Обзор фотополимеров для 3д принтера

Обновлено: 18.05.2024

В последние годы все большую популярность набирает внедрение фотополимерных принтеров в различные сферы производства. Для того чтобы принтер мог раскрыть свой потенциал в полной мере, необходимо правильно подобрать материал - фотополимерную смолу.

Сейчас появилось большое разнообразия смол, призванных решать широкий спектр задач. Иногда бывает сложно не запутаться в таком разнообразии материалов. Условно можно разделить фотополимерные смолы на несколько видов - стандартные, инженерные, стоматологические, ювелирные (выжигаемые).

Стандартные смолы

Стандартные смолы хорошо подходят для изготовления декоративных моделей. Они достаточно прочные и твердые для изготовления миниатюр, мастер моделей, фигурок под покраску или макетов, но их прочности обычно не достаточно для функциональных изделий.

Но стандартные смолы отличаются друг от друга. Некоторые из них можно промывать не спиртом, а простой водой, есть прозрачные виды смол или,например, с широкой цветовой палитрой.

Стандарт

От других видов фотополимеров, стандартные смолы отличаются более богатой цветовой палитрой. Основные преимущества - это недорогая цена, хорошая детализация и быстрое время отверждения.

ESUN Standard

Хорошая смола для профессионалов и новичков, которые только знакомятся с фотополимерной печатью. Преимущества ESUN Standard - это большая палитра цветов, отсутствие запаха и быстрая скорость печати.

ESUN Standard подойдет для печати декоративных моделей или любых других изделий, которые не будут подвергаться сильной физической нагрузке.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 395-405 нм (прозрачная 395-410 нм)

Твердость по Шор: 80-82 D

Ударная прочность по Изоду: 18 - 40 Дж/м

Прочность на изгиб: 46-72 Mpa

Модуль упругости: 1000 - 1400 MPa

Время засветки на слой (рекомендуемая): 5-10 сек.

Цветовая палитра: белый, черный, серый, красный, голубой, желтый, зеленый, светло-зеленый, телесный, оранжевый, прозрачный.

Объем: 0,5 кг, 1 литр.

Фигурка Дедпула

Бюст военного

Ходячий замок, миниатюра

Пользователи отмечают неплохую детализацию, хороший баланс прочности и легкой эластичности и отличную адгезию к платформе. Время печати слоя соответствует заявленному производителем (5-10с) даже на 3D принтерах со слабым УФ источником.

Из минусов - иногда смолу бывает сложно размешать и попадается мелкая взвесь. Это не снижает качество печати, но заставляет понервничать. Серый цвет слегка прозрачный, многим пользователям хотелось бы, чтобы цвет был более “плотный”.

ESUN eResin-PLA

В основе eResin-PLA используется мономер PLA, знакомый многим по FDM-печати. Это делает смолу безопасной для окружающей среды, а готовые изделия получаются очень жесткие и устойчивые к царапинам.

Смола хорошо подойдет для декоративных изделий, мастер моделей или функциональных моделей без нагрузки.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 395-405 нм

Твердость по Шор: 75-80 D

Удлинение на разрыв: 20-50 %

Модуль упругости: 600 - 800 MPa

Ударная прочность по Изоду: 15 - 32 Дж/м

Прочность на разрыв: 35-50 Mpa

Время засветки на слой (рекомендуемая): 15-20 сек.

Макет обуви

Статуэтка мультяшной девочки

Игровая миниатюра

Нестандартные фокусировочные кольца для объектива

Phrozen Aqua 4K

Phrozen Aqua 4K создана специально для раскрытия всех возможностей фотополимерных принтеров с разрешением 4к. Приятным бонусом можно считать почти полное отсутствие усадки.

Смола хорошо подойдет для точной печати декоративных моделей. Производитель уточняет, что все свойства смолы раскрываются при использовании принтеров с высоким разрешением, например Sonic Mini 4K / Sonic Mighty 4K.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 395-405 нм

Твердость по Шор: 77 D

Цветовая палитра: серый, слоновая кость.

