Műanyag nyomtatás

Az ipari 3D nyomtatás lehetővé teszi, hogy gyorsan és költséghatékonyan gyártsunk alkatrészeket, szerszámokat vagy akár prototípust. A 3D műanyag nyomtatás módszerei közül a megfelelő eljárás kiválasztása azonban csak az érem egyik oldala. A lényeg mindig maga az anyag: A megfelelő anyagválasztáson múlik ugyanis, hogy a kívánt mechanikai és megjelenési tulajdonságokkal rendelkező alkatrészt létre tudjuk hozni.

Photo by Kámán Balázs

A 3D nyomtatáshoz sokféle műanyag áll rendelkezésre, mindegyiknek megvannak a maga egyedi tulajdonságai, amelyek miatt alkalmasak bizonyos alkatrészek, tárgyak előállítására. A műanyagoknak alapvetően két fő típusa van:

1. Hőre lágyuló műanyagok a leggyakrabban használt műanyagtípusok. Ezek a műanyagok felmelegíthetők és a kívánt alakra alakíthatók. A folyamat visszafordítható, ezért lehetővé teszi a hőre lágyuló műanyagok újrahasznosítását. A hőre lágyuló műanyagot úgy képzeljük el, mint a vajat, amelyet meg lehet olvasztani, újra megszilárdítani és újra megolvasztani, bár minden egyes olvasztási ciklus során a tulajdonságok kissé megváltoznak.

2. Hőre keményedő műanyagok, melyek a kikeményedés után tartósan szilárd állapotban maradnak. A hőre keményedő anyagok polimerjei hő, fény vagy megfelelő sugárzás hatására térhálósodnak, vagyis megkeményednek. A hőre keményedő műanyagok melegítéskor inkább bomlanak, mint olvadnak, és lehűléskor nem alakulnak újra, ezért újrahasznosításuk nem lehetséges. A hőre keményedő anyag épp olyan, mint a süteménytészta: ha egyszer süteményt sütöttek belőle, nem lehet újra tésztává olvasztani.

3D műanyag nyomtatás legelterjedtebb módszerei

FDM műanyag nyomtatás

FDM nyomtatás (Fused deposition modeling): Az FDM nyomtatók hőre lágyuló szálakat olvasztanak és extrudálnak, amelyeket a nyomtató fúvókája rétegenként rak le a beépítési területen. (Az FDM nyomtatásról bővebben a linkre kattintva olvashat).

Az FDM előnyei: Relatíve olcsóbb géppark és olcsóbb anyagok

Az FDM hátránya: kidolgozhatóság kevésbé pontos

Mire használható leginkább: Gyors prototípus gyártás, költséghatékony alkatrészgyártás

Választandó anyagok: hőre lágyuló műanyagok, például ABS, PLA és ezek különböző keverékei

Photo by Kámán Balázs

SLA műanyag nyomtatás

SLA nyomtatás (Sztereolitográfiás nyomtatás), amikor a 3D nyomtatók UV fénnyel keményítik a hőre keményedő folyékony gyantát kemény műanyaggá egy fotopolimerizációnak nevezett folyamat során.

SLA előnyei: Nagy pontosság, sima felületkezelés, funkcionális anyagok választéka

SLA hátrányai: Érzékeny a hosszú UV-fénynek való kitettségre

Mire használható leginkább: prototípus készítés, minták, formák és szerszámok, fogászati alkalmazások, ékszeripari prototípusok és öntvények, modellek és kellékek

Választandó anyagok: Gyanták (hőre keményedő műanyagok). Standard, műszaki (ABS-szerű, PP-szerű, rugalmas, hőálló), önthető, fogászati és orvosi (biokompatibilis).

SLA printer Photo by Kámán Balázs

SLS műanyag nyomtatás

SLS nyomtatás Szelektív lézeres szinterezés) amikor a 3D nyomtatók nagy teljesítményű lézert használnak a hőre lágyuló por apró részecskéinek összeolvasztására.

SLS előnyei: nagy teherbírású, erős alkatrészek, nagy tervezési szabadság

SLS hátrányai: Drágább géppark és korlátozott anyagválaszték

Mire használható leginkább: prototípus készítés,kisszériás és egyedi gyártás

Választandó anyagok: műszaki hőre lágyuló műanyagok. Nylon 11, Nylon 12 és kompozitjaik, hőre lágyuló elasztomerek, például TPU.

Hogyan válasszuk ki a műanyag nyomtatáshoz legmegfelelőbb anyagot?

A megfelelő anyag megválasztása a kulcs a sikeres termék gyártáshoz. Ennek lépései a következők:

1. lépés: Teljesítménykövetelmények meghatározása

A 3D nyomtatáshoz használt műanyagoknak különböző kémiai, optikai, mechanikai és termikus jellemzői vannak, amelyek meghatározzák, hogy a 3D nyomtatott műanyag alkatrészek hogyan fognak teljesíteni. Ahogy a tervezett felhasználás közelít a valós végtermék használathoz, úgy nőnek a teljesítménykövetelmények is. (Ez azt jelenti, hogy például egy modellezéshez nyomtatott eszköz nem kell tartós anyagúnak lennie. Míg a teszteléshez nyomtatott modell már a végtermékhez hasonló keménységgel kell bírjon, de nem kell hosszú élettartamúnak lennie. A végfelhasználásra szánt alkatrészek nyomtatásakor olyan anyaggal dolgozunk, mely több év alatt jelentős igénybevételnek tud majd ellenállni)

2. lépés: A teljesítménykövetelmények anyagkövetelményekre történő lefordítása

Miután azonosítottuk a termékkel kapcsolatos teljesítménykövetelményeket, a következő lépés ezek lefordítása anyagkövetelményekre – az anyag azon tulajdonságaira, amelyek kielégítik ezeket a teljesítményigényeket.

3. lépés: Választás

Miután a teljesítménykövetelményeket lefordítottuk anyagkövetelményekre, nagy valószínűséggel egyetlen anyagot vagy anyagok kisebb csoportját fogjuk kiválasztani, amelyek alkalmasak lesznek a műanyag nyomtatáshoz.

Az Instant 3D-nél segítségünkkel egyszerűen megtalálhatja a legmegfelelőbb 3D nyomtatási anyagot a projektjéhez. Ha konkrét kérdése van a 3D nyomtatási anyagokkal, műanyag nyomtatással kapcsolatban, lépjen kapcsolatba velünk!