Cách chọn nhựa in 3D – Tìm hiểu các loại nhựa in 3D phổ biến nhất

Công nghệ in 3D ngày càng được ứng dụng trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực đời sống. Và để đáp ứng nhu cầu đó, các loại vật liệu nhựa in 3D được chế tạo với tính chất, đặc điểm khác nhau. Hãy cùng In Giao ThờiDịch vụ in áo thun giá rẻ tại Đà Nẵng tìm hiểu qua bài viết này bạn nhé!

 

Nhựa in 3D

 

Nhựa in 3D là gì? 

Nhựa in 3D là loại vật liệu trực tiếp tham gia vào quá trình hình thành nên sản phẩm bằng những công nghệ in 3D thông qua sự hỗ trợ của máy in 3D và các phần mềm kỹ thuật khác. Hiện nay, vật liệu in 3D tùy theo công nghệ mà tồn tại ở các dạng: 

Sợi nhựa in 3D: là nguyên liệu nhựa nhiệt dẻo cho các máy in 3D mô hình hóa bồi tích nóng chảy. Có rất nhiều loại sợ với tính chất khác nhau, và đòi hỏi điều kiện nhiệt độ khác nhau để in mà chúng tôi sẽ giới thiệu trong phần sau của bài viết này.

+ Dạng lỏng: ứng với các công nghệ in UV/SLA/DLP/LCD, chúng ta có mực in dạng lỏng hay còn gọi là Resin. Resin dễ dàng hóa rắn dưới tác động của tia laser/UV bước sóng từ 400-550mm.

+ Dạng bột: ứng với công nghệ in SLS có nguyên liệu in 3D dạng bột mịn. Dưới nhiệt dộ cao thì bột bị thiêu kết lại thành khối rắn. 

Nhựa in 3D

 

Trong các loại vật liệu in 3D hiện nay, phổ biến nhất vẫn là nhựa in 3D. Vậy có các loại nhựa in 3D nào hiện nay? Tính chất hay đặc điểm của mỗi loại nhựa này là gì? Cùng tìm hiểu ngay ở phần tiếp theo trong bài viết này của In Giao Thời – In áo thun đẹp tại Đà Nẵng nhé! 

Các loại nhựa in 3D phổ biến nhất 2023 

Có thể nói, vật liệu nhựa in 3D hiện nay vô cùng phong phú, và mỗi loại lại mang đặc tính riêng biệt. Tuy nhiên, điều này là cần thiết bởi không phải loại vật liệu nào cũng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật về mặt công nghệ và được dùng để in mọi sản phẩm. Sau đây, In Giao Thời – In áo thun đồng phục tại Đà Nẵng giới thiệu về các loại nhựa in 3D, cùng theo dõi ngay nhé!

Nhựa cơ bản 

Nhựa cơ bản bao gồm 4 loại là: PLA, ABS, HIPS, và nhựa nylon. Sau đây là bảng tóm tắt đặc tính của các loại sợi nhựa in 3D: 

 

Sợi in

Tính chất đặc biệt 

Sử dụng 

Sức mạnh 

Tỉ trọng

Mềm dẻo 

Độ Bền 

Mức độ khó in 

Nhiệt độ in  

Nhiệt độ bàn in 

PLA

Dễ in & phân hủy sinh học

Với các sản phẩm tiêu dùng 

Trung bình 

1240Kg/m³

Thấp 

Trung bình 

Thấp 

180⁰C – 230⁰C

Không cần gia nhiệt 

ABS

Bền & chống va đập tốt  

Các bộ phận chức năng 

Trung bình 

1010Kg/m³

Trung bình 

Cao 

Trung bình 

210⁰C – 250 ⁰C

50⁰C – 100⁰C

HIPS

Không tan được & phân hủy sinh học 

Cấu trúc hỗ trợ khi sử dụng sợi nhựa in ABS tên máy in đầu phun kép 

Thấp

1040Kg/m³

Trung bình 

Cao 

Trung bình 

210⁰C – 250⁰C

50⁰C – 100⁰C

Nylon 

Bền chác & dẻo, dai 

Tất cả

Cao 

Cao

Cao 

Trung bình 

220 – 260 

50⁰C – 100⁰C

Hút ẩm & giữ kín khi không sử dụng

Nhựa PLA

Nhựa PLA là loại nhựa được sản xuất từ nguồn nguyên liệu tự nhiên như bột bắp, củ sắn, mía, tinh bột khoai tây,… Do đó, các sản phẩm in 3D từ nguyên liệu này an toàn cho người dùng. Bên cạnh đó, nhựa PLA có bề mặt thẩm thấu tốt, thúc đẩy quá trình phân hủy tự nhiên trong điều kiện thích hợp. Chính vì thế, sử dụng nhựa in 3D PLA thân thiện với môi trường hơn các loại nhựa có nguồn gốc hóa thạch. 