Доспехи, напечатанные из серой смолы Phrozen Aqua 4K

Бюст хищника

Статуэтка война с медведем, для демонстрации возможностей Phrozen Aqua 4K

Phrozen Beige Low-Irritation

Особенностью этой смолы является гипоаллергенность. Phrozen Beige Low-Irritation прошла тест ISO-10993 10, а это значит, что смола не содержит тяжелых металлов и готовые модели могут напрямую контактировать с телом человека.

Смолу можно использовать в стоматологии или для изделий, которые будут контактировать с кожей.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 395-405 нм

Цветовая палитра: бежевый

Декоративная фигурка

ESUN Precesion Model

Смола предназначена для быстрой печати высокоточных моделей. Помимо этого готовые изделия получаются жесткими и могут выдерживать нагрев до 80 градусов.

ESUN Precesion Model станет удачным выбором для моделей, которым нужна высокая детализация.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 85 D

Удлинение при разрыве: 12,1 %

Прочность на изгиб: 77 Mpa

Прочность на разрыв: 335-410 Mpa

Голова Загадочника из вселенной DC

Миниатюрный макет ДВС

Прозрачные смолы

Прозрачные смолы присутствуют в линейках других фотополимеров, но со временем они могут желтеть или мутнеть. Если в готовой модели важна оптическая прозрачность без желтизны, то стоит обратить внимание на специальные полимеры.

Phrozen SC-801 Clear

Основное преимущество Phrozen SC-801 Clear - это оптическая прозрачность. Модели из Phrozen SC-801 Clear не мутнеют и не желтеют при пост отверждении и в процессе эксплуатации.

Этот фотополимер подойдет для изготовления прочных и точных моделей, для которых важна оптическая прозрачность.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 70 D

Цветовая палитра: прозрачный

Модель для демонстрации прозрачности материала

Слева изделие, изготовленное из Phrozen SC-801 Clear, справа RESINMAGIC3D High-Grade Clear

Фигурка, напечатанная из Phrozen SC-801 Clear

Миниатюрные бутылочки, напечатанные для шарнирной куклы. Слева изготовленная из Phrozen SC-801 Clear, справа из другого полимера.

Washable

Готовые модели, изготовленные на фотополимерном принтере, рекомендуется промывать от остатков фотополимера, спиртом. Бывают ситуации, когда это неприемлемо, например когда принтер используется в школах. Для таких случаев производители создали линейку Washable. Washable - это смолы, которые можно промывать обычной водой.

ESUN Water Washable

ESUN Water Washable ничем не уступает по прочности и точности смолам серии ESUN Standart. Единственное отличие - готовое изделие можно промывать не спиртом, а обычной водой.

ESUN Water Washable хорошо подойдет для печати дома или в учебных учреждениях, благодаря своей низкой токсичности и отсутствию запаха.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 395-410 нм

Твердость по Шор: 76 D

Прочность на разрыв: 68 МПа

Удлинение при разрыве: 5-10%

Прочность на изгиб: 45-70 МПа

Модуль упругости при изгибе: 900-1400 МПа

Цветовая палитра: белый, прозрачный, телесный, серый, черный.

Кольца и подвеска напечатанные прозрачным ESUN Water Washable

Статуэтка лисицы

Phrozen Water Washable

Phrozen Water Washable выгодно отличается от других водовымываемых смол прочностью, долговечностью и небольшим временем засветки слоя.

Смола подойдет для изготовления прототипов и других моделей дома и в образовательных учреждениях, где нежелательно использовать сильно пахнущие спирты для промывки.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 80 D

Цветовая палитра: серый, черный.

Бюст, изготовленный из Phrozen Water Washable

Чужой, напечатанный из Phrozen Water Washable

Бюст человека паука

Wanhao Water washable

Это смола с высоким разрешением и хорошей твердостью. У Wanhao Water washabl e совсем небольшая усадка и большая палитра цветов.

