1. Nhựa in 3D là gì?
Nhựa in 3D là vật liệu để bồi đắp lên mô hình sản phẩm bằng những công nghệ in 3D thông qua sự hỗ trợ của máy in 3D và các phần mềm kỹ thuật. Có rất nhiều các loại vật liệu khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu và phương pháp công nghệ để có thể đưa ra sự lựa chọn.
Vật liêu in 3D là yếu tố quan trọng để cấy thành lên sản phẩm (chất lượng, độ bền, độ cứng, độ thẩm mỹ,….)
2. Những loại nhựa in 3D được sử dụng phổ biến
Vật liệu in 3D có đến 25 loại nhựa in khác nhau. Bao gồm nhựa PLA thông dụng, tới các loại nhựa nhiệt dẻo để làm sản phẩm có tính đàn hồi như vỏ giày, xích xe tăng, băng tải,..
Có 25 loại nhựa được sử dụng cho việc in 3D: PLA, ABS, PETG (PET, PETT), Nylon, TPE, TPU, TPC (Flexible), PC (Polycarbonate), Exotic and Recreational Types of 3D Printer Filament, Wood, Metal, Biodegradable (bioFila), Conductive, Glow-in-the-Dark, Magnetic, Color-Changing, Clay/Ceramic, Professional Types of 3D Printer Filament, Carbon Fiber, PC / ABS, HIPS, PVA, Wax (MOLDLAY), ASA, PP, Acetal (POM), PMMA (Acrylic), Cleaning, FPE
Những loại nhựa được sử dụng phổ biến hơn cả là:
2.1 Nhựa PLA
Nhựa PLA với ưu điểm là không độc, dễ dàng in ấn và đặc biệt không có mùi. Chính điều này đã giúp loại nhựa này ngày càng trở nên phổ biến. Có thể coi đây là loại nhựa in 3d phổ biến nhất trong thị trường hiện nay.
Được làm từ bột bắp (nhưng cũng có thể từ nguyên liệu mía và khoai mì), làm cho nó có thể phân hủy sinh học.
Đây là một vật liệu dễ dàng dùng cho in 3D, phù hợp tiếp xúc với thực phẩm. Ngoài ra, PLA có mùi thơm ngọt ngào dễ chịu khi được làm nóng. Vì vậy, nhiều người thích nó hơn ABS.
Về nhược điểm PLA dễ bị nóng và kém bền hơn so với ABS.
Thuộc tính nhựa PLA:
-Độ cứng: Cao , Độ dẻo : Kém và độ bền : Trung bình
-Nhiệt độ in: 195-230 độ, thường chọn chuẩn là 195 độ
-Độ co ngót khi nguội: Ít
-An toàn cho mảng thực phẩm
-Nhựa PLA chịu nhiệt kém do đó sản phẩm in không nên dùng trong môi trường trên 60 độ
Ứng dụng của nhựa PLA: In hộp đựng, in chi tiết chịu mòn kém, in đồ chơi, in mô hình
2.2 Nhựa ABS
Đây là một loại nhựa phổ biến không kém gì nhựa PLA bởi khả năng chịu nhiệt, chịu lực của nó khá tốt. Loại nhựa này thường được ứng dụng phổ biến trong các sản phẩm công nghiệp và dân dụng như: mũ bảo hiểm, đồ chơi trẻ em,…
Nó có độ cơ tính rất tốt. Tuy nhiên in 3d sẽ bị gặp khó khăn hơn bởi độ co của nó khá lớn. Hơn thế nữa đó chính là nó hơi độc và khá nặng mùi.