Hiện nay, nhựa PLA được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: 

+ Sử dụng trong kỹ thuật cấy mô liên kết các tế bào sống với hệ thống khung qua các vật liệu sinh học. Nhựa PLA được Cục quảng lý thực phẩm & dược phẩm Mỹ ứng dụng lâm sàng ở người và thành công trong tái tạo mô ở các cơ quan như xương, sụn,… 

+ Trong y tế: nhựa PLA được dùng làm vật liệu dẫn truyền thuốc như hỗ trợ dẫn truyền Insulin xịt miệng cho bệnh nhân đái tháo đường type 2,… Bên cạnh đó, còn dùng để chế tạo các thiết bị, dụng cụ y tế như chỉ tự tiêu, thanh định hình, bao bì phân phối thuốc,… 

+ PLA biến tính được gia cường bằn bentonite, phủ hớp microcrystalline cellusose, silicate có khả năng kháng tia UV, ánh sáng khả kiến nên được dùng làm bao bì đóng gói & bảo quản thực phẩm hiệu quả,… 

+ Trong nông nghiệp, PLA được dùng làm màng phủ sinh học có tác dụng làm tăng tốc độ chín của quả; ức chế sự phát triển của nấm, cỏ dại,… 

Nhựa in 3D

 

Bên cạnh ưu điểm vượt trội, nhựa in 3D PLA cũng có nhược điểm là độ bền trung bình và dễ bị nóng. Ngoài ra, việc sản xuất PLA quy mô công nghiệp phục thuộc vào nhà cung cấp nguyên liệu, đòi hỏi công nghệ cao & chi phí nhiều nên giá nhựa in 3D loại này thường khá cao. 

Nhựa ABS

Nhựa ABS (tên gọi tắt của cụm từ Acrylonnitrin Butadien Styren) là loại nhựa nhiệt dẻo được sử dụng phổ biến hiện nay. Có rất nhiều đồ vật xung quanh chúng ta được làm từ nhựa ABS như tủ nhựa in 3D, đồ chơi, vỏ các thiết bị điện tử (vỏ ổ điện, bảng điện),… 

Sở dĩ, chúng được ứng dụng nhiều như vậy là nhờ các đặc tính nổi bật: 

  • Độ cứng, độ bền cơ học cao. 

  • Không thấm nước, chịu nhiệt tốt và không bị nóng chảy ở nhiệt độ thường. 

  • Chịu lực tốt, có tính cách điện. 

Mặc dù vậy, nhựa in 3D ABS nặng mùi, sinh ra chất độc hại khi bị đốt cháy & dễ nứt. 

Nhựa in 3D

Nhựa HIPS

Nhựa in 3D HIPS là một trong những vật liệu in 3D phổ biến. Hạt nhựa nhiệt dẻo HIPS thuộc nhóm nhựa cứng, trong suốt, bề mặt bóng nên rất dễ in. Bên cạnh đó, nó có khả năng tự nhiễm màu, cách điện cực kỳ tốt, cách nhiệt ở tần số cao & kháng hồ quang hiệu quả. 

Hiện nay, nhựa HIPS được sử dụng làm vật liệt hỗ trợ trong in ấn FDM và SLA; cùng nhiều ứng dụng khác như: 

  • Làm vật liệu cách điện tần số cao, vật dụng kẹp cách điện. 

  • Công nghệ thực phẩm: ứng dụng làm cốc sữa chua, khay hộp đựng bánh kẹo,… 

  • Làm bề mặt in ấn nhằm tăng khả năng in ấn,…

Tuy nhiên, cần lưu ý HIPS tạo khói khi in nên cần điều hòa không khó trong phòng khi sử dụng vật liệu này trong phòng in cá nhân nhé!

Nhựa in 3D

Nhựa nylon 

Nhựa Nylon được xem là vật liệu polmer tổng hợp được sử dụng nhiều trong công nghiệp và là vật liệu in 3D tốt. So với các loại nhựa tổng hợp và nhựa có nguồn gốc tự nhiên khác, nhựa Nylon có độ đền, dẻo, cứng hơn gấp nhiều lần. Hệ số ma sát của nhựa Nylon thấp nên phù hợp các bộ phận có chức năng chuyển động, như bản lề, bánh răng, bản mẫu,… Hiện tại, nhựa nylon sử dụng trong công nghệ in 3D là FDM, SLS, MJF. 

