От макета до готовой детали: опыт использования пластиков для 3D-печати

Сегодня поговорим о материалах для полимерной 3D-печати. В прошлом посте я уже рассказывал о том, что наша компания использует аддитивные технологии при разработке одного из проектов. Они используются, как на этапе прототипирования, так и для изготовления ряда деталей.

Начнём с того, зачем нужно прототипирование? Прототипирование – это процесс изготовления макета будущего изделия. Данное решение необходимо для проверки функциональности и удобства монтажа, а также использования продукта до его фактической реализации. К тому же оно помогает понять, были ли допущены ошибки на момент проектирования и на сколько технологичным будет готовая деталь.

Для создания прототипа можно использовать различные материалы и технологии, но надо понимать, что такое изделие должно быть экономичным и не обязано выполнять все функции будущего изделия. Макет можно изготовить из дерева, различных полимеров, таких как пенопласт, а можно напечатать на 3D-принтере. Оценив технологию изготовления, качество и наши возможности, был сделан выбор в пользу аддитивных технологий.

Определив для себя метод прототипирования, мы столкнулись со сложностью выбора материала и производителя. Немаловажным фактором для нас выступает максимальная локализация производства. Это упрощает эксплуатацию наших проектов, способствует налаживанию мелкосерийного производства. Поэтому мы выбирали материал среди отечественных производителей: REC, SEM, PROplast и FDplast.

Что мы использовали и для каких целей

Опираясь на свой опыт в 3D-печати в рамках других проектов, мы пришли к выводу, что наш запрос удовлетворяет компания REC. Она обладает широкой линейкой продукции. Производит как классические, так и инженерные материалы.

Для создания прототипов деталей был использован PLA пластик. Он обладает низкой температурой плавления, быстрой скоростью печати и ему не нужна камера с подогревом. Указанные производителем рекомендации по применению полностью соответствуют реальности. В процессе мы ни разу не вносили никаких корректировок в настройки принтера, как это иногда случалось с материалом китайских производителей. Большим плюсом выступает экологичность материала. PLA – биоразлагаемый, термопластичный пластик, структурным элементом которого выступает молочная кислота. Его можно переработать классическим методом и пустить в повторное производство. Плюсом для применения данного материала в прототипировании также выступает его низкая стоимость, что в сравнении с другими материалами позволяет значительно экономить.

Позже, изучив каталог компании, мы пришли к выводу, что ряд деталей может быть изготовлен из композитного пластика тем же методом. Это экономически выгоднее, чем изготавливать их из полимерных композитов привычными способами, а также позволяет запустить процессы параллельно, задействуя меньше человеческих ресурсов. Особенностью бренда выступает уникальность состава инженерных пластиков. На данный момент найти аналог на отечественном рынке практически невозможно. Для наших задач мы использовали FormaX. Это материал на основе ABS с добавлением углеволокон (15%). Такой пластик обладает идеальными для нас прочностными и жесткостными характеристиками, выдерживает высокую температуру и не имеет усадки. Из него мы выполнили элементы аэродинамического пакета нашего спортпрототипа, а также руля.

Отзыв по итогам печати

Основными плюсами материалов REC выступают параметры катушек и отработанная технология производства. Пластик однородный, без разнотолщинности нити, что позволяет печатать детали с минимальным браком по слоям. Есть катушки весом 2 кг – актуально для производств, изготавливающих крупногабаритные изделия. Приятным бонусом выступает продуманная упаковка. Пластик поставляется в зип-пакете, упакованным в коробку. Это автоматически решает проблему хранения материала после вскрытия тары. Но советую внимательно следить за катушкой во время печати, чтобы нить случайно не запуталась. У меня был один прецедент, но там больше виноват человеческий фактор.