3d baskı için malzeme seçerken, mekanik özellikler, yüzey kalitesi, üretilebilirlik özellikleri ve maliyeti göz önünde bulundurmak önemlidir. 3D baskıda, belirli baskı yöntemlerine en uygun çok çeşitli malzemeler kullanılabilir.
3d Baskı Malzemeleri
| Plastikler | Metaller | Reçineler |
|---|---|---|
| PLA | Alüminyum | Standart |
| ABS | Titanyum | Yüksek güç |
| Naylon | Paslanmaz çelik | Şeffaf |
| POM | Pirinç | Zorlu |
| Esnek TPU | Bronz | Lastik |
| PET-G | Inconel 625 | Esnek |
Plastikler
Plastikler, düşük maliyetleri, dayanıklılıkları, çok yönlülükleri ve üretim kolaylıkları nedeniyle 3D baskıda en yaygın kullanılan malzemelerdir. En yaygın olanı FDM’de kullanılan bir filamentte olmak üzere farklı formlarda bulunabilirler. Malzeme türü ve üretim yönteminin bu kombinasyonu, düşük maliyeti nedeniyle genellikle prototipleme için kullanılır. Plastikler, daha iyi doğruluk ve parça detayı sunduğu için son kullanım ürünleri için daha uygun olan SLS için toz halinde de bulunabilir. Plastik kullanan diğer iki ekleme yöntemi, malzeme jeti ve bağlayıcı jetidir. En yaygın kullanılan plastikler aşağıda listelenmiştir:
ABS
Filament formundaki Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS), 3D baskıda en yaygın kullanılan plastiktir. Ayrıca SLS için toz formda ve SLA için sıvı formda gelir. Malzeme, fiziksel darbelere ve kimyasal korozyona karşı mükemmel direnç ile yüksek çekme dayanımına sahiptir. Güzel bir parlak yüzeye sahiptir ve çok çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır. Dezavantajları, biyolojik olarak parçalanamaması ve dikkatli bir değerlendirme yapılmadan basıldığında eğilmeye eğilimli olmasıdır.
✅ Yüksek mukavemet
✅ Kimyasal korozyona dayanıklı
❌ Yüksek sıcaklıklı ortamlar için uygun değildir
❌ Zayıf yorulma direnci
Naylon
Naylon, filament ve toz halinde bulunabilir; ikincisi, SLS ile birlikte daha popülerdir. Malzeme, hafif olmasına rağmen mükemmel mekanik dayanıma ve aşınma performansına sahiptir, bu da onu çarklar ve yataklar gibi hareketli parçalar için mükemmel bir seçim haline getirir. Çoğu kimyasala karşı direnci iyidir. Bununla birlikte, zamanla boyutsal kararlılığı etkileyen yüksek nem emme özelliğine sahiptir.
✅ İyi güç-ağırlık oranı
✅ Mükemmel aşınma performansı
❌ Zayıf UV direnci
❌ Isıya duyarlı
PLA
Polilaktik asit (PLA), FDM ile birlikte kullanılır ve biyolojik olarak parçalanabilme gibi inanılmaz bir avantaja sahip olduğu için hızlı prototipleme için çok popüler hale geliyor! Plastiklerin çoğu sentetik bileşiklerden (petrokimyasallar) yapılır; ancak PLA, mısır nişastası gibi organik kaynaklardan yapılır. Basması kolaydır ve geniş bir renk yelpazesine sahiptir. Dezavantajları, düşük mekanik mukavemete ve parça detayına sahip olmasıdır.
✅ Çoğu 3D baskı malzemesinin aksine biyolojik olarak parçalanabilir
✅Geniş renk seçeneği mevcuttur
❌ Çok detaylı parçalar için uygun değildir.
❌ Zayıf mekanik özellikler
Metaller
3D baskılı metaller, 3D baskının tasarım esnekliğini metalin mekanik özellikleriyle birleştirdikleri için imalatta benzersiz bir konuma sahiptir. Son kullanım ürünlerine yönelik tamamen işlevsel prototipler için kullanılırlar. Metalde SLS, üretim sürecini basitleştirebileceği ve israfı azaltabileceği için bir tasarım karmaşık olduğunda genellikle en uygunudur. Örneğin, parçalar mükemmel bir güç-ağırlık oranına sahip olacak şekilde dahili bir kafesle tasarlanabildiğinden, havacılık endüstrisi metalde SLS’yi benimsemiştir. Kullanılan en yaygın metaller aşağıda özetlenmiştir:
Alüminyum
Alüminyum, büyük bir güç-ağırlık oranı sunduğu, aşındırıcı olmadığı, manyetik olmadığı ve iyi ısı/elektrik iletkenliğine sahip olduğu için 3D baskıda en yaygın kullanılan metaldir. Aynı zamanda en uygun fiyatlı metaldir. Bu malzemeye basılan parçalar makineyle işleme, ısıl işlem, kaynaklama, kumlama, parlatma ve kaplama gibi çok çeşitli bitirme yöntemlerine tabi tutulabilir.
✅ İyi mekanik özellikler ve anodize edilebilir
✅ Uygun maliyetli malzeme
❌ Isıya duyarlı
❌ Paslanmaz çelik kadar güçlü değil
Titanyum
Titanyum hafiftir ve yüksek çekme dayanımına sahiptir; alüminyuma göre geliştirilmiş bir güç-ağırlık oranı sunar. Biyouyumludur ve küçük ayrıntılı parçalar üretme yeteneği ile birleştiğinde, 3D baskılı titanyumu tıp endüstrisinde implantlar için popüler hale getirir. Malzeme, hafif özellikleri ve yüksek sıcaklıklarda kararlılığı nedeniyle havacılık endüstrisinde de popülerdir.
✅ En yüksek mukavemet / ağırlık oranı
✅ Korozyona dayanıklı
❌ Pahalı
❌ 400 Co üstü sıcak ortam için uygun değildir.
Paslanmaz çelik
Paslanmaz çeliğe baskı, mükemmel korozyon direnci, yüksek mukavemet ve iyi sünekliğe sahip parçalar oluşturur. Korozyon direnci özellikleri, gıda endüstrisi için çok uygun olmasını sağlar. Parçalar, makineyle işleme, kumlama, cilalama, kaplama ve kaynaklama gibi çeşitli bitirme işlemlerinden geçebilir.
✅ Mükemmel mekanik özellikler
✅ Korozyona dayanıklı
❌ Alüminyumdan daha pahalı
❌ Anodize edilemez
Reçineler
3D baskıda kullanılan reçineler, genellikle bir lazer veya LCD ekran biçiminde bir ışık kaynağına maruz kaldığında katılaşan sıvı fotopolimerlerdir. Reçine kullanan en yaygın iki yöntem SLA ve Material Jetting’dir. Reçinelerden oluşturulan parçalar, karakteristik olarak, hoş bir pürüzsüz yüzey kaplamasıyla birlikte yüksek ayrıntılara sahiptir. Reçinelerin dezavantajları, en iyi mekanik özelliklere sahip olmamaları ve renk seçeneklerinin hala oldukça sınırlı olmasıdır. Ayrıca, bazı reçinelerin su ekosistemi için toksik olabileceğini gösteren son araştırmalar yapılmıştır, ancak çevre dostu reçineler mevcuttur.
Standart Reçine
Standart bir reçine, mükemmel boyut stabilitesine, pürüzsüz bir yüzey kaplamasına ve oldukça sertliğe sahiptir. Üretim yöntemi (SLA) ve malzemenin kombinasyonu, çok uygun maliyetli parçalar sağlar. Bu tür malzeme, yük taşımayan, yüksek özellik detayına sahip prototipler için en uygun olanıdır.
Duvarlar çok ince basılırsa, yumuşak ve esnek olabilirler.
Çoğunlukla parçalar beyazdır ve üzerlerinde hafif sarı bir belirti vardır.
✅ Diğer reçinelere göre daha ucuz
✅ İyi parça detayı
❌ Parça duvarlar yumuşak olabilir
❌ pahalı
Yüksek Mukavemetli Reçine
60 santigrat dereceye kadar ısı toleransı ile birlikte büyük bir güç ve dayanıklılığa sahiptir. Aynı zamanda izotropik mekanik özellikler sergiliyor, bu da her yönde aynı malzeme özelliklerine sahip olduğu anlamına geliyor; bu, 3D baskıda nadir görülen bir durum. Bu özellikler, bu reçineyi zorlu fonksiyonel prototipler ve son kullanım ürünleri için popüler bir seçim haline getirir. Bu reçinenin dezavantajı, küçük detaylı özelliklerin yazdırılmasında çok etkili olmamasıdır.
✅ Mükemmel mekanik özellikler
✅ Bir reçine için yüksek sıcaklık dayanımı
❌ Çok detaylı parçalar için uygun değil
❌ pahalı
Şeffaf Reçine
Şeffaf reçine, çok düzgün, optik olarak şeffaf bir yüzey elde etmek için zımparalama, cilalama ve UV işleminden sonraki işlem adımlarından geçebilir. Aynı zamanda büyük boyutsal kararlılığa ve su direncine sahiptir. Malzeme, şeffaf parçalar için model doğrulaması için yaygın olarak kullanılır ve nihai ürünler için de kullanılabilir. Ana dezavantajlar, parçalarda küçük kabarcıkların bulunabilmesi ve karmaşık tasarımların optik olarak şeffaf olarak parlatılamamasıdır.
✅ Optik olarak şeffaf kaplama
✅ Suya dayanıklı
❌ Diğer reçinelere göre daha pahalı
❌ Malzemede küçük kabarcıklar olabilir
Karbon fiber
Karbon lifleri, mekanik özelliklerini iyileştirmek için ABS gibi bir FDM filament malzemesine dahil edilebilir. Lifler, bir parçanın mukavemet-ağırlık oranını, sertliğini ve boyutsal kararlılığını artırarak onları son kullanım ürünleri için daha uygun hale getirir. Bununla birlikte, eklenen karbon lifleri, maliyeti artıran baskı komplikasyonlarına neden olabilir. Bu malzeme kullanılarak basılan parçalar, mükemmel mekanik özelliklerinden dolayı genellikle İHA’larda/dronlarda bulunabilir.