3D drukas prototipos tiek izmantoti dažādi materiāli. 3D druka ir pietiekami elastīga, lai ražotāji varētu noteikt produkta formu, tekstūru un izturību. Salīdzinot ar tradicionālo ražošanas metodi, ražošanas soļi ir saīsināti. Turklāt šos produktus var izgatavot no dažāda veida 3D drukas prototipu materiāliem.
1. Plastmasas materiāli
No visiem izejmateriāliem, ko mūsdienās izmanto 3D drukāšanas prototipiem, plastmasa ir visizplatītākā. Pateicoties tās stingrībai, elastībai, gludumam un spilgto krāsu opciju klāstam, plastmasas pievilcība ir viegli saprotama.
Plastmasas izstrādājumi bieži tiek ražoti, izmantojot FDM printerus, kur termoplastiskie pavedieni tiek izkausēti un veidoti formā slāni pa slānim. Šajā procesā izmantotā plastmasa parasti ir izgatavota no viena no šādiem materiāliem:
◆ Polipienskābe (PLA): PLA ir viena no videi draudzīgākajām iespējām 3D printeriem, to iegūst no dabīgiem produktiem, piemēram, cukurniedrēm un kukurūzas cietes, tāpēc tā ir bioloģiski noārdāma. Plastmasas, kas izgatavotas no cietajām un mīkstajām skābēm, ir gan mīkstās, gan cietās formās, un ir paredzams, ka nākamajos gados tā dominēs 3D drukas nozarē. Cietais PLA ir izturīgāks materiāls un tāpēc ir ideāli piemērots plašākam produktu klāstam.
◆ Akrilnitrila butadiēna stirols (ABS): tiek novērtēts tā izturības un drošības dēļ, un tas ir populāra izvēle mājas 3D printeriem. Materiāls, kas pazīstams arī kā “Lego plastmasa”, sastāv no makaroniem{1}}līdzīgiem pavedieniem, kas nodrošina ABS stingrību un elastību.
◆ Polikarbonāts (PC): salīdzinājumā ar iepriekšminētajiem plastmasas veidiem polikarbonātu parasti neizmanto, tas darbojas tikai 3D printeros ar sprauslu dizainu, kas darbojas augstā temperatūrā. Cita starpā polikarbonāts tiek izmantots, lai izgatavotu lētus-plastmasas stiprinājumus un formēšanas paplātes.
2. Metāla materiāls
3D drukas nozarē otrs populārākais materiāls ir metāls, ko izmanto procesā, ko sauc par tiešo metāla lāzera saķepināšanu vai DMLS/SLM. DMLS printeri ir pievilcīgi arī tādu juvelierizstrādājumu ražotājiem, kurus var 3D drukāt ātrāk un lielākos daudzumos — bez nepieciešamības pēc ilga un detalizēta darba.
Metāla 3D drukāšana ir arī pavērusi durvis mašīnu ražotājiem, lai galu galā izmantotu DMLS, lai ražotu ātrumu un apjomu, kas nav sasniedzams ar pašreizējām montāžas iekārtām. Šo notikumu atbalstītāji apgalvo, ka 3D drukāšana ļaus iekārtu ražotājiem ražot metāla detaļas, kas ir stiprākas nekā tradicionālās detaļas, kas izgatavotas no rafinētiem metāliem.
DMLS tehnoloģijai piemēroto metālu klāsts ir tikpat daudzveidīgs kā dažādie 3D printeru plastmasas veidi:
◆Nerūsējošais tērauds: ideāli piemērots apdrukas piederumu, virtuves piederumu un citu priekšmetu, kas var nonākt saskarē ar ūdeni.
◆Bronza: var izmantot vāžu un citu armatūru izgatavošanai.
◆Zelts: ideāli piemērots apdrukātiem gredzeniem, auskariem, rokassprādzēm un kaklarotām.
◆ Alumīnijs: lieliski piemērots plāniem metāla priekšmetiem.
◆Titāns: izturīgs, pirmā izvēle izturīgām ķermeņiem.
3. Pulvera materiāls
Mūsdienu modernākie 3D printeri izstrādājumu izgatavošanai izmanto pulverveida materiālus. Printera iekšpusē pulveris tiek izkausēts un sadalīts slāņos, līdz tiek sasniegts vēlamais biezums, tekstūra un raksts. Šie pulveri var būt no dažādiem avotiem un materiāliem, bet visizplatītākie ir:
◆ Poliamīds (neilons): ar savu izturību un elastību poliamīds nodrošina a
augsts detalizācijas līmenis 3D drukātajos prototipu produktos. Materiāls ir īpaši piemērots izmantošanai 3D drukāšanas daļās un prototipu bloķēšanas daļās.
◆ Alumīnija pulveris: sastāv no poliamīda un pelēka alumīnija maisījuma,
alumīnija pulveri var izmantot dažos no spēcīgākajiem 3D drukātajiem prototipiem. Pulveris ir atzīts par granulētu un smilšainu izskatu, un to var izmantot rūpnieciskos modeļos un prototipos.
◆ Pulvera veidā ir tādi materiāli kā tērauds, varš un cita veida metāli
vieglāk transportēt un veidot vēlamās formās. Tāpat kā dažādas plastmasas, ko izmanto 3D drukātajos prototipos, metāla pulveris ir jāuzsilda līdz tādam līmenim, lai to varētu sadalīt slāni pa slānim, veidojot pilnu formu.
4. Sveķu materiāls
Sveķi ir izgatavoti no šķidriem polimēriem, kas sasniedz savu galīgo stāvokli, pakļaujoties UV gaismai. Sveķi parasti ir sastopami melnā, baltā un caurspīdīgā veidā, bet dažas izdrukas tiek ražotas arī oranžā, sarkanā, zilā un zaļā krāsā. Materiāls ir sadalīts šādās trīs kategorijās:
◆ Augstas detalizācijas sveķi: parasti izmanto maziem modeļiem, kuriem nepieciešama sarežģīta
detaļas. Piemēram, ar šīs klases sveķiem bieži tiek apdrukātas četru{0}}collu figūriņas ar sarežģītām drēbju skapja un sejas detaļām.
◆ Krāsojami sveķi: dažreiz tiek izmantoti gludas virsmas 3D drukāšanai, un šādi sveķi ir pazīstami ar savu estētisko pievilcību.
◆ Caurspīdīgie sveķi: šī ir spēcīgākā sveķu kategorija, tāpēc tā ir vislabāk piemērota dažādiem 3D drukātiem produktiem. Parasti izmanto modeļiem, kuriem jābūt smacējošiem un caurspīdīgam.