Смола хорошо подойдет для печати мастер моделей и декоративных моделей, когда нет возможности использовать для промывки финального изделия спирт.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 395

Твердость по Шор: 75D

Цветовая палитра: белый, прозрачный, черный, серый

Объем: 0,5 кг, 1 кг

Хан Соло из прозрачного Wanhao Water washable

Тестовая модель из прозрачного Wanhao Water washable

Тестовые модели из разных цветов Wanhao Water washable

Инженерные

Раньше фотополимерные принтеры использовались в основном для изготовления мастер моделей и изделий с высокой точностью. Сейчас перед ними ставится более широкий спектр задач. Гораздо удобнее изготовить сразу готовую, функциональную модель. Для этого были разработаны инженерные фотополимерные смолы с улучшенными характеристиками. В зависимости от необходимых задач они могут быть более твердые, термостойкие и прочные чем стандартные смолы.

Усиленные

Это полимеры с улучшенными характеристиками - например высокая термостойкость или ударная прочность. Из них можно изготавливать функциональные прототипы, инженерные модели и т.д.

Phrozen TR250-LV

Phrozen TR250-LV разрабатывалась специально для решения инженерных задач. Помимо высокой прочности и твердости смола обладает повышенной термостойкостью и выдерживает нагрев до 150 градусов.

Phrozen TR250-LV подойдет для изготовления моделей для последующей термоформовки или изделий, для которых требуется повышенная термостойкость.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 79D

Предел прочности на разрыв 25 МПа

Ударная прочность по Изоду: 6,31 кДж/м2

Цветовая палитра: серый

Макет челюсти

Phrozen ABS-like

Это смола по характеристикам приближенная к ABS пластику, знакомому многим по FDM печати. В палитре есть белый цвет, это позволяет, при необходимости, легко покрасить готовое изделие.

Phrozen ABS-like подойдет для печати функциональных моделей и прототипов.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 79D

Ударная прочность по Изоду: 2,32 кДж / м2

Цветовая палитра: серый, белый

Модель черепа

Оружие для миниатюрных фигурок

1/4 часть маски

Phrozen Rock-Black Stiff

При создании Rock-Black Stiff был сделан упор на прочность, износостойкость и термостойкость (до 97 градусов). Модели получаются прочными и немного гибкими, что бы выдерживать ударные нагрузки.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 81D

Удлинение при разрыве: 4%

Ударная прочность по Изоду: 2,68 кДж/м2

Цветовая палитра: черный

Бюст эльфийки

Бюст, напечатанный из Phrozen Rock-Black Stiff

Phrozen Nylon Green Tough

Фотополимер является аналогом нейлона. Нейлон это очень прочный и износостойкий материал, знакомый многим по FDM печати. Изделия получаются очень прочные и стойкие к нагрузкам. Готовые модели, напечатанные из Nylon Green Tough, можно сгибать.

Подойдет для изготовления готовых изделий или функциональных прототипов.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 68D

Удлинение при разрыве: 130%

Предел прочности на разрыв: 19 МПа

Ударная прочность по Изоду:23,79 кДж/м2

Цветовая палитра: зеленый

Ваза из Phrozen Nylon Green Tough

Тестовая модель

Оправа для очков

Phrozen TR300 Ultra-High Temp

TR300 Ultra-High Temp позволяет быстро изготавливать прочные, ударо и термостойкие изделия (до 160 градусов). От конкурентов фотополимер выгодно отличается небольшим временем засветки (на 3D-принтерах серии Phrozen Sonic 1,3 секунды на слой).

Phrozen TR300 подойдет для изготовления термостойких и прочных изделий. Например, это может быть модель для последующей термоформовки или изготовление промышленные макета.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 80D

Предел прочности на разрыв: 32 МПа

Ударная прочность по Изоду: 8 кДж/м2

Удлинение при разрыве: 2%

Цветовая палитра: серый

Phrozen Onyx Rigid Pro410

Основные свойства моделей изготовленных из Onyx Rigid Pro410 - это изумительная детализация и прочность. Смола разработана в партнерстве с Henkel и предназначена, в первую очередь, для домашних мастерских.

Фотополимер отлично подойдет для моделей с обилием мелких деталей, которым нужна высокая детализация. Или для инженерных/функциональных моделей, в которых важна высокая точность и прочность.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Цветовая палитра: Черный

Подставка для планшета

Ваза для фруктов

Настенный держатель для специй

Настенная вешалка

Гибкие

Изделия из таких смол будут похожи на силиконовые или резиновые. Такие фотополимеры позволяют получить гибкие и прочные функциональные изделия, стойкие к разрывам.

