Potrošački 3D pisači više nisu ograničeni na ABS i PLA filamente. Popularnost tehnologije aditivne proizvodnje dovela je do priljeva mnogih inženjerskih plastika. Iako su ABS i PLA i dalje popularni, mnogi entuzijasti 3D ispisa prešli su na novije materijale.
Dakle, ovdje je sve što trebate znati o različitim filamentima za 3D ispis i kako odabrati jedan za svoje specifične potrebe.
Kako odabrati filament za 3D ispis
3D ispis nije sličan većini uobičajenih hobija. Uključuje sofisticirane robote koji stvaraju komplicirane objekte koristeći egzotične materijale. Kao i svi napredni inženjerski pothvati, 3D ispis se oslanja na sposobnost korisnika da čitaju i slijede tehničke tablice. Znati kako shvatiti te dokumente ključno je za saznanje koji filament za 3D ispis koristiti za određene primjene.
Nema potrebe zamarati se ovime ako su vaše potrebe za 3D ispisom ograničene na kozmetičke ispise jer je PLA sve što ćete ikada trebati. Ispis funkcionalnih dijelova, međutim, zahtijeva razumijevanje različitih parametara filamenta, kao što su vlačna čvrstoća, žilavost/fleksibilnost, otpornost na toplinu, trajnost, puzanje i savijanje.
Dakle, koji su najbolji filamenti za 3D ispis i kada biste trebali koristiti jedan umjesto drugog?
1. PLA (polilaktična kiselina)
Polilaktična kiselina je za 3D ispis ono što su kotači za vježbanje za bicikle. Nevjerojatno je lako ispisivati čak i na najjeftinijim 3D printerima. Uz niske temperature ispisa od čak 180°C, ne treba vam potpuno metalni vrući kraj za siguran ispis ove niti. PLA čak i ne zahtijeva grijani krevet, sve dok se sobna temperatura održava iznad 20°C.
Materijal se praktički ne savija i može vrlo dobro premostiti ako osigurate odgovarajuće hlađenje dijela. Niste sigurni što svi ti izrazi znače? Provjerite naše Vodič za nadogradnju Ender-3 kako biste saznali više o potpuno metalnim vrućim dijelovima i sigurnosti 3D pisača.
Zaključak: nevjerojatno je teško uništiti PLA ispis. To omogućuje početnicima da postupno nauče mnoge komplicirane aspekte 3D ispisa bez udaranja u zid ponovljenih neuspjeha ispisa. Kao početniku, držanje PLA olakšava shvaćanje osnova prianjanja na podlogu, kalibracije prvog sloja, prepusta i premošćivanja. PLA je optimalan način testiranja granica 3D ispisa bez potrebe za preispitivanjem kalibracije vašeg pisača i postavki rezača.
Svojstva PLA filamenta
- Ispis: Izvrsno
- Odabir boja: Izvrsno
- Otpornost na toplinu: Jadno
- Vlačna čvrstoća: Izvrsno
- Žilavost: Jadno
- UV otpornost: Izvrsno
- Otpornost na vlagu: Izvrsno
- Otpornost na puzanje: Jadno
Kada biste trebali koristiti PLA filament za 3D ispis?
PLA je izvrstan za kozmetičke 3D ispise, ali ne toliko za bilo što drugo. Unatoč velikoj vlačnoj čvrstoći, nedostaje mu žilavost jer je materijal pretvrd za savijanje. To ga čini krhkim i osjetljivim na pucanje u aplikacijama koje zahtijevaju otpornost na udarce i savijanje. Njegova mogućnost ispisa na niskim temperaturama također se prevodi u lošu otpornost na toplinu. PLA ispis se deformira kada je izložen izravnoj sunčevoj svjetlosti ili uvjetima u automobilu zbog niske temperature staklastog prijelaza materijala od 57°C.
PLA-ova sklonost puzanju ili trajnoj deformaciji pod opterećenjem na sobnoj temperaturi čini ga neodrživim za bilo kakav funkcionalni ispis koji ili koristi pričvršćivače ili služi za bilo kakvu nosivost. Posljedično, većina entuzijasta 3D ispisa prelazi na druge materijale nakon što svladaju postavke rezača i podešavanje 3D pisača s PLA.
2. PETG (polietilen tereftalat glikol)
PETG bi u idealnom slučaju trebao biti vaš drugi izazov za filamente nakon što svladate PLA. Vrlo je slična plastici koja se nalazi u bocama za vodu i posudama za hranu, osim što joj je dodat glikol radi poboljšanja mogućnosti ispisa. PETG je bolji od PLA u većini važnih parametara. Malo je čvršći, znatno otporniji na toplinu, pokazuje izvrsnu otpornost na puzanje i stoga je prikladan za funkcionalni 3D ispis.
Međutim, također ga je malo teže ispisati. To nije posve loša stvar. Iako je praktički nemoguće da dobro podešen pisač pokvari PLA ispise, dobivanje ispravnog PETG-a zahtijeva bolje razumijevanje softvera za rezanje i kalibracije prvog sloja. To filament čini sigurnim načinom učenja ovih koncepata, koji su ključni za svladavanje drugih tehnički izazovnih filamenata za 3D ispis.
PETG je također prilično higroskopan, pa ga je potrebno osušiti prije tiskanja ako živite u vlažnom području. Sami otisci nisu skloni upijanju vlage, ali mokra nit uzrokovat će istiskivanje i probleme s kvalitetom ispisa. Materijal se može trajno vezati za većinu 3D ispis površina ako je prvi sloj ispisan preblizu građevne površine.
Ljepljiva, viskozna priroda rastaljenog filamenta također ga čini lošim izborom za premošćivanje i strme prevjese. Međutim, to također znači najbolje prianjanje slojeva unatoč niskoj temperaturi ispisa.
Svojstva PETG filamenta
- Ispis: Dobro
- Odabir boja: Dobro
- Otpornost na toplinu: Prosjek
- Vlačna čvrstoća: Dobro
- Žilavost: Dobro
- UV otpornost: Izvrsno
- Otpornost na vlagu: Jadno
- Otpornost na puzanje: Dobro
Kada biste trebali koristiti PETG filament za 3D ispis?
PETG je savršen kompromis između PLA i mnogo superiornijih ABS filamenata. Iako mu nedostaje otpornost na višu temperaturu kao ABS, još uvijek je dovoljno dobar za ispise koji se koriste na otvorenom ili u unutrašnjosti automobila. Također je znatno čvršći od PLA i idealan za primjene gdje je poželjna otpornost na udarce. Otpornost PETG-a na puzanje također ga čini idealnim za funkcionalne ispise i komponente 3D pisača.
3. TPE/TPU/TPC (termoplastični elastomer/poliuretan/kopoliester)
TPE se sastoji od niza plastike sa svojstvima sličnim gumi. Takvi se filamenti koriste u primjenama gdje je poželjna fleksibilnost. Uobičajeni fleksibilni filamenti koji se prodaju kao TPE dostupni su u različitim tvrdoćama po Shoru, što je mjera fleksibilnosti. Zapravo, TPE uključuje široku kategoriju filamenata, uključujući TPU na bazi uretana, koji je malo čvršći kako bi se poboljšala mogućnost ispisa. TPC je varijanta na bazi kopoliestera s poboljšanom otpornošću na toplinu, UV zračenje i kemijska sredstva.
Ispis s TPE-om i njegovim varijantama izazovan je zbog inherentne fleksibilnosti filamenta. Te je filamente posebno teško tiskati s Bowden ekstruderima jer nedostatak krutosti otežava guranje filamenta kroz mlaznicu. Stoga, ekstruderi s direktnim pogonom, s kratkim putem niti između zupčanika ekstrudera i mlaznice, preporučuju se za pouzdan ispis.
Tendencija filamenta da se sabije i izduži također čini retrakcije nepouzdanima. To dovodi do pretjeranog nizanja u otiscima, što zahtijeva stručnost da se ublaži. Također se preporučuje tiskanje ovih fleksibilnih filamenata na nezagrijanoj podlozi, po mogućnosti sa sredstvom za odvajanje, kao što je štapić ljepila ili lak za kosu. Ako to ne učinite, često se otisci trajno zalijepe za građevnu površinu.
Svojstva TPE filamenta
- Ispis: Prosjek
- Odabir boja: Prosjek
- Otpornost na toplinu: Prosjek
- Vlačna čvrstoća: Prosjek
- Žilavost: Izvrsno
- UV otpornost: Dobro
- Otpornost na vlagu: Jadno
- Otpornost na puzanje: Dobro
Kada biste trebali koristiti TPE/TPU/TPC filament za 3D ispis?
Ovi fleksibilni filamenti izvrsni su u primjenama gdje su otpornost na udarce, savitljivost, trošenje i prianjanje poželjniji od krutosti. TPE i TPU redovito se koriste za 3D ispis brtvila, maski za telefone i narukvica za nosive uređaje. TPC je skuplja alternativa koja nudi dodatnu temperaturnu i kemijsku otpornost pogodnu za oštra okruženja.
