Chemson Pacific готовит 3DVinyl – первый филамент для 3D-печати на основе ПВХ

Хотя большинство материалов, используемых в 3D-печати, заимствуются из ассортимента уже существующих промышленных полимеров, один популярный термопласт доселе не находил признания в аддитивном производстве. Имя ему поливинилхлорид (ПВХ или PVC), а в быту он знаком по пластиковым трубам, заменителям кожи, защитным пленкам на моющихся обоях и натяжных потолках и по грампластинкам. Поливинилхлорид обладает массой заманчивых свойств: он прочен, дешев, устойчив к воздействию внешней среды и даже огня. Благодаря этому ПВХ занимает третье место среди термопластов по объему промышленного использования. Почему же ПВХ не нашел своего места в 3D-печати? Все дело в токсичности. Хотя в стабильном виде этот пластик не представляет опасности, при сгорании он выделяет букет токсичных и канцерогенных хлорорганических соединений, включая фосген (газ удушающего действия, использовавшийся в качестве химического оружия в Первую мировую войну) и диоксины (вызывают нарушения всевозможных обменных процессов), что усложняет утилизацию. Кроме того, в промышленный ПВХ зачастую добавляются свинец (в качестве стабилизатора) и фталаты (в качестве пластификаторов). Последние накапливаются в готовом продукте и в течение некоторого времени выделяются в газообразной форме. Впрочем, токсичные материалы в композиции термопластов печатникам не в новинку, ведь «С» в «АБС» означает стирол – яд, поражающий нервную систему. То же самое касается и полистирола (HIPS). Поликарбонат же может стать источником канцерогенного бисфенола А: это вещество используется в качестве отвердителя, а в готовых изделиях может присутствовать в относительно небольших остаточных объемах, выделяясь при нагревании. Именно поэтому и не рекомендуется использовать поликарбонат для изготовления контейнеров для горячей еды или напитков.

Хотя концентрации вредных веществ в воздухе при 3D-печати в большинстве случаев достаточно малы, многие из них имеют кумулятивный эффект, накапливаясь в организме, а потому хорошей вентиляцией пренебрегать не стоит. В крайнем случае, не стоит забывать о таких относительно безопасных вариантах, как полилактид или поликапролактон, хотя их физические и механические характеристики по многим параметрам оставляют желать лучшего. Теперь же представители австралийской компании Chemson Pacific уверяют, что им удалось создать безопасную версию ПВХ для 3D-печати, получившую название «3DVinyl». Разработка материала велась на протяжении двух лет с участием экспертов из DuPont, PMMCO и AIO Robotics. Как заявляют создатели, готовый продукт перенял стойкость к химическому воздействию и высокую температуру воспламенения промышленных аналогов. В качестве достоинств указывается и стойкость к воздействию ультрафиолета, что немного странно, так как именно фотодеструкция всегда считалась одним из основных недостатков ПВХ. Впрочем, в промышленности с этой проблемой справляются за счет светопоглощающих красителей: по-видимому, этот момент учтен и разработчиками из Chemson Pacific. Кроме того, компания заявляет об относительно экологичном производственном процессе, использующем природный газ вместо сырой нефти, а готовый материал прочен, обладает хорошей текучестью во время экструзии и низкой усадкой.

Коммерциализация поливинилхлорида в качестве филамента начнется в Австралии, где компания заключает альянсы с местными производителями Welvic и CSIRO, работающими на австралийский, новозеландский и азиатский рынок. Премьера нового материала должна состояться 19 мая на конференции представителей виниловой отрасли Австралии. В Европе и США компания будет представлена американским производителем филаментов Functionalize, известном своими токопроводящими композитами. Опытные образцы уже были испытаны на 3D-принтерах Zeus производства AIO Robotics.Что касается характеристик нового филамента, генеральный директор Functionalize Майкл Тутонги поспешил заявить: «3DVinyl не содержит свинец или фталаты. Это пластик, аналогичный тому, что используется в пакетах для переливания крови. В то же время, Chemson добавила пластификаторы и стабилизаторы с тем, чтобы превратить ПВХ в приемлемый для 3D-печати термопластик, заодно упразднив образование хлорорганических соединений. В результате был получен материал, не выделяющий неприятных запахов и не требующий высокой температуры экструзии или подогрева платформы, как АБС. Материал выглядит и печатается замечательно, а стабилизация химической композиции основана на новых методах, разработанных в Clemson. В настоящее время мы ведем работу над созданием готового коммерческого продукта». Отметим лишь, что за последние десять лет несколько крупных американских медицинских учреждений решили все-таки отказаться от использования контейнеров из ПВХ.

О сроках начала поставок и розничных ценах ПВХ-филамента 3DVinyl пока не сообщается.