Phrozen Biege Flex

Это смола, разработанная для изделий, которые должны быть прочными и немного гибкими. Phrozen Biege Flex подойдет для функциональных моделей, которые должны иметь небольшую гибкость.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 65D

Предел прочности на разрыв: 40 МПа

Модуль упругости: 192 МПа

Цветовая палитра: бежевый

Бюст Харли Квин

Миниатюра из Phrozen Biege Flex

HARZ Labs Industrial Flex

По своим свойствам, готовые изделия из HARZ Labs Industrial Flex, напоминает полиуретан. Изделия из него получаются эластичные и очень прочные.

HARZ Labs Industrial Flex подойдет для изготовления прокладок или любых других моделей, в которых важна мягкость и прочность на разрыв.

Industrial Flex можно использовать как добавку для других смол HARZ Labs. Это позволяет повысить гибкость и прочность готовой модели. В зависимости от соотношения смолы можно добиться разной степени гибкости готового изделия.

Технология печати: DLP/LCD/LED

Длина УФ волны: 405 нм

Твердость по Шор: 63D

Удлинение при разрыве: 103%

Прочность на растяжение: 13 Н/мм2

Цветовая палитра: прозрачный

Объем: 0,5 кг 1 кг

Различные прокладки, напечатанные из HARZ Labs Industrial Flex

ESUN Flex

Гибкий и прочный материал с хорошей износостойкостью. Хорошее сопротивление на разрыв и точность позволяют использовать ESUN Flex в инженерных моделях.

Например изделия, которые должны быть прочными и гибкими одновременно. Это могут быть инженерные прототипы или функциональные модели.

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

Введение

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

Фотополимеры "Standard" 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 фотополимерных смол для SLA 3D печати

В SLA используется лазер для отверждения жидкой фотополимерной смолы. Данный процесс называется фотополимеризацией. Различные комбинации полимеров и других добавок, которые входят в состав смолы, позволяют получить различные свойствам материала.

Основные преимущества и ограничения, являющиеся общими для всех смол в SLA 3D печати:

Преимущества:

Гладкая поверхность. Отсутствие шероховатостей.

Высокая качество 3D печати. Максимальная детализация на объекте.

Базовые фотополимеры для SLA

Стандартная фотополимерная смола - Standard

Из стандартных смол получаются детали с высокой жесткостью, детализацией и гладкой поверхностью. Низкая стоимость смол от 250$ за 1 литр, делает их идеальными для прототипов.

Цвет смолы так же влияет на его свойства. Например в продукции FormLabs, серая смола подходит для моделей с мелкими деталями, а белая смола - для деталей, которые требуют максимально гладкой поверхности.

Преимущества использования смол класса Standard:

Самый дешевый материал для SLA

Без необходимости в финальной полимеризации

Минусы Standard:

Деформируются под действием температур

Не имеют специальных свойств'

Также в класс фотополимерных смол "Standard" от FormLabs входит Color KIT - это набор специальных красителей и фотополимерной смолы "Color Base" для смешивания и получения разнообразных цветовых решений. Тем самым исключается необходимость в покраски деталей после 3D печати.

Инженерные фотополимерные смолы от FormLabs

Инженерные смолы обладают целый рядом свойств литьевых пластмасс.

Все инженерные смолы требуют дополнительного отверждения ультрафиолетом например с использованием устройства Form Cure, для достижения их максимальных свойств.

Прочная фотополимерная смола - Tough (аналог ABS пластика)

Tough смола была разработана для моделей, которые должны выдерживать высокие нагрузки и были прочными.

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

Высокая прочность деталей

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

Нестойкий к высоким температурам

Идеально подходит для: функциональных прототипов, деталей механических узлов

Прочная фотополимерная смола - Durable

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

Из фотополимера Durable получаются модели с гладкой глянцевой поверхностью и высокой устойчивостью к деформации.

Durable Resin идеально подходит для:

Втулок и подшипников;
Различных функциональных соединений

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.

