0
Сравнение
Сравните товары по характеристикам! Начните свой выбор с каталога товаров или воспользуйтесь поиском, если ищете что-то конкретное.
Вы смотрели
Список просмотренных товаров пока пуст. Вы можете начать свой выбор с каталога товаров или воспользоваться поиском, если ищете что-то конкретное.
0
Сумма
0 руб.
В корзине
нет товаров
Выбираем жидкий фотополимер для 3D принтера. Классификация материалов для SLA/DLP 3D печати.

Выбираем жидкий фотополимер для 3D принтера. Классификация материалов для SLA/DLP 3D печати.

Выбираем жидкий фотополимер для 3D принтера. Классификация материалов для SLA/DLP 3D печати.
Рейтинг ()

Содержание:

  1. Введение
  2. Обзор SLA-материалов
  3. Стандартные смолы SLA
    1. Стандартная фотополимерная смола - Standard
    2. Прозрачная фотополимерная смола - Clear
  4. Инженерные фотополимерные смолы
    1. Жесткая фотополимерная смола - Tough (как ABS)
    2. Прочная фотополимерная смола - Durable (PP-подобная)
    3. Термостойкая фотополимерная смола - Heat resistant
    4. Резиноподобная фотополимерная смола - Rubber-like (Эластичная)
    5. Керамическая фотополимерная смола - Ceramic filled (Твёрдая)
  5. Как правильно выбрать смолу для ваших задач
  6. Стоматологические и медицинские SLA смолы
    1. Фотополимерная смола для медицинских приборов - Custom Medical Appliances (биосовместимость класса I)
    2. Стоматологическая долгосрочная биосовместимая смола - Dental Long Term (биосовместимая класса IIa)
    3. Биосовместимость класса I против биосовместимости класса IIa
  7. Литьевые SLA-смолы
    1. Литьевая смола для изготовления ювелирных изделий
  8. Обобщенные правила


Всем привет, Друзья! С Вами 3DTool!

В данной статье сравниваются фотополимерные смолы для 3D -печати 3D методом SLA – стандартные (standart), жесткие (tough), прочные (durable), термостойкие (heat resistant), резиноподобные (rubber-like), стоматологические (dental) и литьевые (castable).  Информация из статьи поможет вам подобрать фотополимерную смолу под ваши задачи.

Введение


Стереолитография (SLA) позволяет печатать пластиковые детали с высоким разрешением и точностью, хорошей проработкой мелких деталей и гладкой поверхностью. Благодаря разнообразию фотополимерных смол, доступных для SLA, данная технология применяется во множестве различных отраслей промышленности:

  • Стандартные фотополимеры используются для прототипирования

  • Инженерные фотополимеры  имеют определенные механические и температурные свойства

  • Стоматологические и медицинские фотополимеры  имеют сертификаты биосовместимости

  • Литьевые фотополимеры имеют нулевой показатель зольности после выжигания.

Обзор SLA-материалов


В процессе стереолитографии используется ультрафиолетовый лазер для отверждения жидкой фотополимерной смолы в пластик. Данный процесс называется фотополимеризацией. Различные комбинации мономеров, олигомеров, фотоинициаторов и других добавок, которые входят в состав смолы, приводят к различным конечным свойствам материала.

SLA производит детали из термореактивных полимеров. Вот основные преимущества и ограничения, являющиеся общими для всех материалов SLA:


Плюсы:

  •  Гладкая поверхность, похожая на литье под давлением

  •  Высокая детализация

  • Высокая жесткость

Минусы:

  • Относительно хрупкий (низкое удлинение при разрыве)

  • Не подходит для использования на открытом воздухе: свойства материала могут меняться со временем из-за чрезмерного воздействия УФ-излучения (солнечного света)

  • Восприимчив к текучести (постепенная деформация с течением времени)



В следующих разделах мы углубимся в свойства материалов, характерные для каждого вида фотополимерной смолы.


Стандартные смолы SLA

Стандартная фотополимерная смола - Standard


Из стандартных смол получаются детали с высокой жесткостью, высоким разрешением и гладкой поверхностью. Низкая стоимость делает их идеальными для прототипирования.

Цвет фотополимера так же влияет на его свойства. Например, серая смола лучше подходит для моделей с мелкими деталями, а белая смола - для деталей, которые требуют очень гладкой поверхности.


Плюсы:

  • Высокая детализация

  • Гладкая поверхность

  • Самый экономичный материал для SLA

Минусы:

  • Хрупкий (низкое удлинение при разрыве)

  • Низкая ударная вязкость

  • Низкая температура тепловой деформации



Идеально для: моделирования концептов, быстрого прототипирования, арт-моделей

1_VGP.jpg

Слуховые аппараты, напечатанные по технологии SLA стандартной смолой.

