Yleistietoa 3D-tulostuksessa käytettävistä materiaaleista:

Muovit

Muovit voidaan jakaa kahteen eri luokkaan perustuen niiden käyttäytymiseen korkeissa lämpötiloissa.

Kestomuoveja (Thermoplastics) voidaan sulattaa, jäähdyttää ja kiinteyttää useita kertoja. Kestomuovien materiaaliominaisuudet kuitenkin heikkevät jokaisen sulatus/jäähdytys/kiinteytyskierron yhteydessä. Heikkeneminen riippuu käytetystä materiaalista, joten mikäli materiaaliominaisuudet halutaan säilyttää, täytyy joukkoon lisätä tuoretta materiaalia. Yleisesti käytetyt PLA-filamentit kestävät kierrätystä noin 3-5 kertaa, jonka jälkeen sen materiaaliominaisuudet ovat heikentyneet merkittävästi. Jauhemateriaaleissa puolestaan yleinen polyamidi 12 (nylon) vaatii 20-40% tuoretta materiaalia joukkoon jokaisen tulostuskerran jälkeen.

Kertamuovien (Thermoset polymers) polymeerit silloittuvat valmistuksessa kovalenttisin sidoksin, mikä estää muovien sulamisen ja uudelleen muokkaamisen. Fotopolymeerit (photopolymers) ovat kertamuoveja jotka käyttävät valoa polymerisointiprosessin käynnistämiseen.

Kestomuovit (filamentit)

Materiaalin pursotuksessa (Material Extrusion) on tarjolla satoja erilaisia kestomuoveja sekä erilaisia komposiitteja filamenttina tai granulaattina.

PLA (Poly Lactic Acid): yleisin materiaalin pursotuksessa käytetty materiaali (kuluttajatason laitteet). Kyseessä on uusiutuvista raaka-aineista valmistettu, biohajoava kestomuovi. Raaka-aineena voidaan käyttää esimerkiksi maissitärkkelystä tai sokeriruokoa.

ABS (Acrylonitrile Butadiene Acrylate): Yksi yleisimmistä tulostusmateriaaleista, jolla on hyvä kestävyys ja kovuus.

ASA (Acrylonitrile Styrene Acrylate) on kehitetty ABS -muovin vaihtoehdoksi ja sillä on hieman parempi säänkestävyys kuin ABS-muovilla.

HIPS (High Impact Poly Styrene): ABS -materiaalin rinnalle/korvaajaksi kehitetty tekninen materiaali.

PVA (Poly Vinyl Alcohol): Vesiliukoinen materiaali jota käytetään yleensä 3D-tulostusmateriaalin rinnalla tukimateriaalina.

PETG (Poly Ethylene Terephthalate, Glycol-modified): Yleinen 3D-tulostusmateriaali, jossa yhdistyy PLA:n helppo tulostettavuus ABS:n teknisiin ominaisuuksiin

TPU (Thermoplastic Poly Urethane): Todennäköisesti yleisin materiaalin pursotuksessa käytettävä, joustava tulostusmateriaali. Sillä on hyvä kulutuskestävyys ja kemikaalien kesto.

PEEK (Polyether ether ketone): Erikoismuovi, jota pidetään teknisiltä ominaisuuksiltaan yhtenä parhaista teknisistä muoveista. Tällä on myös kääntöpuolensa, sillä materiaalin tulostaminen vaatii suuttimelta yli 400 °C lämpötilaa, lämmitettyä kammiota ja hyvää tulostusprosessin hallintaa.

Kestomuovit (jauhepetimenetelmät)

Jauhepetimenetelmiin on tarjolla vielä suhteellisen rajattu määrä erilaisia kestomuoveja, joista tarjotaan ”puhtaan” version lisäksi yleensä erilaisia sekoitteita (mm. lasikuula- ja alumiinivahvistetut versiot). Tässä on lueteltuna muutama yleisesti jauhepetitekniikassa käytössä oleva materiaali.

PA12 (Polyamide 12, nylon): PA12, eli yleisemmin nylon on yleisin jauhepetitekniikassa käytetty materiaali. Lähes jokaisella valmistajalla on materiaalista oma versionsa. Materiaalin ominaisuudet on hyvin tiedossa ja sitä käytetään laajasta teollisuuden eri käyttökohteissa.

PA12 GF (Polyamide 12 Glass Filled): Lasikuulavahvistettu nylon.

TPU (Thermoplastic Polyurethane): Termoplastinen polyuretaani on hyvin kulutusta kestävä ja joustava materiaali.

PA11 (Polyamide 11): PA11 on 100% risiinipavuista valmistettu biopohjainen materiaali hyvällä kemikaalikestolla.