Тугоплавкая фотополимерная смола - High Temp Resin от Formlabs

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

Formlabs High Temp Resin обеспечивает самую высокую температуру плавления (HDT): 238 °C при 0,45 МПа.

Смолу следует использовать для печати детализированных, точных прототипов с высокой термостойкостью.

Выдерживает температуру до 238 °C (против 80 °C для стандартных смол)

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

Резиноподобная фотополимерная смола - Flexible Resin

Резиноподобная смола позволяет изготавливать гибкие детали. Этот материал имеет низкий порог 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.

Высокая гибкость (высокое удлинение при разрыве)

Низкая твердость (имитирует резину 80А по дюрометру)

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 создания гибких прототипов.

Керамическая фотополимерная смола - Rigid Resin

Данная смола усилена стеклом, что обеспечивает очень высокую жесткость и полированную поверхность. Полимер очень устойчив к деформации и отлично подходит для 3Dпечати тонких элементов

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

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:

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:

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

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

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

Стоматологические и медицинские SLA смолы

Фотополимерная смола для медицинских приборов - Custom Medical Appliances (биосовместимость 1 класса)

Биосовместимые смолы класса 1 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.

Биосовместимость 1 класса (краткосрочное использование)

Идеально для: хирургических средств и приспособлений

Стоматологическая долгосрочная биосовместимая смола - Dental Long Term (биосовместимая класса 2А)

Эти смолы специально разработаны для долгосрочных стоматологических приспособлений. Биосовместимые смолы класса 2А могут контактировать с организмом человека до года.

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

Высокая устойчивость к разрушению и износу

Биосовместимость класса 2А

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

В чем разница биосовместимости класса 1 и класса 2a ?

Правила биосовместимости класса 1 касаются материалов, которые разрешено использовать для:

не инвазивные 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 2a 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

Фотополимерные смолы в SLA 3D печати для ювелиров

Смолы для изготовления ювелирных изделий

Этот материал позволяет печатать модели с мелкими деталями и гладкой поверхностью, не оставляя пепла или остатков после выжигания.

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.

Низкая зольность после выгорания (менее 0,02%)

Низкая ударопрочность и износостойкость

Требует пост-обработки для достижения наилучших результатов

Идеально для: литья по выплавляемым моделям, изготовления ювелирных изделий

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

Заказать SLA 3D принтеры Formlabs или з адать свои вопросы и узнать статус Вашего заказа, вы можете

Лазерная стереолитография (SLA) зарекомендовала себя как одна из наиболее передовых технологий создания прототипов, оснастки, функциональных изделий и выжигаемых мастер-моделей на 3D-принтере. Высочайшая точность и прочность моделей, возможность создания объектов со сложной геометрией, быстродействие аддитивных установок, а также идеальное качество поверхности – вот главные преимущества технологии, использующей в качестве расходного материала фотополимерную смолу.

Фотополимеры – универсальные пластики, позволяющие получать высококачественные модели с заданными свойствами, такими как прочность, упругость, прозрачность и устойчивость к высоким температурам.

В этой статье мы представим краткий обзор ассортимента материалов компании ProtoFab. Опираясь на солидный опыт, годы научных исследований и глубокое понимание потребностей рынка, ProtoFab совершила настоящий прорыв в области фотополимеров для 3D-печати по технологии SLA. Продукты этой китайской компании значительно удешевляют производство и составляют серьезную конкуренцию сложившейся монополии западных производителей.

Напомним, что ProtoFab не только разрабатывает и изготавливает стереолитографические 3D-принтеры и расходные материалы, но и выполняет заказы клиентов в собственных центрах быстрого прототипирования. Это позволяет компании тестировать производимые материалы и оборудование, быстро реагировать на пожелания заказчиков и улучшать качество продукции.

Clara A: прозрачный фотополимер

Большинство фотополимеров для SLA-принтеров – это белые непрозрачные материалы. В связи с высокими требованиями к прозрачности и бесцветности, а также со сложностью решения распространенных проблем (например, образования пузырьков в процессе формовки) прозрачные фотополимеры для стереолитографии – довольно редкий продукт на всех мировых рынках. Эта ниша монополизирована несколькими крупными производителями материалов для 3D-печати. Высокие цены на их продукцию увеличивают себестоимость 3D-печати и серьезно замедляют процесс индустриализации.

