Kuluttajien 3D-tulostimet eivät enää rajoitu ABS- ja PLA-filamentteihin. Lisäaineen valmistustekniikan suosio on johtanut monien teknisten muovien tulvaan. Vaikka ABS ja PLA ovat edelleen suosittuja, monet 3D-tulostuksen ystävät ovat vaihtaneet uudempiin materiaaleihin.
Joten tässä on kaikki mitä sinun tarvitsee tietää erilaisista 3D-tulostusfilamenteista ja siitä, kuinka valita yksi omiin tarpeisiisi.
Kuinka valita 3D-tulostusfilamentti
3D-tulostus on toisin kuin useimmat tavanomaiset harrastukset. Se sisältää hienostuneita robotteja, jotka luovat monimutkaisia esineitä käyttämällä eksoottisia materiaaleja. Kuten kaikki edistyneet suunnittelutyöt, 3D-tulostus perustuu käyttäjien kykyyn lukea ja seurata teknisiä tietoja. Näiden asiakirjojen ymmärtäminen on avainasemassa, jotta tiedetään, mitä 3D-tulostusfilamenttia käytetään tietyissä sovelluksissa.
Sinun ei tarvitse vaivautua tämän kanssa, jos 3D-tulostustarpeesi rajoittuvat kosmeettisiin tulosteisiin, koska PLA on kaikki mitä tarvitset. Toiminnallisten osien tulostaminen vaatii kuitenkin ymmärrystä erilaisista filamenttiparametreista, kuten vetolujuudesta, sitkeydestä/joustavuudesta, lämmönkestävyydestä, kestävyydestä, virumisesta ja vääntymisestä.
Joten mitkä ovat parhaat 3D-tulostusfilamentit, ja milloin sinun tulisi käyttää toisiaan?
1. PLA (polymaitohappo)
Polylactic Acid on 3D-tulostuksessa sitä, mitä harjoituspyörät ovat polkupyörille. Se on uskomattoman helppoa tulostaa jopa halvimmista 3D-tulostimista. Kun tulostuslämpötilat alkavat niinkin alhaisista kuin 180 °C: sta, et tarvitse täysmetallista kuumapäätä tulostaaksesi tämän filamentin turvallisesti. PLA ei edes vaadi lämmitettyä sänkyä, kunhan huoneen lämpötila pidetään yli 20 °C.
Materiaali ei käytännössä väänny ja voi silittää erittäin hyvin, jos osaa jäähdyttää riittävästi. Etkö ole varma, mitä kaikki nämä termit tarkoittavat? Tutustu meidän Ender-3 päivitysopas saadaksesi lisätietoja täysmetallisista päädyistä ja 3D-tulostimien turvallisuudesta.
Lopputulos: PLA-tulosteen tuhoaminen on uskomattoman vaikeaa. Näin aloittelijat voivat vähitellen oppia 3D-tulostuksen monimutkaisia puolia joutumatta toistuvien tulostusvirheiden seinään. Aloittelijana pitäytymällä PLA: ssa on helppo ymmärtää alustan tarttuvuuden, ensimmäisen kerroksen kalibroinnin, ulkonemien ja siltauksen perusteet. PLA on optimaalinen tapa testata 3D-tulostuksen rajoja ilman, että sinun tarvitsee arvailla tulostimesi kalibrointi- ja viipalointiasetuksia.
PLA-filamentin ominaisuudet
- Tulostettavuus: Erinomainen
- Värin valinta: Erinomainen
- Lämmönkestävyys: Huono
- Vetolujuus: Erinomainen
- Kovuus: Huono
- UV-kestävyys: Erinomainen
- Kosteudenkestävyys: Erinomainen
- Virumisenkestävyys: Huono
Milloin sinun pitäisi käyttää PLA 3D-tulostusfilamenttia?
PLA sopii erinomaisesti kosmeettisiin 3D-tulosteisiin, mutta ei niinkään mihinkään muuhun. Korkeasta vetolujuudestaan huolimatta siitä puuttuu sitkeys, koska materiaali on liian vaikeaa taipua. Tämä tekee siitä hauraan ja herkän halkeilemaan sovelluksissa, jotka vaativat iskunkestävyyttä ja taipumista. Sen painettavuus alhaisessa lämpötilassa johtaa myös huonoon lämmönkestävyyteen. PLA-tulosteet vääntyvät, kun ne altistetaan suoralle auringonvalolle tai autossa, koska materiaalin lasittumislämpötila on 57 °C.
