Các loại nhựa in 3D phổ biến và cách lựa chọn phù hợp

Nhựa in 3D là vật liệu chính được sử dụng trong công nghệ in 3D để tạo ra các sản phẩm, mô hình hoặc linh kiện với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. Việc lựa chọn loại nhựa phù hợp không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm mà còn quyết định tính ứng dụng và độ bền của thành phẩm. Bài viết dưới đây 3DMaker sẽ giúp bạn hiểu rõ về các loại nhựa in 3D phổ biến và cách chọn lựa phù hợp với nhu cầu sử dụng.

1. Nhựa in 3D là gì?

Nhựa in 3D là vật liệu polymer chuyên dụng được sử dụng rộng rãi trong các công nghệ in 3D phổ biến như FDM (Fused Deposition Modeling), SLA (Stereolithography), DLP (Digital Light Processing) và nhiều phương pháp khác. Quá trình in 3D sử dụng nhựa này để tạo ra các sản phẩm ba chiều thông qua việc đắp lớp vật liệu lần lượt theo từng lớp mỏng dựa trên mô hình kỹ thuật số được thiết kế sẵn trên máy tính.

Các loại nhựa in 3D

Mỗi loại nhựa in 3D đều có những đặc tính riêng biệt về độ bền cơ học, độ dẻo dai, khả năng chịu nhiệt, cũng như tính thẩm mỹ như màu sắc, độ bóng và khả năng hoàn thiện bề mặt. Nhờ sự đa dạng này, nhựa in 3D có thể đáp ứng được nhiều nhu cầu khác nhau, từ việc tạo ra các nguyên mẫu nhanh chóng để kiểm tra ý tưởng, đến sản xuất các sản phẩm cuối cùng có yêu cầu cao về độ bền, độ chính xác và tính ổn định trong sử dụng.

Ngoài ra, với sự phát triển không ngừng của công nghệ, các loại nhựa in 3D ngày càng được cải tiến để thân thiện hơn với môi trường, dễ dàng tái chế và an toàn cho người dùng, mở rộng phạm vi ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như y tế, công nghiệp, kiến trúc và nghệ thuật.

2. Các loại nhựa in 3D phổ biến

Các loại nhựa in 3D phổ biến hiện nay rất đa dạng, mỗi loại đều có những ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng riêng biệt phù hợp với từng mục đích sử dụng cụ thể.

2.1 PLA

PLA (Polylactic Acid) là loại nhựa phổ biến nhất trong in 3D nhờ tính thân thiện với môi trường, dễ in, không độc hại và có mùi thơm dễ chịu khi đun nóng. Ưu điểm của PLA là khả năng phân hủy sinh học và ít co ngót khi in, phù hợp cho các mô hình trang trí, đồ dùng gia đình hoặc sản phẩm tiếp xúc với thực phẩm. Tuy nhiên, PLA có điểm nóng chảy thấp và độ bền chịu nhiệt không cao, nên không thích hợp với các sản phẩm chịu lực hoặc nhiệt độ cao.

Nhựa PLA

2.2 ABS

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) nổi bật với độ bền cơ học cao, khả năng chịu nhiệt và chịu lực tốt. Đây là lựa chọn phổ biến trong sản xuất các chi tiết kỹ thuật và sản phẩm công nghiệp. Nhược điểm của ABS là mùi hôi khi in và yêu cầu môi trường in kín, nhiệt độ in cao hơn PLA. ABS thích hợp cho các sản phẩm cần độ bền và khả năng chịu va đập, nhưng không phù hợp cho người mới bắt đầu do yêu cầu kỹ thuật cao hơn.

2.3 PETG

PETG kết hợp ưu điểm của PLA và ABS, có độ bền cao, chịu nhiệt tốt và dễ in hơn ABS. PETG có tính dẻo dai, chống va đập và khả năng chịu hóa chất, thích hợp cho các bộ phận kỹ thuật, bao bì hoặc sản phẩm cần độ bền và tính linh hoạt. Nhược điểm là PETG có thể dễ bị kéo sợi (stringing) khi in nếu không điều chỉnh đúng thông số.

Nhựa PETG

2.4 TPU

TPU (Thermoplastic Polyurethane) là loại nhựa dẻo, đàn hồi, chịu mài mòn và va đập tốt. TPU rất phù hợp để in các sản phẩm yêu cầu độ mềm mại và linh hoạt như ốp điện thoại, vòng đeo tay, gioăng cao su hoặc các chi tiết đàn hồi. Tuy nhiên, TPU đòi hỏi kỹ thuật in cao hơn, tốc độ in chậm và dễ gây tắc đầu phun nếu không sử dụng máy in phù hợp.

