен, так как влияет на размер готовой модели. Если вы правильно учли усадку при моделировании и ввели верный коэффициент, то получите тот размер модели, который планировали. Как правило усадка больше у эластичных пластиков, чем у твердых. Например, у ABS Bestfilament термоусадка всего 0.4-0.7% при твердости по Роквеллу -110.

Твердость – это свойство материала сопротивляться внедрению более твердого тела. При этом, не следует путать данный параметр с жесткостью. Определяется как отношение величины нагрузки к площади поверхности. Различают поверхностную, проекционную и объемную твердость. Этот показатель очень важен, так как помогает определить, подойдет ли модель для предполагаемой сферы использования.

Твердость по методу Роквелла – твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания стального, твердосплавного шарика или алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Твёрдость, определённая по этому методу, является безразмерной и обозначается HRA, HRB, HRC и т. д.; твёрдость вычисляется по формуле HR = 100 (130) − h/e, где h — глубина относительного вдавливания наконечника после снятия основной нагрузки, а e — коэффициент, равный 0,002 мм для метода Роквелла и 0,001 мм для супер Роквелла. Таким образом, максимальная твёрдость по Роквеллу по шкалам A и C составляет 100 единиц, а по шкале B — 130 единиц. Всего существует 54 шкалы измерения твердости по Роквеллу.

Твердость по методу Шора – твердость по данному методу определяется способом вдавливания и способом отскока. Несмотря на их схожесть, это два принципиально разных метода с разными значениями шкал, описываемых разными стандартами.

Способ вдавливания определяет твердость по глубине проникновения в материал специальной закалённой стальной иглы (индентора) под действием калиброванной пружины. В данном методе измерительный прибор именуется дюрометром. Обычно метод Шора используется для определения твердости низкомодульных материалов (полимеров). Используются варианты A (для мягких материалов) или D (для более твёрдых).

Метод отскока — метод определения твёрдости по Шору очень твёрдых (высокомодульных) материалов, преимущественно металлов, по высоте, на которую после удара отскакивает специальный боёк (основная часть склероскопа — измерительного прибора для данного метода), падающий с определённой высоты. Твёрдость по этому методу Шора оценивается в условных единицах, пропорциональных высоте отскакивания бойка. Основные шкалы C и D. Обозначается HSx, где H — Hardness, S — Shore и x — латинская буква, обозначающая тип, использованный при измерении шкалы.

Прочность на изгиб – важное механическое свойство, характеризуемое пределом прочности модели при изгибе в готовом состоянии, которое дополняет основную информацию о материале, предопределяющую его назначение.

Ударная прочность по Изоду – это испытание, которое характеризует чувствительность материала к надрезу. Данные испытания стали стандартным методом для сравнения ударной прочности пластмасс. Однако, эти испытания характеризуют скорее чувствительность материала к надрезу, а не его способность выдерживать удар. Ударной прочностью образцов с надрезом по Изоду, является энергия удара, затраченная на разрушение надрезанного образца, деленная на исходную площадь поперечного сечения образца в месте надреза. Эту прочность выражают в кДж/м2. Образец вертикально зажимают в зажимах ударного копра.

Ударная вязкость материала – это способность пластика поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки. Характеризует способность материала к быстрому поглощению энергии. Она отличается от ударных нагрузок при испытании на растяжение, сжатие или изгиб гораздо более высокой скоростью выделения энергии.

Показать фильтры

Прочность – это механическое свойство материала, с помощью которого материл сопротивляется деформации и разрушению. То есть, не разрушаясь, воспринимает те или иные воздействия (нагрузки, магнитные, температурные, ультразвуковые воздействия и ультрафиолетовое излучение).

Предел прочности – это максимальное механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала, подвергаемого деформации. Предел прочности обозначается σВ и измеряется в килограммах силы на квадратный сантиметр (кгс/см2), а также указывается в мегапаскалях (МПа).

Прочность на изгиб  – важное механическое свойство, характеризуемое пределом прочности модели при изгибе в готовом состоянии, которое дополняет основную информацию о материале, предопределяющую его назначение.

Скорость печати указывает, сколько миллиметров материала печатается за одну секунду. Показатель варьируется от 30 мм до 150 мм за 1 секунду.  Чем выше данный показатель, тем быстрее будет напечатана модель, а значит тем меньше времени и энергии будет потрачено на ее печать. Это особенно важно при печати больших моделей. Данный показатель тесно связан с индексом текучести расплава и плотностью материала. Как нам кажется, последние показатели являются более объективными.

Показать фильтры

Отображение 1–4 из 94