PLA: lla on taipumus virua tai muuttaa pysyvästi muotoaan kuormituksen alaisena huoneenlämpötilassa, mikä tekee siitä käyttökelvottoman kaikille toiminnallisille tulosteille, joissa käytetään joko kiinnikkeitä tai mikä tahansa kantava tarkoitus. Näin ollen useimmat 3D-tulostuksen ystävät siirtyvät muihin materiaaleihin, kun he ovat hallineet slicer-asetukset ja 3D-tulostimien virityksen PLA: lla.
2. PETG (polyeteenitereftalaattiglykoli)
PETG: n pitäisi ihannetapauksessa olla toinen filamenttihaaste, kun olet oppinut PLA: n. Se on melko samanlainen kuin vesipulloissa ja ruoka-astioissa oleva muovi, paitsi että siihen on lisätty glykolia painettavuuden parantamiseksi. PETG on parempi kuin PLA useimmissa tärkeimmissä parametreissa. Se on hieman sitkeämpi, huomattavasti lämmönkestävämpi, sillä on erinomainen virumisenkestävyys ja sopii siksi toiminnalliseen 3D-tulostukseen.
Se on kuitenkin myös hieman vaikeampi tulostaa. Se ei ole täysin huono asia. Vaikka hyvin viritetyn tulostimen on käytännössä mahdotonta sotkea PLA-tulosteita, PETG: n saaminen oikein vaatii parempaa ymmärrystä viipalointiohjelmistosta ja ensimmäisen kerroksen kalibroinnista. Tämä tekee filamentista turvallisen tavan oppia nämä käsitteet, jotka ovat elintärkeitä muiden teknisesti haastavien 3D-tulostusfilamenttien hallitsemisessa.
PETG on myös melko hygroskooppinen, joten sen kuivaaminen ennen tulostamista on välttämätöntä, jos asut kostealla alueella. Itse tulosteet eivät ole alttiita kosteuden imeytymiselle, mutta märkä filamentti aiheuttaa ekstruusiota ja tulostuslaatuongelmia. Materiaali voi kiinnittyä pysyvästi useimpiin 3D-tulostuspinnat jos ensimmäinen kerros on painettu liian lähelle rakennuspintaa.
Sulan filamentin tahmea, viskoosi luonne tekee siitä myös huonon valinnan silloittamiseen ja jyrkkiin ulkonemiin. Tämä tarkoittaa kuitenkin myös parasta kerrosten tarttumista alhaisesta painolämpötilastaan huolimatta.
PETG-filamentin ominaisuudet
- Tulostettavuus: Hyvä
- Värin valinta: Hyvä
- Lämmönkestävyys: Keskiverto
- Vetolujuus: Hyvä
- Kovuus: Hyvä
- UV-kestävyys: Erinomainen
- Kosteudenkestävyys: Huono
- Virumisenkestävyys: Hyvä
Milloin sinun pitäisi käyttää PETG 3D -tulostusfilamenttia?
PETG on täydellinen kompromissi PLA: n ja paljon parempien ABS-filamenttien välillä. Vaikka siitä puuttuu ABS: n korkeampi lämpötilankesto, se on silti tarpeeksi hyvä tulosteisiin käytettäväksi ulkona tai auton sisätiloissa. Se on myös huomattavasti sitkeämpi kuin PLA ja ihanteellinen sovelluksiin, joissa iskunkestävyyttä halutaan. PETG: n virumisenkestävyys tekee siitä myös ihanteellisen toiminnallisiin tulosteisiin ja 3D-tulostinkomponentteihin.