Loại nhựa Nylon trong in 3D bao gồm: 

+ Sợi nylon in 3D FDM: nếu sử dụng máy in SLS & MJF để in 3D thì sẽ khá tốn kém. Do đó, máy FDM để in nhựa nylon dạng sợi là một giải pháp thay thế tiết kiệm hơn. Các sợi nhựa nylon nhỏ nóng cháy, đùn qua vòi phun lên bàn in theo từng lớp cho đến khi tạo thành vật phẩm hoàn chỉnh. Sợi nhựa in 3D nylon tương thích với máy in FDM phổ biến là PA6 & PA66. Cả hai đều có các đặc tính vật lí và hóa học vượt trợi cơ bản của nhựa nylon. Tuy nhiên, độ hút ẩm cao là khuyết điểm lớn khiến cho vật liệu này dễ phân hủy nhanh hơn. Chính vì thế, cần bbro quản chúng trong hộp nhựa kín khí hoặc thiết bị có chức năng kiểm soát độ ẩm.

+ Nhựa nylon dạng bột dùng trong in ấn 3D thường là loại PA12 hoặc PA11. Trong đó, PA11 có đặc tính cơ, nhiệt cao và khả năng kháng nhiệt loại hóa chất khác nhau nên được sử dụng để sản xuất các vật dụng có thể tiếp xúc với da người như dụng cụ ngành y, bộ phận giả của con người. Còn PA11 có tính thân thiện với môi trường so với PA12 bởi nó có nguồn gốc chủ yếu từ thầu dầu (PA12 có nguồn gốc từ dầu mỏ). Bột nhựa nylon PA11 có thành mỏng, độ uốn dẻo, độ đàn hồi và hấp thụ ẩm nhiều hơn so với PA12.

Nhựa in 3D

Nhựa khoa học kỹ thuật 

Nhựa khoa học kỹ thuật bao gồm 3 loại là PC, PETG, TPU. Sau đây là bảng tóm tắt đặc tính của các loại nhựa in 3D này: 

Sợi in

Tính chất đặc biệt 

Sử dụng 

Sức mạnh 

Tỉ trọng

Mềm dẻo 

Độ Bền 

Mức độ khó in 

Nhiệt độ in  

Nhiệt độ bàn in 

PC/ABS

Rắn, bền, chịu va đập, co dãn được và bị biến dạng vì nhiệt

Chi tiết cấu trúc 

Trung bình 

Thấp

Cao

Cao 

260⁰C – 280⁰C

120

PETG

Dẻo hơn PLA hoặc ABS & bền

Tất cả

Trung bình 

1270Kg/m³

Cao

Cao 

Trung bình 

220⁰C – 235 ⁰C

Không cần gia nhiệt

TPU

Cực kỳ dẻo & giống cao su

Chi tiết đàn hồi hoặc thiết bị đeo được

Thấp

Cao

Trung bình 

Cao 

225⁰C – 235 ⁰C

Không cần gia nhiệt bàn in 

In chậm 

Nhựa PC

Sợi nhựa in 3D PC là loại nhựa trong suốt, dẻo dai, có độ bền và chống va đập cao. Bên cạnh đó, nhựa PC có trọng lượng nhẹ nên giúp làm giảm trọng lượng kết cấu cho các vật liệu được làm từ nhựa in 3D PC. 

Độ giãn nở của nhựa PC thấp hơn nhựa ABS nên dễ in hơn và sản phẩm in ra có dung sai nhỏ, ít cong vênh hơn so với in bằng vật liệu ABS. Do đó, nó được dùng để in các chi tiết yêu cầu có tính cơ học cao và chịu nhiệt tốt. 

Nhựa in 3D

Nhựa PETG

Nhựa PETG là loại nhựa tổng hòa được ưu điểm của nhựa PLA và ABS. Nó kế thừa sự dẻo dai, bền, và chịu lực của ABS và đặc tính chịu nhiệt cao của PET. Chữ “G” trong PETG là  viết tắt của Glycol, phân tử được thêm vào trong quá trình trùng hợp để làm cho nó ít giòn hơn. 

Nhựa in 3D PETG chịu được các điều kiện khắc nghiệt của thời tiết. Chính vì vậy, nó được sử dụng để làm các thiết bị trong vườn. Đặc biệt trong in 3D, nhựa PETG để thiết kế và tạo mẫu bao bì cho các sản phẩn tiêu dùng.

Nhựa in 3D

Nhựa TPU 

Nhựa TPU là loại vật liệu in 3D dẻo và có tính đàn hồi, chống mài mòn tốt. Nhựa TPU bao gồm hai loại chính là Polyether Polyurethane và polyester Polyurethane. Mỗi loại sở hữu một số đặc tính riêng biệt phù hợp với từng như cầu cụ thể trong in 3D. Tuy nhiên, chúng vẫn có các điểm chung: 

+ Độ co giãn, mềm dẻo tốt nên có thể chịu được tác động lớn, uốn cong hoặc gấp gọn đều dễ dàng. 

+ Chống chất lỏng và dầu mỡ hiệu quả. Vì vậy các sản phẩm được làm từ loại vật liệu này đều dễ lau chùi, vệ sinh. 

+ Độ bền cực cao, và được đánh giá là tốt nhất trong các vật liệu in 3D nên phù hợp in 3D nhựa cứng. 

+ Khả năng chị nhiệt tốt, cụ thể nhựa TPU không bị nóng chảy nhanh hay cong vênh khi tiếp xúc với nguồn nhiệt cao. 

Tuy nhiên, có một nhược điểm nhỏ của nhựa TPU đó là dễ ố vàng, ngả màu sau một thời dài sử dụng. 

Nhựa in 3D

Nhựa cao cấp 

Nhóm nhựa in 3D cao cấp bao gồm 5 loại: nhựa PEEK, nhựa ánh kim loại, gia cường sợi caron, nhựa conductive, nhựa Alumide.  

PEEK 

Nhựa PEEK là loại vật liệu in 3D đặc biệt tốt với đặc tính cơ học, chịu nhiệt và kháng hóa chất. Nó được ứng trong nhiều lĩnh vực yêu cầu khắt khe nhất về vật liệu mà không phải loại nhựa in 3D nào cũng có thể đáp ứng được. 

Ưu điểm của nhựa PEEK: 

+ Tính cơ học tuyệt vời, độ bền cao ( có thể lên đến 29.000psi), sử dụng ổn định ở 299 độ C khi gia cường thêm sợi Carbon. 

+ Đạt khả năng chống cháy rất cao bởi nhiệt độ nóng chảy của nhựa PEEK khoảng 350 độ C. 

+ Tính tự bôi trơn vượt trội hơn so với các loại nhựa khác nên được ứng dụng trong các trường hợp yêu cầu về hệ số ma sát thấp và chịu sự ăn mòn. 

+ Khả năng chống ăn mòn trong môi trường hóa chất, chịu bong tróc tốt & độ bền cao. Nhựa PEEK trở thành vật liệu chế tạo dây điện hoặc điện từ bao phủ rất mỏng trong điều kiện khắc nghiệt. 

Nhựa in 3D

Gia cường sợi carbon 

Nhựa in 3D Carbon Fiber PLA (CF-PLA) là vật liệu PLA được gia cường thêm 15 đến 20% sợi carbon. Mục đích là để tăng độ bền, cứng cho câu trúc vật thể. Nó được ứng dụng để sản xuất các sản phẩm yêu cầu độ bền cơ học cao hơn PLA như vỏ, khung cứng, các dụn cụ và các vật chống đỡ. 

Tuy nhiên do gia cường thêm carbon nên nhựa CF-PLA khi in khá giòn và dễ gãy. Do đó, cần bảo quản chúng cẩn thận trong hộp và tránh va chạm. Bên cạnh đó, có một lưu ý khi sử dụng CF-PLA làm vật liệu in 3D là nên in với đầu phun từ 0.5mm trở lên để tránh làm nghẽn các hạt tinh thể carbon bên trong. 

Nhựa in 3D

Nhựa ánh kim loại 

Nhựa ánh kim loại là một trong những vật liệu in 3D khác với các loại nhựa đã nêu ở trên, vì nó loại nhựa nhiệt dẻo được trộn với một lượng kim loại. Do đó, khi in với chất liệu này, các sản phẩm có được các đặc tính quang học của kim loại. 

Bên cạnh đó, nó cũng nặng hơn các loại nhựa khác do chứa thành phần kim loại. Và cần lưu ý rằng, sản phẩm in từ loại vật liệu này phải được xử lý hậu kỳ để được mặt hoàn thành giống như kim loại mong muốn. 

Nhựa Conductive 

Nhựa conductive là loại nhựa thường thấy trong sản xuất các thiết bị giao diện như máy MIDI, miếng lót chơi game,… Bên cạnh đó, nó còn được dùng để dẫn diện cho các thiết bị điện từ, tạo giao diện cho máy tính hoặc bo mạch Arduino và nhiều thành phần khác với mục đích xây dựng nhiều dự án DIY phức tạp. 

Nhựa in 3D

Nhựa Alumide 

Loại nhựa in 3D cuối cùng mà In Giao Thời – In áo thun tại Đà Nẵng muốn giới thiệu đó là nhựa Alumide. Đây là một trong những biến thể của nhựa Nylon. Chính vì thế, nó có những đặc tính vật lý, độ bền khá giống với nhựa Nylon. Chỉ có điểm khác biệt là nhựa Alumide có độ dẻo bền, thích hợp để in các thành phần có kích thước chính xác, độ cứng cao cho việc sử dụng trong khoảng thời gian dài và các kỹ thuật hậu kỳ như sơn, đánh bóng. 

Nhựa in 3D

Những lưu ý khi chọn mua sợi nhựa in 3D 

Bên cạnh việc tìm hiểu về các loại nhựa in 3D, giá thành của chúng khi mua nhựa in 3D trên thị trường, người tiêu dùng cần quan tâm đến các vấn đề khác để tránh chọn phải loại nhựa kém chất lượng. Sau đây, In Giao Thời – Dịch vụ in áo thun tại Đà Nẵng đề cập đến một số lưu ý để bạn tham khảo: 

Nhựa in 3D dễ đứt, đường kính không đồng nhất

Đầu tiên là là nhựa in 3D dễ đứt và đường kính không đồng nhất. Trường hợp gãy nhựa, nút nhựa làm cho việc dùn nhựa không được tốt. Cụ thể, nó có thể dẫn đến nhựa ra không đều, gây độ nhám lớn; hoặc gây kẹt nhựa do đầu đùn nhựa có đường kính cố định, nếu chênh lệch một chút so với đường kính tiêu chuẩn thì nhựa sẽ không thể đảy qua được. Ngoài ra, khi đẩy chậm nó bị nhiệt đầu đùn làm mềm đi, phồng ra và gây kẹt nhựa sau khi in khoảng mười phút. 

Nhựa in 3D

Xuất hiện cặn bên trong sợi nhựa 

Cặn bên trong sợi nhựa phần lớn đến từ dây chuyền sản xuất thủ công hoặc quá trình quản lý chất lượng sản xuất nhựa in 3D chưa tốt. Cặn, tạp chất bị lẫn vào nguyên liệu hạt nhụa và trong máy ép đùn. Do đó, nó theo nhựa đùng ra sản phẩm hoặc nghiêm trọng hơn là gây kẹt nhựa, làm nhựa cấp ra không đều dẫn đến hỏng sản phẩm. 

Có bọt khí trên sản phẩm 

Bọt khí hay rỗ khí trong các sản phẩm in 3D tạo ra các khoảng trống làm yếu đi kết cấu,, giảm độ bền cho sản phẩm. Bên cạnh đó, nó cũng là một trong các nguyên nhân dẫn đến mẫu in có hiện tượng kéo tơ hoặc nặng hơn là mẫu in bị hỏng. 

Vậy rỗ khó trong sản phẩm in 3D là do đâu? Trên thực tế có rất nhiều nguyên nhân, nhưang phổ biến nhất là do nhựa hút ẩm. Sau đó, nhựa đưa vào máy in 3D, hơi nước phát phát sinh khi đầu in gia nhiệt làm nóng chảy nhựa tạo nên rỗ khí. 

Nhựa in 3D

Đầu đùn bị tắt nghẽn do sợi nhựa không phát hiện được vật thể bất thường 

Thông thường khi đã đùn nhựa xong chi tiết đầu, nhựa sẽ bị khô nếu để lâu, thậm chí đoạn nhựa có thể bị gãy hoặc quá nhiệt tại lớp nhựa. Vì thế, để nhựa chảy dễ dàng hơn, không bị nghẹt cần có nhiệt độ cao hơn. 

Sợi nhựa đột ngột bị đứt 

Nhựa in 3D kém còn có biểu hiện khi sợi nhựa đột ngột bị đứt. Do đó, bạn cần lựa chọn loại nhựa có các đặc tính phù hợp với sản phẩm cần i, sử dụng công nghệ in 3D tương ứng và giám sát quá trình in nghiêm ngặt. 

Nhựa in 3D

 

Trên đây là tất tần tật các thông tin cơ bản về các loại nhựa in 3D và các chọn nhựa in 3D tốt, đảm bảo khi sử dụng của In Giao Thời. Chúng tôi hy vọng, qua bài viết này, bạn đã bạn đã có thêm những kiến thức bổ ích về các vật liệu in 3D bền đẹp hiện nay và áp dụng được trong thực tế. 

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *