Обзор композитных материалов для FDM-печати

Пластики с наполнением из угле- и стекловолокна отличаются от стандартных полимеров большей прочностью, жесткостью и другими улучшенными характеристиками. Рассказываем, для каких задач их лучше использовать и почему.

Корпус фильтра для воды. PP-GF. Сделано Addex

В качестве наполнителя выступает измельченное углеродное волокно (обычно 15−30%).

— Повышенная жесткость и прочность

— Минимальный вес

— Стабильность размеров

— Устойчивость к истиранию

— Матовая структура поверхности

PLA-CF: подходит для производства декоративных моделей, деталей со средней прочностью, крупных деталей.

ABS-CF: повышенная ударопрочность, термостойкость до ~100°C. Более жесткий и сложно деформируемый по сравнению с обычным ABS.

TPU CF: сочетает гибкость и повышенную жесткость. Для печати прочных и эластичных деталей.

PETG-CF: устойчив к химическим воздействиям и влаге. Подходит для функциональных деталей общего назначения.

PA-CF: высокая прочность, жесткость и износостойкость. Подходит для нагруженных деталей, механизмов и оснастки. Гигроскопичность ниже, чем у обычного PA.

PAHT-CF: температура плавления около 225 °C. Подходит для нагруженных и эксплуатируемых в сложных условиях деталей. Устойчив к химическим реагентам. Гигроскопичность ниже, чем у PA-CF.

PPS-CF: максимальная термо- и химическая стойкость. Стойкость к ползучести. Температура плавления ~ 284 °C. Электроизоляционные свойства.

Различные инженерные полимеры (ABS, PETG, PP и др.), армированные частицами стекловолокна.

— Повышенная жесткость

— Стойкость к химикатам и высоким температурам

— Хорошая электрическая изоляция

— Пластичность (выше, чем у материалов с CF)

— Стабильность размеров

— Матовая, гладкая поверхность

PLA-GF: жесткий, с низкой усадкой и хорошим качеством поверхности. Лучше держит форму, чем обычный PLA, и меньше склонен к изгибу. Сравнительно легко печатается.

PETG-GF: прочный. Химически стойкий. Менее подвержен деформации, чем ABS. Хорошо подходит для функциональных деталей.

ABS-GF: ударопрочный и термостойкий. Жесткость средняя по сравнению с другими GF-пластиками, но значительно выше, чем у обычного ABS. Высокая усадка.

PA-GF: очень прочный, износостойкий и устойчивый к механическим нагрузкам. Хорошо переносит высокие температуры. Гигроскопичен.

PP-GF: устойчивость к химическим реагентам и УФ. Высокая усталостная прочность.

TPU-GF: гибкий материал с повышенной жесткостью и стабильностью размеров по сравнению с обычным TPU. Сохраняет хорошую износостойкость и амортизирующие свойства.

PPS-GF: исключительная химическая стойкость, высокая жесткость и стабильность размеров. Предназначен для эксплуатации в экстремальных условиях.

— детали для беспилотников, автомобилей, спутников, самолетов;
— детали для роботов;
— оснастка, кондукторы, шаблоны для производства;
— крепления;
— устойчивые к истиранию элементы подвижных механизмов;
— корпуса;

— спортивная экипировка;
— шестерни, рычаги, втулки и другие нагруженные детали;
— детали для замены металлических аналогов;
— функциональные инженерные прототипы.

Подпись.

1. Изделия из пластиков с углеволокном демонстрируют идеальный баланс прочности и легкости.

2. Композиты применяются для печати очень прочных изделий, зачастую также более химически- и термически устойчивых по сравнению с базовыми пластиками.

3. Доля наполнителя по отношению к базовому материалу может составлять, как правило, 10%-30%.

4. Свойства конечных изделий зависят не только от самого материала, но и степени квалификации оператора 3D-принтера и уровня оборудования.

5. Композиты очень абразивны и требуют для печати использования сопел из закаленной стали.