3. TPE/TPU/TPC (termoplastinen elastomeeri/polyuretaani/kopolyesteri)
TPE sisältää useita muoveja, joilla on kumimaiset ominaisuudet. Tällaisia filamentteja käytetään sovelluksissa, joissa halutaan joustavuutta. Tavallisia joustavia filamentteja, joita markkinoidaan TPE: nä, on saatavana eri shore-kovuuksina, mikä on joustavuuden mitta. Itse asiassa TPE sisältää laajan luokan filamentteja, mukaan lukien uretaanipohjainen TPU, joka on hieman jäykempi painettavuuden parantamiseksi. TPC on kopolyesteripohjainen variantti, jolla on parannettu lämmön-, UV- ja kemiallisten aineiden kestävyys.
Tulostaminen TPE: llä ja sen muunnelmilla on haastavaa filamentin luontaisen joustavuuden vuoksi. Näitä filamentteja on erityisen vaikea painaa Bowden-ekstruudereilla, koska jäykkyyden puute vaikeuttaa filamentin työntämistä suuttimen läpi. Siksi, suorakäyttöiset ekstruuderit, joissa on lyhyt filamenttireitti ekstruuderin hammaspyörien ja suuttimen välillä, suositellaan luotettavan tulostuksen takaamiseksi.
Filamentin taipumus puristua ja venyä tekee myös vetäytymisestä epäluotettavaa. Tämä johtaa liialliseen juonteisiin tulosteissa, minkä lieventäminen vaatii asiantuntemusta. Nämä joustavat filamentit on suositeltavaa painaa myös lämmittämättömälle alustalle, mieluiten irrotusaineella, kuten liimapuikolla tai hiuslakalla. Jos näin ei tehdä, tulosteet kiinnittyvät usein pysyvästi rakennuspintaan.
TPE-filamentin ominaisuudet
- Tulostettavuus: Keskiverto
- Värin valinta: Keskiverto
- Lämmönkestävyys: Keskiverto
- Vetolujuus: Keskiverto
- Kovuus: Erinomainen
- UV-kestävyys: Hyvä
- Kosteudenkestävyys: Huono
- Virumisenkestävyys: Hyvä
Milloin sinun tulisi käyttää TPE/TPU/TPC 3D-tulostusfilamenttia?
Nämä joustavat filamentit ovat erinomaisia sovelluksissa, joissa iskunkestävyys, taivutettavuus, kuluminen ja pito ovat toivottavampia kuin jäykkyys. TPE: tä ja TPU: ta käytetään säännöllisesti puettavien laitteiden tiivisteiden, puhelimen kuorien ja rannekkeiden 3D-tulostukseen. TPC on kalliimpi vaihtoehto, joka tarjoaa lisälämpötilan ja kemikaalien kestävyyden, joka sopii ankariin ympäristöihin.
4. ABS (akryylinitriilibutadieenistyreeni)
ABS, sen ruiskupuristettu avatar, löytyy useimmista kulutustavaroista, kuten autojen kojelaudoista ja kojeistoista, leluista, putkien liitososista ja useimpien kestokulutushyödykkeiden alustana. Ei ole yllättävää, että sen tuttuus, hinta ja saatavuus tekivät siitä kaupallisen 3D-tulostusteollisuuden valitun materiaalin. Se on loistava materiaali, jolla on vertaansa vailla oleva hinta-laatusuhde ja hyvä lämmönkestävyys.
Sen lämmönkestävyys tekee siitä yhteensopimattoman halpojen PTFE-vuorattujen kuumien päiden kanssa. Useimmat ABS-filamentit vaativat noin 250 °C: n suuttimien lämpötilan. Tämä tekee kokonaan metallista kuumat päät pakollisia turvallisen tulostuksen takaamiseksi. Filamentti poistaa myös haitallisia VOC-yhdisteitä (haihtuvat orgaaniset yhdisteet), kuten styreeniä, joiden tiedetään vaikuttavan kielteisesti terveyteen. Opi kuinka ABS vertaa PLA: ta artikkelistamme ABS vs. PLA vertailu.
ABS-filamentin taipumus vääntyä vaikeuttaa tulostamista, ellet omista tulostinta, jossa on lämmitetty kotelo, kuten Voronin sarja tee-se-itse 3D-tulostimia. Delaminaatio, alustan tarttuminen ja vääntyminen ovat pysyviä ongelmia suurille ABS-tulosteille, joita ei ole suljettu koteloituihin tulostimiin. Useimmat nykyaikaiset ABS-filamenttisekoitukset tulostavat kuitenkin hienosti, kunhan pidät rakennustilavuuden suljettuna ja käytät lämmitettyä sänkyä passiivisena lämmönlähteenä. Hiilikuidulla ja lasikuidulla tehostetut ABS-komposiittifilamentit lieventävät näitä ongelmia suuressa määrin.