Прозрачная фотополимерная смола - Clear

Прозрачная смола имеет механические свойства, аналогичные стандартной смоле, но может быть подвергнута пост-обработке до почти оптической прозрачности.


Плюсы:

  • Высокая детализация

  • Гладкая поверхность

  • Прозрачный

Минусы:

  • Хрупкий (низкое удлинение при разрыве)

  • Низкая ударная вязкость

  • Оптическая прозрачность может изменяться со временем, если деталь подвергается воздействию ультрафиолетового излучения (солнечного света)



Идеально для: демонстрации внутренних частей устройства, корпусов для светильников и окошек для светодиодов, устройств с жидкостью внутри


2_VGP.jpg

Корпус для электроники на разных этапах пост-обработки, напечатанный по технологии SLA прозрачной смолой.

Инженерные фотополимерные смолы


Инженерные смолы имитируют целый ряд литьевых пластмасс, чтобы предоставить инженерам широкий выбор свойств материалов для создания прототипов, тестовых моделей и функциональных частей.

Все инженерные смолы требуют дополнительного отверждения ультрафиолетом, для достижения их максимальных механических свойств.

Жесткая фотополимерная смола - Tough (как ABS)


Жесткая смола была разработана для моделей, требующих материалы, которые могут выдерживать высокие нагрузки и сильную деформацию. Детали, напечатанные из жесткой смолы, имеют предел прочности при растяжении (55,7 МПа) и модуль упругости (2,7 ГПа), сопоставимые с ABS.

Из данного материала получаются прочные, устойчивые к разрушению детали и функциональные прототипы, такие как корпус с защелкивающимися соединениями.


Плюсы:

  • Высокая жесткость

  • Отличная устойчивость к циклическим нагрузкам

Минусы:

  • Не подходит для деталей с тонкими стенками (рекомендуемая минимальная толщина стенок 1 мм)

  • Низкая температура тепловой деформации

  • Относительно хрупкий (низкое удлинение при разрыве)


Идеально подходит для: функциональных прототипов, деталей механических узлов


3_VGP.jpg

Прототип квадрокоптера, напечатанный из жесткой (ABS-подобной) смоле по технологии SLA. Изображение предоставлено Formlabs.


Прочная фотополимерная смола - Durable (PP-подобная)


Прочная смола представляет собой износостойкий и гибкий материал с механическими свойствами, аналогичными полипропилену (ПП).

Прочная смола может использоваться для деталей, которые требуют высокой гибкости (высокого удлинения при разрыве), низкого трения и гладкой поверхности. Прочная смола особенно подходит для создания прототипов потребительских товаров, креплений, шаровых шарниров и подвижных частей с низким коэффициентом трения.


Плюсы:

  • Высокая износостойкость

  • Гибкость (относительно высокое удлинение при разрыве)

  • Высокая ударопрочность (выше, чем у жесткой смолы)

Минусы:

  • Не подходит для деталей с тонкими стенками (рекомендуемая минимальная толщина стенок 1 мм)

  • Низкая температура тепловой деформации

  • Низкий предел прочности на изгиб (ниже, чем у жесткой смолы)


Идеально подходит для: функциональных прототипов, потребительских товаров, механических деталей с низким коэффициентом трения и износа.


4_VGP.jpg

Кейс для инструментов с шарниром, напечатанный на SLA из прочной (PP-подобной) смолы. Изображение предоставленоFormlabs

Термостойкая фотополимерная смола - Heat resistant


Термостойкая смола идеально подходит для деталей, которые требуют высокой термостойкости и работают при высоких температурах.

Эти смолы имеют температуру тепловой деформации  от 200 до 300 ° C и идеально подходят для изготовления термостойких светильников, прототипов пресс-форм, оборудования для подачи горячего воздуха и жидкости, а также инструментов для литья и термоформования.


Плюсы:

  • Высокая температуру тепловой деформации

  • Гладкая поверхность

Минусы:

  • Хрупкий (низкое удлинение при разрыве)

  • Не подходит для деталей с тонкими стенками (рекомендуемая минимальная толщина стенок 1 мм)


Идеально подходит для прототипирования пресс-форм, литья и термоформования.


5_VGP.jpg

Низкопрофильная литьевая форма, напечатанная по технологии  SLA из термостойкой смолы. Изображение предоставлено: Formlabs

Резиноподобная фотополимерная смола - Rubber-like (Эластичная)


Резиноподобная смола позволяет инженерам изготавливать резиновые детали, которые требуется получить мягкими. Этот материал имеет низкий модуль упругости при растяжении и высокое удлинение при разрыве, и он хорошо подходит для деталей, которые будут согнуты или сжаты.

Его также можно использовать для добавления эргономических функций в сборки из нескольких материалов, таких как: штампы, носимые прототипы, ручки, накладки и захваты.


Плюсы:

  • Высокая гибкость (высокое удлинение при разрыве)

  • Низкая твердость (имитирует резину 80А по дюрометру)

  • Высокая ударопрочность

Минусы:

  • Не обладает всеми свойствами настоящей резины

  • Требует обширных структур поддержки

  • Свойства материала со временем ухудшаются, так как деталь подвергается воздействию ультрафиолетового излучения (солнечного света)

  • Не подходит для деталей с тонкими стенками (рекомендуемая минимальная толщина стенок 1 мм)


Идеально подходит для прототипирования носимых изделий, сборок из нескольких материалов, ручек, ручек, накладок.


6_VGP.jpg 

Шина для модели авто, напечатанная на SLA из резиноподобной (гибкой) смолы. Изображение предоставленоFormlabs

Керамическая фотополимерная смола - Ceramic filled (Твёрдая)

Твердые смолы усиливаются стеклом или другими керамическими частицами, в результате чего получаются очень жесткие и твердые детали с гладкой поверхностью.

Твердые смолы обладают хорошей термостойкостью и теплоустойчивостью (температура тепловой деформации HDT при 0,45 МПа составляет 88 ° C). Они имеют высокий модуль упругости и более низкий коэффициент текучести (более высокое сопротивление деформации с течением времени) по сравнению с другими смолами SLA, но являются более хрупкими, чем жесткая и прочная смолы.

Твердая смола также подходит для моделей с тонкими стенками и мелкими деталями (рекомендуемая минимальная толщина стенок составляет 100 мкм).


Плюсы:

  • Высокая жесткость

  • Подходит для моделей с тонкими стенками и мелкими деталями

  • Умеренная теплостойкость

Минусы:

  • Хрупкий (низкое удлинение при разрыве)

  • Низкая ударная вязкость


Идеально подходит для: пресс-форм и оснастки, зажимных приспособлений, коллекторов, фиксаторов, корпусов для электрических и автомобильных приспособлений

7_VGP.jpg

Компоненты терморегулирования, напечатанные по технологии SLA керамической (твердой) смолой. Изображение предоставлено: Formlabs

Как правильно выбрать смолу для ваших задач


В таблице ниже приведены основные механические свойства фотополимеров для SLA:

8_VGP.jpg

Источник: Formlabs


Стандартная смола (standart) обладает высокой прочностью на растяжение, но очень хрупкая (очень низкое удлинение при разрыве), поэтому она не подходит для функциональных деталей. Способность создавать хорошую поверхность детали делает его идеальным для визуальных прототипов и художественных моделей.

Прочная (durable) смола обладает самой высокой ударной вязкостью и удлинением при разрыве по сравнению с другими материалами SLA. Лучше всего подходит для прототипирования деталей с подвижными элементами и защелками. Ей не хватает, однако, прочности термопластичных материалов 3D-печати, таких как SLA нейлон.

Жесткая (tough) смола является компромиссом между свойствами материала прочной и стандартной смолы. У неё высокий предел прочности при растяжении, поэтому он лучше всего подходит для жестких деталей, которые требуют высокой твёрдости.

Термостойкая смола (heat resistant) может выдерживать температуру выше 200 o C, но обладает плохой ударной вязкостью и является даже более хрупкой, чем стандартная смола.

Керамическая (ceramic reinforce) смола имеет самый высокий предел прочности на разрыв и модуль упругости при изгибе, но она хрупкая (плохие показатели удлинения при разрыве и ударной вязкости). Эту смолу предпочтительнее использовать для деталей с тонкими стенками, которые требуют повышенной жесткости.


На графиках ниже механические свойства наиболее распространенных материалов SLA сравниваются визуально:

9_VGP.png


Сравнительная таблица на относительное удлинение при разрыве и ударную вязкость для обычных технических условий SLA-печати и стандартных материалов. Изображение предоставлено Formlabs.

10_VGP.png

Кривые напряжения-деформации для обычных SLA-технологий и стандартных материалов. Изображение предоставлено: Formlabs


11_VGP.png


Сравнительная диаграмма свойств материалов различных технических смол. Изображение предоставлено: Formlabs.