2.5 PEEK

PEEK (Polyether Ether Ketone) là nhựa kỹ thuật cao cấp với khả năng chịu nhiệt cực tốt, chống hóa chất và độ bền cơ học vượt trội. PEEK thường được dùng trong ngành hàng không, y tế và sản xuất các bộ phận chịu tải cao. Nhược điểm lớn của PEEK là chi phí cao và yêu cầu thiết bị in chuyên dụng với nhiệt độ in rất cao.

Nhựa PEEK trong in 3D

2.6 CF-PLA

CF-PLA là PLA pha trộn sợi carbon, giúp tăng cường độ cứng và độ bền cho sản phẩm mà vẫn giữ được ưu điểm dễ in và thân thiện với môi trường. Loại vật liệu này thích hợp cho các chi tiết cần chịu lực tốt hơn PLA thông thường, như linh kiện cơ khí nhẹ hoặc các bộ phận chịu tải vừa phải. Tuy nhiên, CF-PLA có thể gây mòn đầu phun do tính chất mài mòn của sợi carbon.

2.7 PLA Metallic

PLA Metallic là PLA pha trộn với các hạt kim loại tạo hiệu ứng bề mặt giống kim loại, mang lại vẻ ngoài sang trọng và bắt mắt cho sản phẩm. Đây là lựa chọn lý tưởng để in các món đồ trang trí, phụ kiện hoặc mô hình nghệ thuật. Nhược điểm là PLA Metallic có thể kém bền hơn so với các loại nhựa kỹ thuật và không phù hợp cho các ứng dụng chịu lực cao.

3. Cách chọn nhựa in 3D phù hợp với mục đích sử dụng

Như đã đề cập, nhựa in 3D hiện nay rất đa dạng với từng loại sở hữu những đặc tính riêng biệt. Để lựa chọn đúng loại vật liệu phù hợp cho dự án của mình, bạn nên cân nhắc dựa trên các yếu tố sau:

• Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm: Cần xác định rõ các đặc điểm cần thiết như độ cứng, khả năng chịu lực, độ đàn hồi cũng như khả năng chịu nhiệt để đảm bảo vật liệu đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật.

• Mục đích sử dụng: Tùy vào việc sản phẩm sẽ được dùng trong môi trường nào (trong nhà, ngoài trời, môi trường hóa chất, chịu nhiệt...) mà lựa chọn loại nhựa cho phù hợp.

• Ngân sách dự án: Mỗi loại nhựa có mức giá khác nhau, vì vậy việc lựa chọn vật liệu cũng cần phù hợp với mức kinh phí cho phép.

• Yêu cầu về thẩm mỹ và màu sắc: Nếu hình thức sản phẩm là yếu tố quan trọng, bạn nên ưu tiên những loại nhựa dễ tạo màu, tạo hình sắc nét và có độ hoàn thiện cao.

• Tính thân thiện với môi trường: Ưu tiên sử dụng những loại nhựa có thể tái chế hoặc ít phát thải khí độc trong quá trình in giúp đảm bảo sức khỏe người sử dụng cũng như giảm thiểu tác động đến môi trường.

4. Mẹo bảo quản và xử lý nhựa in 3D

Để giữ chất lượng nhựa in 3D, bạn nên bảo quản vật liệu ở nơi khô ráo, tránh ẩm ướt vì độ ẩm có thể làm giảm chất lượng in và gây hiện tượng bọt khí. Nên sử dụng hộp hút ẩm hoặc túi kín khi không sử dụng. Trước khi in, hãy làm nóng nhựa đúng nhiệt độ theo hướng dẫn để đảm bảo độ chảy và kết dính tốt. Ngoài ra, việc vệ sinh đầu in và bảo trì máy in định kỳ cũng giúp sản phẩm in ra đạt chất lượng cao nhất.

Bảo quản nhựa in 3D

Kết luận

Nhựa in 3D đa dạng với nhiều loại phù hợp cho từng mục đích sử dụng khác nhau, từ các sản phẩm trang trí đơn giản đến các chi tiết kỹ thuật phức tạp. Việc hiểu rõ đặc tính từng loại nhựa sẽ giúp bạn lựa chọn chính xác, tối ưu chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm in 3D. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ in 3D, các loại nhựa cũng ngày càng đa dạng và cải tiến, mở ra nhiều cơ hội sáng tạo và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.