Прототип для проверки внешнего вида изделия. Прозрачность позволяет видеть внутреннюю структуру

Одним из факторов, который сможет ускорить развитие аддитивных технологий, станет разработка бесцветных фотополимеров с высокой степенью прозрачности, не образующих пузырьков. Успешный запуск такого продукта может сыграть важную роль в становлении рынка 3D-печати на пути к Индустрии 4.0. В настоящий момент все прозрачные фотополимеры крупных производителей имеют определенные проблемы: изменение цвета (например, пожелтение), излишняя гигроскопичность или недостаточная прозрачность.

При разработке Clara A исследовательская группа ProtoFab поставила множество экспериментов и сравнила несколько сотен формул. Полученный материал отличается превосходной прозрачностью, отличной водостойкостью и геометрической стабильностью, не желтеет и может использоваться в быстрых производственных циклах. В процессе формовки не образуются пузырьки. Напечатанные изделия отличаются гладкой поверхностью, точностью размеров, прочностью и устойчивостью к ударным воздействиям.

Благодаря простоте обработки и возможности создания «эффекта акрила» Clara A находит применение в различных сферах – например, в производстве фар и других автокомпонентов, электроники, ламп, в оптических исследованиях, а также при создании мастер-моделей или концептуальных моделей и прототипов. Этот фотополимер может использоваться для производства единичных изделий — линз, упаковки, моделей для гидродинамических и аэродинамических испытаний, концептуальных моделей.

Formula L1 и Formula W: аналоги ABS

Напечатанное на 3D-принтере изделие из фотополимера Formula L1

Высокопрочный материал Formula L1 – прекрасная альтернатива ABS-пластику в 3D-печати. Сходство с ABS достигается за счет непрозрачного белого цвета, а также влагостойкости и устойчивости к пожелтению. Второй фотополимер в этой серии – Formula W. Материал обладает превосходной прочностью, термостойкостью, хорошо поддается обработке. Все это позволяет применять Formula L1 и W практически для любых целей – от создания функциональных прототипов и концептуальных моделей до производства небольших партий изделий.

Создание прототипа горнолыжного шлема из материала ProtoFab Formula W

Magna L90, Magna L100 и Magna W120: термостойкие фотополимеры

Материалы Magna L90 и Magna L100 выдерживают температуру до 70°C и 80°C соответственно, что делает их похожими на ABS-пластик и по внешнему виду, и по физическим характеристикам. Простота изготовления и превосходная детализация позволяют использовать эти фотополимерные смолы как в производстве автомобилей, различных термостойких изделий или осветительных приборов, так и в ортодонтии или при создании корпусов электронных устройств. Поверхность изделий получается гладкой и почти не требует постобработки, благодаря чему время производства пробных моделей значительно сокращается. Magna L100 также устойчив к воздействию растворителей и масел.

Напечатанное на 3D-принтере изделие из фотополимера Formula L1

Самый продвинутый материал в этой серии – Magna W120, устойчивый к температурам до 90°C и агрессивным веществам. Это идеальный выбор для температурных испытаний и испытаний в аэродинамической трубе.

Robusta G и Robusta LR: жесткие и прочные

Robusta G – белый фотополимер, обладающий высокой жесткостью, точностью и прочностью, что позволяет использовать его для самых ответственных задач. Он является отличной заменой полипропилена или ABS-пластика, обработанных на станке с ЧПУ, и отлично подходит для производства функциональных прототипов, мастер-моделей с высокой детализацией для вакуумного литья, монтажных и крепежных приспособлений, деталей на защелках или требующих точной подгонки.

Напечатанное на 3D-принтере изделие из фотополимера Formula L1

Материал Robusta LR, относящийся к серии High-Tough, отличается повышенным удлинением при разрыве и ударной прочностью, а также превосходной точностью и высокой термостойкостью. Похожую на ABS и другие термопластики гладкую текстуру поверхности изделия легко очищать, что делает его идеальным материалом для создания функциональных прототипов и моделей высокой прочности и точности, креплений, деталей на защелках или требующих точной подгонки.