Стоматологические и медицинские SLA смолы


Фотополимерная смола для медицинских приборов - Custom Medical Appliances (биосовместимость класса I)

Биосовместимые смолы класса I могут быть использованы для изготовления медицинского оборудования, такого как, например, хирургические шаблоны. Детали, напечатанные на этой смоле, можно стерилизовать паром в автоклаве для непосредственного использования в операционной.


Плюсы:

  • Высокая точность

  • Гладкая поверхность

  • Биосовместимость I класса (краткосрочное использование)

Минусы:

  • Умеренное сопротивление износу и разрушению


Идеально для: хирургических средств и приспособлений

12_VGP.jpg

Хирургические стоматологические направляющие, напечатанные по технологии SLA  из смолы Custom Medical Appliances Resin. Изображение предоставлено Formlabs.


Стоматологическая долгосрочная биосовместимая смола - Dental Long Term (биосовместимая класса IIa)


Эти смолы специально разработаны для долгосрочных стоматологических приспособлений. Биосовместимые смолы класса IIa могут контактировать с организмом человека до года.

Высокая устойчивость к разрушению и износу делают данную смолу идеальным вариантом для изготовления жестких шплинтов или фиксаторов.


Плюсы:

  • Высокая точность

  • Высокая устойчивость к разрушению и износу

  • Биосовместимость класса IIа

Минусы:

  • Высокая стоимость


Идеально подходит для: долговременных стоматологических инструментов, устойчивых к разрушению и износу медицинских деталей, жестких шплинтов, фиксаторов


13_VGP.jpg

Изготовленный на заказ фиксатор зубов напечатанный на SLA из долгосрочной биосовместимой смолы . Изображение предоставлено Formlabs


Биосовместимость класса I против биосовместимости класса IIa


Правила биосовместимости класса I касаются материалов, которые разрешено использовать для:

  • неинвазивные устройства, которые контактируют с неповрежденной кожей

  • приспособления для временного применения или кратковременного использования в ротовой полости или ушном канале или в полости носа

  • многоразовые хирургические инструменты


Правила биосовместимости класса IIa касаются материалов, которые разрешено использовать для:

  • устройства, которые вступают в контакт с биологическими жидкостями или открытыми ранами

  • устройства, используемые для введения веществ в организм человека или удаления веществ и из него

  • инвазивные краткосрочные устройства, такие как инвазивные хирургические элементы

  • долговременные имплантируемые устройства, помещенные в зубы

Литьевые SLA-смолы


Литьевая смола для изготовления ювелирных изделий


Этот материал позволяет печатать модели с мелкими деталями и гладкой поверхностью, и будет выгорать чисто, не оставляя пепла или остатков.

Литьевая смола позволяет получить готовое изделие непосредственно от дизайна до прецизионного литья с помощью лишь одной 3D-печатной детали. Она подходит для изготовления ювелирных изделий и других мелких и сложных компонентов.


Плюсы:

  • Низкая зольность после выгорания (менее 0,02%)

  • Высокая детализация

Минусы:

  • Низкая ударопрочность и износостойкость

  • Требует пост-обработки для достижения наилучших результатов



Идеально для: литья по выплавляемым моделям, изготовления ювелирных изделий


14_VGP.jpg

Опытный образец кольца перед отливкой, напечатанный на SLA из литьевой смолы

Обобщенные правила


  1. Выбирайте стандартную смолу для прототипов с гладкой, похожей на литьё, поверхностью.

  2. Для функциональных прототипов выберите жесткую смолу, если жесткость является вашим основным требованием к конструкции, прочную смолу для деталей, которые требуют более высокой ударопрочности или имеют движущиеся детали, и керамическую смолу для моделей с мелкими деталями.

  3. Из резиноподобной смолы получаются детали с низкой твёрдостью и высокой гибкостью, но им при этом не хватает характеристик настоящей резины.

  4. Термостойкая смола выдерживает температуру выше 200 o C, но является хрупкой.

  5. Биосовместимые смолы класса I подходят для внешнего контакта с телом человека, а биосовместимые смолы класса II подходят для кратковременных инвазивных устройств.

  6. Литьевые смолы имеют низкий показатель зольности после выгорания (менее 0,02%).

 

Что ж, а на этом у нас все! Надеемся эта статья была для Вас полезна!


Заказать 5-ти координатный фрезерный ЧПУ станок, 3D-принтер, или расходные материалы, задать свои вопросы и узнать статус Вашего заказа, вы можете 

Не забывайте подписываться на наш YouTube канал:

ориг_3d_tools_banner_1_2.jpg

Подписывайтесь на наши группы в соц.сетях:

INSTAGRAM

ВКонтакте

Facebook



<< Все статьи


Комментарии к статье



Оставить свой комментарий:

 
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Защита от автоматических сообщений