Materiály pre 3D tlač

V oblasti 3D tlače dochádza neustále k jej zlepšovaniu a zdokonaľovaniu ako pri vývoji 3D tlačiarní, tak aj v oblastí materiálov, ktoré sú tlačiarne schopné tlačiť. Keďže je táto technológia stále pomerne mladá, spomenuté sú len materiály, ktoré sú v súčasnej dobe najpoužívanejšie.

Polyméry

PLA-Polylactic Acid (Kyselina mliečna)

Jedná sa o najuniverzálnejší materiál používaný pri 3D tlači. Vyrába sa z cukrovej trstiny alebo kukuričného škrobu a je biologicky rozložiteľný. Najčastejšie je dostupný vo forme filamentu a to v širokej škále farieb. Na 3D tlač sa hodí predovšetkým kvôli jeho nízkej rozpínavosti a preto ho možno použiť aj na tlač väčších modelov. PLA je taktiež vhodné na tlač detailnejších objektov. Na rozdiel od materiálu ABS je však menej odolný.

ABS-Acrylonitrile butadiene styrene (Akrylonitrilbutadiénstyrén)

Taktiež veľmi často používaný materiál, najčastejšie dostupný vo forme filamentu. ABS je vhodný na tlač pevnejších objektov a je menej náročný na nastavenie pracovnej teploty ako iné materiály. Kvôli jeho rozpínavosti je však skôr vhodný na tlač menších objektov.

PET-Polyethylene Terephthalate (Polyetyléntereftalát)

Materiál PET je termoplast, ktorý je často používaný v potravinárskom priemysle ako baliaci materiál na potraviny. Môže byť teda použitý na tlač objektov, ktoré prichádzajú do priameho styku s potravinami. Taktiež je vhodný na tlač veľkých objektov z dôvodu veľmi nízkej teplotnej rozťažnosti. Je ľahký a má vynikajúce mechanické vlastnosti. Bez pridania farbív je priehľadný. PET nie je biologicky rozložiteľný, ale je ho možné recyklovať, pri čom nestráca nič zo svojich vlastností. Je drahší ako materiály PLA a ABS a používa sa menej.

HIPS-High Impact Polystyrene

Je to univerzálny materiál s dobrou pevnosťou a vysokou teplotnou odolnosťou. Z týchto dôvodov je vhodný na mechanicky namáhané súčasti. Je taktiež vhodný na tlač plošne rozľahlejších súčastí. Je totiž odolnejší voči poskrúcaniu počas tuhnutia ako je to napríklad u ABS.

PVA-Polyvinyl Alcohol (polyvinylalkohol)

Tento materiál sa používa hlavne na tlač podporného materiálu, pretože je rozpustný vo vode. Využitie má hlavne pri tlačiarňach s dvoma tryskami, pričom jedna tryska tlačí základný materiál (napr. PLA alebo ABS) a druhá tlačí podpory. Po dokončení tlače sa výtlačok ponorí do vody, PVA sa rozpustí a zostane tak samotný model zo základného stavebného materiálu. Jeho použitie ako podporný materiál je výhodné hlavne z dôvodu, že pri odstraňovaní podpôr nemôže dôjsť k poškodeniu samotného modelu, ako je to pri iných typoch podpôr. Jeho nevýhodou však je, že pohlcuje vlhkosť zo vzduchu, preto je ho potrebné dobre uskladniť, aby nedošlo k jeho znehodnoteniu.

Nylon

Syntetický polymér s veľmi dobrou pevnosťou a húževnatosťou. Nylon má však vysokú teplotu tavenia, zlú priľnavosť k povrchu a pri chladnutí sa výrazne zmršťuje.

Flex

Materiál vhodný na tlač ohybných prototypov kvôli jeho vysokej flexibilite a pevnosti.

PP (Polypropylen)

Flexibilný a odolný materiál vhodný na výrobu presných modelov. Materiál je vhodný na tlač dielov, ktoré budú prichádzať do styku s potravinami.

Laywood

Jedná sa o PLA materiál s prímesou drobných drevených pilín. Vytlačené diely majú drevený nádych, ktorého odtieň sa mení s výškou použitej teploty pri tlači.

Laybrick

Materiál je podobný materiálu Laywood, akurát namiesto prímesy dreva obsahuje prímes kriedy. Materiál je kvôli vzhľadu vhodný na použitie pri tlači rôznych sošiek a architektonických modelov

Papier

Papier je možné tlačiť metódou LOM. Papier je vo forme tenkých listov, ktoré sú postupne orezávané, vrstvené na seba a za použitia lepidla spojené dokopy. Jeho výhodou je ľahká dostupnosť, nízka cena, nezávadnosť k životnému prostrediu a ľahká recyklovateľnosť.

Kovy

3D tlač kovu nie je tak rozšírená v domácom prostredí ako tlač polymérov najmä kvôli cene tlačiarní, ktoré dokážu kov tlačiť. Kovové materiály je možné tlačiť metódou SLS, pričom kov musí byť vo forme prášku. Okrem metódy SLS, ktorá je na báze spekania, sa používajú taktiež metódy tlače na báze elektrického oblúku alebo topenia prášku. Najčastejšie používané kovové materiály sú vysokopevnostná oceľ, zliatina kobaltu a chrómu, bronz, titánová zliatina, hliník, zlato a striebro.

Keramika

Keramika je relatívne nová skupina materiálov, ktoré je možné tlačiť. Pri tlači z keramiky, treba brať zreteľ na to, že diel musí po jeho vytlačení ďalej prejsť procesom vytvrdzovania v peci a zasklením, tak ako je tomu pri tradičných spôsoboch výroby keramických produktov.

Zdroj:

https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=147985

http://www.aplikacjeonline.com.pl/wp-content/uploads/2015/08/3d-printing-materials.jpg

https://fr.dreamstime.com/illustration-stock-structure-d-propyl%C3%A8neglycol-compos%C3%A9-organique-synth%C3%A9tique-image84012693

https://www.smileexpo.ru/public/upload/news/chto_takoe_pryamoe_lazernoe_spekanie_metallov_dmls_15124696294389_image.jpg