Flexa W: аналог полипропилена

Исключительно гибкий фотополимер, который также обладает превосходной прочностью и влагоустойчивостью. Имея высокую степень удлинения, но при этом оставаясь прочным и стабильным, пластик Flexa W может использоваться для создания различных видов зажимных деталей или изделий, которым необходима точная подгонка. Благодаря яркому глянцевому белому цвету Flexa W напечатанные объекты выглядят привлекательно и выделяются на общем фоне.

Почему ProtoFab?

Широкий выбор фотополимеров ProtoFab дает возможность решать самые разнообразные задачи быстрого прототипирования и создания готовых изделий.
Материалы имеют превосходные физические и механические свойства, что обеспечивает универсальность их применения и долговечность.
ProtoFab активно работает над усовершенствованием материалов в собственных лабораториях и RP-центрах, поддерживая постоянную обратную связь с заказчиками.
Продукция ProtoFab – это более низкие цены по сравнению с западными аналогами при сопоставимом качестве.

Хотите опробовать решение ваших задач на фотополимерном 3D-принтере? Закажите тестовую 3D-печать в iQB Technologies!

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Приветствую, коллеги!

Практически ровно год назад я опубликовал небольшой обзор по фотополимерным смолам. Но прошел год – а это для данной стремительно развивающейся технологии немало.

Пока обновить обзор.

«Обозреваем» смолы в ценовом диапазоне до 10 000 рублей за килограмм или литр общего назначения, которые реально купить на территории РФ.

В обзор не вошли смолы ценой свыше 10 000 рублей, смолы для SLA-принтеров, выжигаемые смолы, а так же смолы, принципиально доступные россиянам, но отсутствующие в специализированных магазинах (Slash, Sparkmaker, Kelant, etc).

Ранее я писал, что все LCD-принтеры совместимы по смолам – год назад это было истиной. Сегодня – уже нет. LCD-принтеры нового поколения с параледом и светодиодами большой мощности не в состоянии печатать прозрачными полимерами из-за высокой паразитной засветки по Z. Свои проблемы совместимости вырисовались и у принтеров со слабой подсветкой. Раньше я употреблял термин «производитель», сейчас считаю, что правильнее говорить «торговая марка», т.к. большинство китайских фотополимеров просто «перепаковка» - ни Wanhao, ни Anycubic не имеют своего производств.

Anycubic
Fan To Do
Photocentric
Gorky Liquid
Harzlabs
Monocure
Wanhao.

Фотополимеры без запаха - Gorky Liquid, Harzlabs
Фотополимер с едва заметным запахом – Hardlight hard
Фотополимеры со слабым, терпимым запахом - Fan To Do, Wanhao (?), Anycubic (. )
Фотополимеры со средним по интенсивности запахом – Anycubic, Monocure Rapid, Wanhao (?).
Фотополимеры со сильным запахом, исключающим возможность печати без вытяжки – Photocentric, Monocure FLEX.

3DSla – о запахе никто не отписался, но вероятно – без запаха («наши» фотополимеры обычно не пахнут)

О механических свойствах.

Основная линейка бюджетных фотополимеров не отличается хорошими мехсвойствами - либо не твердые, не прочные и хрупкие, либо твердые, прочные и хрупкие (не допускают даже небольшого изгиба).

К твердым и слегка гибким относятся:

Следует отметить, что мехсвойства зависят от цвета и хрупкость Harzlabs модельный бесцветного намного меньше, чем красного.

Wanhao – твердый, прочный, слегка гибкий фотополимер с очень хорошими мехсвойствами.

К жестко-эластичным (toch) фотополимерам относятся:

По мехсвойствам – как твердая резина. При толщине более 3мм – обеспечивает достаточную жесткость, и при этом отсутствие хрупкости.

К эластичным фотополимерам (FLEX) относятся:

По мехсвойствам – как резина. Оба фотополимера отличаются мерзким запахом, исключающим возможность печати без вытяжки.

К фотополимерам с мехсвойствами «как полиуретан» относятся

Дешевых фотополимеров с мехсвойствами «как нейлон», к сожалению, пока нет. Но надеюсь, появятся в ближайшее время.

1) все непрочные или гибкие полимеры (жестко-эластичные, флексы и т.п.) очень капризны при печати – рвут поддержки, изгибаются и пр.

2) все белые непрозачные фотополимеры подкрашенные окисью титана – дают осадок и требуют тщательного перемешивания, длительная печать ими без перемешивания – затруднена. Полимеры Fan To Do Snow White, Ash Grey, Deep Black, Dentifix так же дают осадок пигмента и так же требуют тщательного перемешивания.

3) Точность и мехсвойства полимеров зависят от цвета. Белые и светлые полимеры дают сильную паразитную засветку и сглаженные поверхности, прозрачные – сильную паразитную засветку по Z, черные и красные – как правило, самые «резкие» и точные.

4) Все фотополимеры могут расслаиваться при хранении, перед началом печати надо тщательно перемешивать.

5) Реактивность и другие свойства фотополимеров зависят от температуры и влажности в помещении. При низких температурах возможен брак в печати, при высокой влажности – тоже.

6) Фотополимеры в основном плохо дружат с силиконами на платиновом катализаторе. Совместимость с силиконами на платиновом катализаторе задекларирована у Gorky Liquid Simple и Harzlabs модельный.

Обзор цен на фотополимеры. Цены усредненные, в различных торговых точках могут различаться. Цены немного несопоставимы, т.к. в одних случаях – даны за килограмм, в других – за литр. В зависимости от маркетинговой политики поставщика (плотность фотополимера – немного больше 1 кг/литр)

НИЧЕГО НЕТ.

Достаточно качественные фотополимеры, цена связана с тем, что основная выручка и прибыль формируется за счет производства «промышленной» смолы для SLA-принтеров. Тут продажа фактически чуть выше стоимости компонентов.

«Standart» выпускается только прозрачным, хорошо идет на принтерах «старого» поколения (не дает паразитной застветки по Z), на принтерах с мощным параледом – дает высокую паразитную засветку по Z.

3.1. 3DSla – от 4000

Цена от 4200 рублей

4.1. Стандартная смесь Fun To Do Standard Blend (Funtodo SB)

4.2. Anycubic basic

Предел прочности на разрыв 20 Н/кВ.мм, удлинение на разрыв 6-7%, твердость по Шору 80-85D, усадка 2,5%.

5.1. Monocure 3D Rapid

Твердость по Шору 70D.

5.2. Полимер белоснежного цвета Fun To Do Snow White (Funtodo SW)

Очень красивый непрозрачный сильнопигментированный полимер, требует тщательной калибровки платформы и длительной засветки первых слоев.

Хрупкий и твердый.

5.3. Hardlight Hard

Оптимальное сочетание легкости печати, твердости, прочности и гибкости. На текущий момент – мой любимый фотополимер.

6.1 Промышленный полимер Fun To Do Industrial Blend (Funtodo IB)

Цвет: красный, черный, натуральный

6.2 Серый фотополимер Fun To Do Ash Gre

Красивый непрозрачный полимер, требует тщательной калибровки платформы и длительной засветки первых слоев.

6.3 Чёрный полимер фотополимер Fun To Do Deep Black (Funtodo DB)

Красивый непрозрачный полимер, требует тщательной калибровки платформы и длительной засветки первых слоев.

6.4. Harzlabs модельный

Предел прочности на разрыв 45 Н/кВ.мм, удлинение на разрыв 6-7%, твердость по Шору 87-92D, усадка мене 1%.

6.5. Прозрачный фотополимер Fun To Do Nano Clear

Твердость по Шору 40D, удлинение при разрыве – 10%.

Твердость по Шору 80D.

Мехсвойства –«как у полиуретана» - жесткий, прочный, немного эластичный, нехрупкий, допускает изгиб на большой угол с минимальным радиусом без слом.

На этом пока все, надеюсь мой обзор оказался для вас полезным.

PS. В связи с выбранной ценой отсечения 10000 рублей за литр/килограмм в обзор не попали некоторые очень интересные фотополимеры.

Подпишитесь на автора

Читайте также: