Руководство по выбору материалов для 3D-печати

Выбор материала для новичков

От материала 3д печати зависит очень многое, ведь в большинстве случаев он определяет способ печати, качество 3д печати и другие важные характеристики.

Например если важна:

точность
качество
детализация
прозрачность

то лучше печатать фотополимером.

Качество напечатанной детали будет почти идеальным , но этот материал менее прочный чем термопластик. Эnо касается не ударопрочности, а прочности на изгиб и деформацию.

Для решения этих проблем был создан фотополимер ABS-Like, приближенный по характеристикам к пластику ABS и обладающей большей эластичностью.

Если же важны такие параметры материала как:

прочность
эластичность

То по этим свойствам хорошо подходят термопластики.

Вот основные и самые популярные из них:

PLA – органический пластик, изготавливаемый из кукурузы. Полностью биосовместимый,из него можно печатать формочки для печати, детские игрушки и другие экологичные вещи.

PET-G – пластик с высоким сцеплением слоев. Детали, особенно мелкие получаются очень прочные, при этом точность размеров при печати лучше, чем у ABS. Пример этого пластика –пластиковые PET бутылки, у которых отличная прочность. PET-G отличается добавками для долговечности.

ABS – очень популярный пластик, часто используемый в автомобильной промышленности и для корпусов техники. У него отличная прочность на изгиб и большой температурный диапазон использования.

А если требуется другие качества материала, то надо выбирать из других видов. Лучше доверить это нашему специалисту. Он исходя из своего большого опыта подскажет лучший материал по соотношению цена-качество.

Сравнение материалов для 3D печати

Все материалы для 3д печати отличаются как качеством печати, так и физическими и эксплуатационными свойствами свойствами.

Пример одной и той же детали, напечатанной из разных материалов представлен на фото ниже.

В таблице ниже представлены характеристики большинство материалов для 3D печати.

Таблица характеристик материалов для 3D печати
Название	ABS	PLA	PET-G	ASA	Carbon	Нейлон	ABS/PC	HIPS	SBS(Watson)	PP	TPU	Flex	Gummy	Полиамид	Гипсополимер	Base фотополимер	ABS- Like фотолимер	Flex фотополимер
Тип материала	Популярные	Популярные	Популярные	Особые	Сверхпрочные	Сверхпрочные	Особые	Особые	Особые	Особые	Резиновые	Резиновые	Резиновые	Инженерный	Гипс	Сверхточный	Сверхточный	Сверхточный
Тип печати	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	SLS	CJP	SLA	SLA	SLA
Расшифровка	Акрило нитрил бутадиен стирол	Поли лактид	Поли этилен терефталат	Акрило нитрил стирол акрилат	Нейлон с углеволокном	Поли амид	ABS/ Поликарбонат	Ударо прочный полистирол	Cтирол бутадиен сополимер	Поли пропилен	Термо пластичный полиуретан	Термо эласто пласт	Синтетический каучук	Амид	Гипс	Базовый фотополимер	Фотополимер ABS-Like	Фотополимер Flex
Минимальная толщина слоя, мкм	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50	100	100	15	15	15
Точность, %	± 1	± 0.1	± 2	± 3	± 1.5	± 2	± 1.5	± 0.5	± 0.4	± 2	± 2	± 2	± 2	± 2	± 0.3	± 0.01	± 0.01	± 0.01
Плотность, г/см3	1.1	1.25	1.26	1.08	1.24	1.13	1.11	1.05	1.01	0.9	1.15	1.1	1.05	0.85	2.3	1.1	1.25	1.08
Предел прочности на разрыв, МПа	22	57	55	37	85	83	55	17	34	75	28	18	15	48	26	41	52	43
Модуль упругости при растяжении, МПа	1600	3300	1730	1120	5160	2700	2850	930	1300	1240	71	63	45	1700	28	1779	2385	1500
Предел прочности на изгиб, МПа	41	55	83	76	122	70	80	38	36	37	7	6	4	71	44	59-70	40-70	43
Модуль упругости при изгибе, МПа	2100	2300	2060	1350	5160	2600	2300	1350	1500	1310	68	73	55	1700	10680	1700	2385	800
Удлинение при разрыве, %	6	3.8	40	15	1.8	300	10	65	250	4	617	600	920	5	0.2	4	19.7	60
Влагопоглощение, %	0.4	0.4	0.12	0.4	0.1	3.1	0.3	0.1	0.1	0.1	0.04	0.04	0.04	0.5-50	0.5-50	1.1	1.1	1.1
Температура плавления, °С	175-210	175-180	222-225	215-220	240-260	215-220	230-240	175-210	190-210	205	200-210	200-210	170	182	173-178	300	300	300
Температура расмягчения, °С	100	50	80	100	120	120	135	96	76	103	95	110	65	100	115	80	80	90
Температура экплуатации, °С	-40 +80	-20 +40	-40 +70	-40 +90	-40 +150	-30 +120	-30 +120	-40 +70	-80 +65	-20 +80	-35 +90	-100 +100	-15 +50	-50 +100	-10 +70	-35 +80	-35 +80	-30 +65
Усадка, %	0.8	0.4-0.7	0.1	0.8	0.4	4	0.7	0.4	0.2	1–3	0.4- 0.7	0.35-0.8	0.35-0.8	0.5	0.5	0.1	0.1	0.1
Твердость по Шору	D68	D78	D78	D83	D76	D83	D82	D40	D68	D72	A95	D40	D20	D88	D87	D84	D75	D50
Твердость по Роквеллу	R110	R70-90	R106	R112	R107	R70-R90	R116	L79	R118	R30	—	—	—	—	—	—	—	—
Контакт с едой	—	+	+	—	—	+	+	+	+	+	—	—	—	+	—	—	—	—