ABS-filamentin ominaisuudet
- Tulostettavuus: Keskiverto
- Värin valinta: Keskiverto
- Lämmönkestävyys: Hyvä
- Vetolujuus: Hyvä
- Kovuus: Hyvä
- UV-kestävyys: Keskiverto
- Kosteudenkestävyys: Hyvä
- Virumisenkestävyys: Erinomainen
Milloin sinun pitäisi käyttää ABS 3D -tulostusfilamenttia?
ABS: llä on hyvä vetolujuus ja sitkeys, mikä tekee siitä ihanteellisen toiminnallisiin tulosteisiin ja jopa joihinkin teknisiin sovelluksiin. Materiaalia voidaan käyttää korkeissa lämpötiloissa, kuten 3D-tulostimien hot end -komponenteissa ja toiminnallisissa tulosteissa auton sisätiloihin. Kaikki tekniset skenaariot, jotka vaativat lämmön-, iskun- ja kulumiskestävyyttä, voidaan toteuttaa halvalla ABS: llä.
5. ASA (akrylonitriilistyreeniakrylaatti)
ASA on muunneltu ABS-muoto, joka on helpompi tulostaa ja jolla on parannettu UV-kestävyys. Suuret ASA-tulosteet ovat helpompia, koska niillä on taipumus vääntyä vähemmän kuin ABS. Useimmat ASA-filamentit pyrkivät myös poistamaan vähemmän VOC-yhdisteitä tulostuksen aikana.
Ja kaikki tämä saavutetaan säilyttäen lujuus, sitkeys ja lämpötilankesto, joka on verrattavissa ABS: ään. Emme näe mitään syytä valita ABS: ää, jos sinulla on varaa ASA-filamenttien määräämään pieneen palkkioon.
ASA-filamentin ominaisuudet
- Tulostettavuus: Hyvä
- Värin valinta: Keskiverto
- Lämmönkestävyys: Hyvä
- Vetolujuus: Hyvä
- Kovuus: Hyvä
- UV-kestävyys: Erinomainen
- Kosteudenkestävyys: Hyvä
- Virumisenkestävyys: Erinomainen
Milloin sinun pitäisi käyttää ASA 3D-tulostusfilamenttia?
ASA: ta voidaan käyttää samoihin sovelluksiin kuin ABS: ää, ja se lisää monipuolisuutta kestävyyden ja värien eheyden säilyttämiseksi voimakkaasta auringonvalolle altistumisesta huolimatta.
6. PA (polyamidi tai nylon)
Polyamidia, joka tunnetaan paremmin sen tuotenimenä Nylon, löytyy kulutushyödykkeistä hammaspyörien, saranoiden ja liukukappaleiden muodossa. komponentit – periaatteessa kaikissa sovelluksissa, jotka vaativat äärimmäistä kulutuskestävyyttä, alhaista kitkaa, erinomaista sitkeyttä ja jonkin verran lämpötilan sieto. PA on välttämätön jauhesintratuissa 3D-tulostusprosesseissa, joita käytetään kaupallisissa SLS 3D -tulostimissa.
FDM 3D -tulostustilassa on myös nailonia useissa sekoituksissa, jotka tarjoavat erilaisia kompromisseja lämmönkestävyyden, sitkeyden, kestävyyden ja virumisenkestävyyden välillä. Jälkimmäinen on tärkeä, koska materiaalilla on taipumus lämpöhiipumaan luonnollisessa tilassaan. Siksi useimmat tekniset sovellukset vaativat PA: ta, joka on sekoitettu hiili- tai lasikuituun, parantamaan vetolujuutta, virumisvastusta ja lämpötilansietokykyä.
Materiaalin korkea lasittumislämpötila ja luontainen taipumus vääntyä vaikeuttavat tulostamista halvoilla, koteloimattomilla tulostimilla. Lisäksi PA: n krooninen taipumus imeä kosteutta vaatii filamenttikuivareita, jotka pystyvät pitämään luotettavasti 80 °C kammiolämpötilan. Itse asiassa onnistunut tulostus vaatii myös filamentin ohjaamisen kuivalaatikon läpi tulostuksen aikana. Se on loistava tekninen filamentti, joka vaatii tehokkaan tulostimen ja kokeneen käyttäjän.
PA-filamentin ominaisuudet
- Tulostettavuus: Huono
- Värin valinta: Huono
- Lämmönkestävyys: Hyvä
- Vetolujuus: Hyvä
- Kovuus: Erinomainen
- UV-kestävyys: Keskiverto
- Kosteudenkestävyys: Huono
- Virumisenkestävyys: Keskiverto
Milloin sinun pitäisi käyttää PA 3D-tulostusfilamenttia?
Toiminnalliset PA-tulosteet toimivat hyvin mekaanisina osina, kuten hammaspyörien, saranoiden ja vipujen kanssa. Materiaali on myös tarpeeksi kovaa, jotta sitä voidaan käyttää räätälöityjen työkalujen ja prototyyppien valmistukseen, jotka vaativat vahvoja, kitkalle ja iskuille altistuvia osia. Myös erilaisia lasikuitu- ja hiilikuitusekoituksia voidaan käyttää materiaalin jäykkyyden ja joustavuuden muokkaamiseen erilaisiin teknisiin vaatimuksiin.
6. PC (polykarbonaatti)
PC on yksi vahvimmista 3D-tulostusfilamenteista, joka on kuluttajien 3D-tulostimien käytettävissä. Kuinka vahva, kysyt? No, materiaalia käytetään kaiken valmistukseen luodinkestävästä lasista hävittäjien katoksiin. PC kestää jopa 110 °C: n lämpötiloja, ja jotkut sekoitukset jopa ylittävät tämän vaikuttavan luvun.
PC: llä on ainutlaatuinen ero siinä, että sillä on korkea vetolujuus ja samalla se on erittäin iskunkestävä. Tämä antaa sille eron, joka on erinomainen sovelluksissa, joissa jopa nailon jää alle. Nämä fyysiset ominaisuudet tekevät PC: stä kuitenkin haastavan tulostaa. Ei ole harvinaista, että jotkin PC-sekoitukset vaativat 300 °C: n suutinlämpötiloja lämmitetyn kerroksen lämpötilan ollessa yli 100 °C.
Materiaali on myös altis liialliselle vääntymiselle ja kiinnittyy hyvin vain polykarbonaattirakenteisiin pintoihin tai polyimiditeippiin. Kuitenkin, kuten nailon, PC on saatavana erilaisina sekoituksina, mikä tekee siitä tulostettavamman.
PC-filamentin ominaisuudet
- Tulostettavuus: Huono
- Värin valinta: Huono
- Lämmönkestävyys: Erinomainen
- Vetolujuus: Erinomainen
- Kovuus: Erinomainen
- UV-kestävyys: Erinomainen
- Kosteudenkestävyys: Huono
- Virumisenkestävyys: Erinomainen
Milloin sinun pitäisi käyttää PC: n 3D-tulostusfilamenttia?
PC: tä käytetään erilaisissa teollisuus-, auto- ja sähkösovelluksissa – erityisesti sellaisissa, jotka vaativat suurta lujuutta ja lämmönkestävyyttä. Materiaalin luontainen optinen kirkkaus tekee siitä myös ihanteellisen läpinäkyville tulosteille, kunhan seinämän paksuus pidetään mahdollisimman pienenä.
Valitse 3D-tulostusfilamentti viisaasti
Nyt kun sinulla on kätevä tapa verrata kuluttajatason erilaisia fyysisiä ominaisuuksia ja suorituskykyparametreja filamentteja, oikean valinnassa on arvioitava, mitkä parametrit sopivat parhaiten sinun tarpeisiisi sovellukset.
Jos olet uusi 3D-tulostuksessa, suosittelemme aloittamaan PLA: sta ja siirtymään PETG: hen ennen kuin ryhdyt käyttämään haastavampia materiaaleja, kuten ABS ja Nylon.