Thuộc tính của nhựa ABS:
-Nhiệt độ in: Nhiệt độ khá cao, rơi vào khoảng 210 đến 250 độ
-Độ bền: khá cao
-Độ cứng: cao
-Độ đàn hồi: chỉ duy trì ở mức trung bình
-Loại nhựa này không an toàn để sản xuất các hộp đựng thực phẩm bởi lí do là nó khá độc
Ứng dụng: làm hộp đựng tai nghe, các bộ phận của xe các loại, vỏ hộp điện,…
2.3 Nhựa Peek
Nhựa peek là một trong những vật liệu in 3D được thiết kế cho các bộ phận hiệu suất cao. Nhựa này có khả năng chịu ứng suất, nhiệt độ và hóa chất cao. Nhưng đó không phải là tất cả, các bộ phận được chế tạo từ PEEK có thể tiếp xúc với bức xạ tia X và gamma. Mặc dù khá cứng nhưng vật liệu này dễ chế tạo. Tuy nhiên, điều hấp dẫn về khả năng chịu nhiệt độ là máy in 3D của bạn phải nóng tới 400 ° C để đùn loại vật liệu này – nên in với một dịch vụ in 3D chuyên nghiệp. Bên cạnh mức giá cao, đây có thể là điều không nên đối với bạn vì những lo ngại về an toàn. Nhờ các đặc tính tuyệt vời của chúng, vật liệu in 3D peek được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhất mà ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, hóa chất và y tế có thể tập hợp được. Điều đó bao gồm các dụng cụ y tế mà còn các thành phần bán dẫn.
Ứng dụng: Sản xuất (ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, hóa chất và y tế)
-Đặc tính: Tương thích sinh học, Độ bền cao, Chịu nhiệt, Cứng.
2.4 Nhựa PET
Đây có thể nói là một loại vật liệu có khả năng thay thế thứ hai cho nhựa ABS. Nó nổi bật hơn ABS ở đặc điểm đó chính là loại nhựa này rất cứng và có độ linh hoạt cao, đặc biệt đó chính là nó không phát ra mùi hôi khó chịu khi ở nhiệt độ cao.
Đây là sự lựa chọn phổ biến cho những sản phẩm hàng tiêu dùng bởi điểm cộng của loại nhựa này đó chính là nó khá an toàn và có độ phủ bóng bề mặt rất tốt.
Công nghệ in: FDM
Ứng dụng: sản xuất, DIY, mô hình chức năng,…
2.5 Nhựa PETG
Nhựa PETG về bản chất nó là nhựa PET. Tuy nhiên khi in thì người ta không dùng trực tiếp nhựa PET để in mà phải trải qua quá trình xử lý mà người ta gọi là nhựa PETG.
Nhựa PET như chúng ta đã biết nó là loại nhựa khá phổ biến ở trên thế giới. Chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp chúng có ở thành phẩn của các chai lọ như chai nước ngọt, chai nước suối,.. Ngoài ra thì chúng cũng được chế tạo thành sợi vải hoặc bao bì đựng thực phẩm.
Khi biến đổi thành nhựa PETG, các sợi nhựa nguyên bản đã được xử lý làm trong hơn, giảm độ giòn đi để có thể dễ dàng sử dụng.
Thông số của vật liệu PETG:
-Độ bền: cao
-Độ cứng: khá cao
-Độ dẻo: trung bình
-Độ khó khi in: dễ in
-Nhiệt độ in: khoảng 220 đến 250 độ C
-Độ co: thấp
-Rất an toàn, phù hợp làm đồ dùng thực phẩm
Ứng dụng: làm đồ dùng thiết bị bảo vệ, các sản phẩm có khả năng chịu lực tốt
2.6 Nhựa Hips
Nhựa hips được sử dụng làm vật liệu để hỗ trợ trong công nghệ in ấn FDM và SLA. Nếu được kết hợp với nhựa ABS thì nó sẽ hoạt động ở mức tốt nhất.
Loại nhựa này có độ bền cực cao, chính vì vậy mà nó được ứng dụng trong các sản phẩm đòi hỏi mức độ chống va đập tốt. Nhựa hips cũng giống như những loại khác ở điểm là dễ bị tác động bởi môi trường, chính vì vậy chúng ta cần phải thực sự kĩ càng trong quá trình bảo quản.
Nếu sử dụng nhựa này để in bằng máy in cá nhân thì lời khuyên là bạn nên sử dụng điều hòa không khí. Bởi loại nhựa này có một nhược điểm đó chính là tạo khói khi in.
Công nghệ in: Sử dụng 2 công nghệ in phổ biến đó chính là FDM và SLA
Đặc tính: Có thể hòa tan, có độ bền cao
Ứng dụng: Vận chuyển container, tài liệu hỗ trợ,…
2.7 Nhựa Conductive
Đây là một loại vật liệu khá mới, tuy nhiên nó khá ăn điểm đối với các nhà sản xuất trong thị trường nhựa bở đây là loại vật liệu in 3d dẫn điện.
Nhờ đặc điểm này mà nhựa conductive được ứng dụng trong các thiết bị bị yêu cầu giao điện để tạo cảm biến cảm ứng như máy MIDI, miếng lót chơi game, các dự án sản xuất với mục đích dẫn điện trong các thiết bị điện tử có thể đeo và tạo giao diện giữa các máy tính.
Công nghệ in: Sử dụng công nghệ FDM
Đặc tính: dẫn điện
Ứng dụng: Ứng dụng trong các dự án DIY
2.8 Nhựa Alumide
Các hạt nhôm kết hợp với các nylong tạo ra nhựa Alumide. Chính vì vậy, về cơ bản nó có độ bền và tính chất vật lý tương tự như nylon.
Tuy nhiên nó có sự đột phá hơn hẳn về cấu tạo bề mặt cũng như độ bền và độ dẻo được nâng lên rất nhiều.
Loại vật liệu in 3d này phù hợp với những kĩ thuật xử lý hậu kỳ khác nhau như sơn hoặc đánh bóng. Sử dụng công nghệ SLS.
Đặc tính cũng như là điểm cộng của nó đó chính là độ bền cao, độ phân giải cực kì tốt và khả năng chịu nhiệt vô cùng tuyệt vời
2.9 Nhựa nylon
Được xem là vật liệu poylmer tổng hợp được dùng trong khá nhiều ngành công nghiệp, và là vật liệu tốt trong thế giới in3D. So với các loại nhựa khác, thì nó là số 1 về độ đồng nhất giữa bền, dẻo và cứng. Các tính chất vật lý tương tự như PETG.
Với sự linh hoạt và sức mạnh của nó, Nylon là lựa chọn hàng đầu cho một loạt các ứng dụng từ kỹ thuật đến nghệ thuật. Thông thường, nó được gọi đơn giản là gỗ trắng – đây là mặt hàng chủ lực trong số những sản phẩm khác trong hướng dẫn về vật liệu in 3D này! Bản in nylon có bề mặt nhám có thể được đánh bóng mịn. Trong số các sợi FDM, liên kết lớp của nylon mạnh hơn tất cả các loại khác làm cho nó trở thành vật liệu in 3D lý tưởng cho các bộ phận đòi hỏi độ dẻo và độ bền cơ học tốt. Giống như các loại nhựa nhiệt dẻo khác, Nylon phân hủy từ độ ẩm trong không khí xung quanh – nếu bạn muốn sử dụng nó để in 3D tại nhà, tốt hơn nên lưu trữ nó trong các hộp hoặc túi kín khí.
-Công nghệ in: FDM, SLS
-Đặc tính: Bề mặt chắc chắn, mịn màng (được đánh bóng), hơi linh hoạt, kháng hóa chất
Ứng dụng: Mô hình khái niệm, Mô hình chức năng, Ứng dụng y tế, Dụng cụ, Nghệ thuật
2.10 Nhựa TPU, TPE, TPC
TPU là một loại nhựa nhiệt dẻo, có độ bền và dẻo cực cao tương tự như caosu. Ta có thể dễ dàng thấy loại nhựa này ở các thiết bị ô tô, thiết bị y tế và đồ dùng gia đình.
Tuy nó có ưu điểm là có nhiều những tính chất mà các loại nhựa khác như ABS hoặc PLA không có được. Tuy nhiên TPE lại khá khó để in ấn.
Một loại khác của TPU đó chính là TPE, tuy nhiên TPU có những đặc điểm vượt trội hơn đó chính là có độ cứng và độ đặc khá cao giúp chúng dễ dàng in ấn. Hơn thế nữa đó chính là nó có độ bền và độ dẻo cực kì tốt.
Một loại khác nữa của TPE đó chính là TPC, tuy không được phổ biến như TPU nhưng nó lại là sự lựa chọn hàng đầu của những sản phẩm liên quan tới hóa chất, có khả năng chống tia UV và chịu nhiệt khá tốt.
Nhìn chung thuộc tính của nhóm nhựa này như sau:
-Thuộc loại nhựa nhiệt dẻo
-Độ cứng: Ở mức trung bình
-Độ bền: Khá cao
-Độ dẻo: Rất cao
-Độ co vênh: Thấp
Trên đây là tổng hợp 10 loại nhựa sử dụng phổ biến trong in 3D. Với các đặc tính khác nhau chúng được áp dụng trong các lĩnh vực khác nhau để mang lại hiệu quả tốt nhất