Та же таблица, но с горизонтальным расположением материалов по строкам

Таблица характеристик материалов для 3D печати
Название	Тип материала	Тип печати	Расшифровка	Мин. толщина слоя, мкм	Точность, %	Плотность, г/см3	Предел прочности на разрыв, МПа	Модуль упругости при растяжении, МПа	Предел прочности на изгиб, МПа	Модуль упругости при изгибе, МПа	Удлинение при разрыве, %	Влаго поглощение, %	Температура плавления, °С	Температура расмягчения, °С	Температура экплуатации, °С	Усадка, %	Твердость по Шору	Твердость по Роквеллу	Контакт с едой
ABS	Популярные	FDM	Акрило нитрил бутадиен стирол	50	± 1	1.1	22	1600	41	2100	6	0.4	175-210	100	-40 +80	0.8	D68	R110	—
PLA	Популярные	FDM	Полилактид	50	± 0.1	1.25	57	3300	55	2300	3.8	0.4	175-180	50	-20 +40	0.4-0.7	D78	R70-90	+
PET-G(Relax)	Популярные	FDM	Поли этилен терефталат	50	± 2	1.26	55	1730	83	2060	40	0.12	222-225	80	-40 +70	0.1	D78	R106	+
ASA	Особые	FDM	Акрило нитрил стирол акрилат	50	± 3	1.08	37	1120	76	1350	15	0.4	215-220	100	-40 +90	0.8	D83	R112	—
Carbon	Сверхпрочные	FDM	Нейлон с углеволокном	50	± 1.5	1.24	85	5160	122	5160	1.8	0.1	240-260	120	-40 +150	0.4	D76	R107	—
Нейлон	Сверхпрочные	FDM	Полиамид	50	± 2	1.13	83	2700	70	2600	300	3.1	215-220	120	-30 +120	4	D83	R70-R90	+
ABS/PC	Особые	FDM	ABS/ Поликарбонат	50	± 1.5	1.11	55	2850	80	2300	10	0.3	230-240	135	-30 +120	0.7	D82	R116	+
HIPS	Особые	FDM	Ударопрочный полистирол	50	± 0.5	1.05	17	930	38	1350	65	0.1	175-210	96	-40 +70	0.4	D40	L79	+
SBS(Watson)	Особые	FDM	Cтирол бутадиен сополимер	50	± 0.4	1.01	34	1300	36	1500	250	0.1	190-210	76	-80 +65	0.2	D68	R118	+
PP	Особые	FDM	Полипропилен	50	± 2	0.9	75	1240	37	1310	4	0.1	205	103	-20 +80	1–3	D72	R30	+
TPU	Резиновые	FDM	Термо пластичный полиуретан	50	± 2	1.15	28	71	7	68	617	0.04	200-210	95	-35 +90	0.4- 0.7	A95	—	—
Flex	Резиновые	FDM	Термо эластопласт	50	± 2	1.1	18	63	6	73	600	0.04	200-210	110	-100 +100	0.35-0.8	D40	—	—
Gummy	Резиновые	FDM	Синтетический каучук	50	± 2	1.05	15	45	4	55	920	0.04	170	65	-15 +50	0.35-0.8	D20	—	—
Полиамид	Инженерный	SLS	Амид	100	± 2	0.85	48	1700	71	1700	5	0.5-50	182	100	-50 +100	0.5	D88	—	+
Гипсополимер	Гипс	CJP	Гипс	100	± 0.3	2.3	26	28	44	10680	0.2	0.5-50	173-178	115	-10 +70	0.5	D87	—	—
Base фотополимер	Сверхточные	SLA	Базовый фотополимер	15	± 0.01	1.1	41	1779	59-70	1700	4	1.1	300	80	-35 +80	0.1	D84	—	—
ABS- Like фотополимер	Сверхточные	SLA	Фотополимер ABS-Like	15	± 0.01	1.25	52	2385	40-70	2385	19.7	1.1	300	80	-35 +80	0.1	D75	—	—
Flex фотополимер	Сверхточные	SLA	Фотополимер Flex	15	± 0.01	1.08	43	1500	43	800	60	1.1	300	90	-30 +65	0.1	D50	—	—

Таблица характеристик популярных материалов для 3D печати
Название	ABS	PLA	PET-G
Тип материала	Популярные	Популярные	Популярные
Тип печати	FDM	FDM	FDM
Расшифровка	Акрило нитрил бутадиен стирол	Поли лактид	Поли этилен терефталат
Минимальная толщина слоя, мкм	50	50	50
Точность, %	± 1	± 0.1	± 2
Плотность, г/см3	1.1	1.25	1.26
Предел прочности на разрыв, МПа	22	57	55
Модуль упругости при растяжении, МПа	1600	3300	1730
Предел прочности на изгиб, МПа	41	55	83
Модуль упругости при изгибе, МПа	2100	2300	2060
Удлинение при разрыве, %	6	3.8	40
Влагопоглощение, %	0.4	0.4	0.12
Температура плавления, °С	175-210	175-180	222-225
Температура расмягчения, °С	100	50	80
Температура экплуатации, °С	-40 +80	-20 +40	-40 +70
Усадка, %	0.8	0.4-0.7	0.1
Твердость по Шору	D68	D78	D78
Твердость по Роквеллу	R110	R70-90	R106
Контакт с едой	—	+	+

Фотополимерная смола

Фотополимеры используются для очень качественной и точной печати, а также для печати полностью прозрачных деталей. Используются для ювелирного дела, 3д печати элементов декора, сувениров.
Base фотополимер обладает низкой ценой, но хрупкий и непрочный.
ABS-Like обладает максимальной прочностью среди фотополимеров.
Flex фотополимер резиноподобный, обладает отличной эластичностью.

Таблица характеристик сверхточных материалов для 3D печати
Название	Base фотополимер	ABS- Like фотолимер	Flex фотополимер
Тип материала	Сверхточный	Сверхточный	Сверхточный
Тип печати	SLA	SLA	SLA
Расшифровка	Базовый фотополимер	Фотополимер ABS-Like	Фотополимер Flex
Минимальная толщина слоя, мкм	15	15	15
Точность, %	± 0.01	± 0.01	± 0.01
Плотность, г/см3	1.1	1.25	1.08
Предел прочности на разрыв, МПа	41	52	43
Модуль упругости при растяжении, МПа	1779	2385	1500
Предел прочности на изгиб, МПа	59-70	40-70	43
Модуль упругости при изгибе, МПа	1700	2385	800
Удлинение при разрыве, %	4	19.7	60
Влагопоглощение, %	1.1	1.1	1.1
Температура плавления, °С	300	300	300
Температура расмягчения, °С	80	80	90
Температура экплуатации, °С	-35 +80	-35 +80	-30 +65
Усадка, %	0.1	0.1	0.1
Твердость по Шору	D84	D75	D50
Твердость по Роквеллу	—	—	—
Контакт с едой	—	—	—

Прочные материалы

Используются для печати прочных механизмов, а также шестерен и узлов .
Carbon — это нейлон с добавление углеродного волокна, благодаря чему появляется возможно легко и просто печатать любые фигуры и появляется сверхпрочность.

Нейлон обладает повышенной эластичностью, прочностью и низкой истираемостью.

Полиамид подобен нейлону и обладает такими же характеристиками, но благодаря особенностям печати позволяет печатать без поддержек и качественнее, чем при традиционной печати

Таблица характеристик сверхпрочных материалов для 3D печати
Название	Carbon	Нейлон	Полиамид
Тип материала	Сверхпрочные	Сверхпрочные	Инженерный
Тип печати	FDM	FDM	SLS
Расшифровка	Нейлон с углеволокном	Поли амид	Амид
Минимальная толщина слоя, мкм	50	50	100
Точность, %	± 1.5	± 2	± 2
Плотность, г/см3	1.24	1.13	0.85
Предел прочности на разрыв, МПа	85	83	48
Модуль упругости при растяжении, МПа	5160	2700	1700
Предел прочности на изгиб, МПа	122	70	71
Модуль упругости при изгибе, МПа	5160	2600	1700
Удлинение при разрыве, %	1.8	300	5
Влагопоглощение, %	0.1	3.1	0.5-50
Температура плавления, °С	240-260	215-220	182
Температура расмягчения, °С	120	120	100
Температура экплуатации, °С	-40 +150	-30 +120	-50 +100
Усадка, %	0.4	4	0.5
Твердость по Шору	D76	D83	D88
Твердость по Роквеллу	R107	R70-R90	—
Контакт с едой	—	+	+

Особые материалы

Материалы для 3д печати деталей, обладающими особыми свойствами.
Например ASA обладает устойчивостью к ультрафиолету и окружающей среде, благодаря чему ее можно использовать на улице.
ABS/PC обладает повышенной прочностью и химической устойчивостью по сравнению с ABS.

Таблица характеристик материалов для 3D печати
Название	ASA	ABS/PC	HIPS	SBS(Watson)	PP	Полиамид	Гипсополимер
Тип материала	Особые	Особые	Особые	Особые	Особые	Инженерный	Гипс
Тип печати	FDM	FDM	FDM	FDM	FDM	SLS	CJP
Расшифровка	Акрило нитрил стирол акрилат	ABS/ Поликарбонат	Ударо прочный полистирол	Cтирол бутадиен сополимер	Поли пропилен	Амид	Гипс
Минимальная толщина слоя, мкм	50	50	50	50	50	100	100
Точность, %	± 3	± 1.5	± 0.5	± 0.4	± 2	± 2	± 0.3
Плотность, г/см3	1.08	1.11	1.05	1.01	0.9	0.85	2.3
Предел прочности на разрыв, МПа	37	55	17	34	75	48	26
Модуль упругости при растяжении, МПа	1120	2850	930	1300	1240	1700	28
Предел прочности на изгиб, МПа	76	80	38	36	37	71	44
Модуль упругости при изгибе, МПа	1350	2300	1350	1500	1310	1700	10680
Удлинение при разрыве, %	15	10	65	250	4	5	0.2
Влагопоглощение, %	0.4	0.3	0.1	0.1	0.1	0.5-50	0.5-50
Температура плавления, °С	215-220	230-240	175-210	190-210	205	182	173-178
Температура расмягчения, °С	100	135	96	76	103	100	115
Температура экплуатации, °С	-40 +90	-30 +120	-40 +70	-80 +65	-20 +80	-50 +100	-10 +70
Усадка, %	0.8	0.7	0.4	0.2	1–3	0.5	0.5
Твердость по Шору	D83	D82	D40	D68	D72	D88	D87
Твердость по Роквеллу	R112	R116	L79	R118	R30	—	—
Контакт с едой	—	+	+	+	+	+	—

Резиновые материалы

Иногда требуется напечатать резиновые вещи, такие как чехол на телефон, прокладка, резиновые втулки и многое другое.
Для печати прокладок и втулок лучше подойдет Gummy.
Если требуется химическая стойкость, например к бензину и маслу то лучше использовать Flex.
Для печати чехлов лучше подойдет фотополимер Flex, так как он позволяет создавать качественные и прозрачные изделия.

Таблица характеристик резиновых материалов для 3D печати
Название	TPU	Flex	Gummy	Flex фотополимер
Тип материала	Резиновые	Резиновые	Резиновые	Сверхточный
Тип печати	FDM	FDM	FDM	SLA
Расшифровка	Термо пластичный полиуретан	Термо эласто пласт	Синтетический каучук	Фотополимер Flex
Минимальная толщина слоя, мкм	50	50	50	15
Точность, %	± 2	± 2	± 2	± 0.01
Плотность, г/см3	1.15	1.1	1.05	1.08
Предел прочности на разрыв, МПа	28	18	15	43
Модуль упругости при растяжении, МПа	71	63	45	1500
Предел прочности на изгиб, МПа	7	6	4	43
Модуль упругости при изгибе, МПа	68	73	55	800
Удлинение при разрыве, %	617	600	920	60
Влагопоглощение, %	0.04	0.04	0.04	1.1
Температура плавления, °С	200-210	200-210	170	300
Температура расмягчения, °С	95	110	65	90
Температура экплуатации, °С	-35 +90	-100 +100	-15 +50	-30 +65
Усадка, %	0.4- 0.7	0.35-0.8	0.35-0.8	0.1
Твердость по Шору	A95	D40	D20	D50
Твердость по Роквеллу	—	—	—	—
Контакт с едой	—	—	—	—