4. ABS (akrilonitril butadien stiren)
ABS, u svojoj brizganoj formi, nalazi se u većini potrošačkih proizvoda u obliku automobilskih nadzornih ploča i razvodnih uređaja, igračaka, cijevnih spojeva i kao šasija većine trajnih potrošačkih dobara. Nije iznenađujuće da su ga njegova poznatost, cijena i dostupnost učinili materijalom izbora za komercijalnu industriju 3D ispisa. To je izvrstan materijal s neusporedivim omjerom cijene i učinka i dobrom otpornošću na toplinu.
Njegova otpornost na toplinu čini ga nekompatibilnim s jeftinim vrućim krajevima obloženim PTFE-om. Većina ABS filamenata zahtijeva temperaturu mlaznice od oko 250°C. Zbog toga su potpuno metalni vrući krajevi obavezni za siguran ispis. Filament također ispušta štetne VOC (hlapljive organske spojeve) kao što je stiren, za koje se zna da negativno utječu na zdravlje. Saznajte kakav je ABS u usporedbi s PLA u našem ABS vs. PLA usporedba.
Sklonost ABS filamenta ka savijanju otežava ispis osim ako posjedujete pisač s grijanim kućištem, poput Voron serija DIY 3D pisača. Raslojavanje, prianjanje na posteljinu i savijanje stalni su problemi na velikim ABS ispisima na nezatvorenim pisačima. Rekavši to, većina modernih mješavina ABS filamenata dobro ispisuje, sve dok držite ugradni volumen zatvoren i koristite grijani sloj kao pasivni izvor topline. ABS kompozitni filamenti od ugljičnih vlakana i staklenih vlakana u velikoj mjeri ublažavaju te probleme.
Svojstva ABS filamenta
- Ispis: Prosjek
- Odabir boja: Prosjek
- Otpornost na toplinu: Dobro
- Vlačna čvrstoća: Dobro
- Žilavost: Dobro
- UV otpornost: Prosjek
- Otpornost na vlagu: Dobro
- Otpornost na puzanje: Izvrsno
Kada biste trebali koristiti ABS filament za 3D ispis?
ABS pokazuje dobru vlačnu čvrstoću i žilavost, što ga čini idealnim za funkcionalne ispise, pa čak i neke inženjerske primjene. Materijal se može koristiti u visokotemperaturnim aplikacijama kao što su vruće komponente 3D pisača i funkcionalni ispisi za unutrašnjost automobila. Svaki inženjerski scenarij koji zahtijeva otpornost na toplinu, udarce i habanje može se jeftino zadovoljiti s ABS-om.
5. ASA (akrilonitril stiren akrilat)
ASA je modificirani oblik ABS-a koji se lakše ispisuje i pokazuje poboljšanu UV otpornost. Veliki ASA ispisi su lakši zahvaljujući njihovoj sklonosti manjem savijanju nego ABS. Većina ASA filamenata ima tendenciju ispuštanja manje VOC-a tijekom ispisa.
I sve se to postiže uz zadržavanje čvrstoće, žilavosti i temperaturne otpornosti usporedive s ABS-om. Ne vidimo razloga da odaberete ABS ako si možete priuštiti malu premiju koju zahtijevaju ASA filamenti.
Svojstva ASA filamenta
- Ispis: Dobro
- Odabir boja: Prosjek
- Otpornost na toplinu: Dobro
- Vlačna čvrstoća: Dobro
- Žilavost: Dobro
- UV otpornost: Izvrsno
- Otpornost na vlagu: Dobro
- Otpornost na puzanje: Izvrsno
Kada biste trebali koristiti ASA 3D filament za ispis?
ASA se može koristiti za iste primjene kao ABS, uz dodatnu svestranost održavanja trajnosti i cjelovitosti boje unatoč jakoj izloženosti sunčevoj svjetlosti.
6. PA (poliamid ili najlon)
Poliamid, poznatiji kao robna marka Najlon, nalazi se u trajnim robama široke potrošnje u obliku zupčanika, šarki i kliznih komponente—u osnovi u bilo kojoj primjeni koja zahtijeva ekstremnu otpornost na trošenje, nisko trenje, izvrsnu žilavost i određeni stupanj temperaturna tolerancija. PA je neophodan u procesima 3D ispisa sinteriranog u prahu koji se koriste u komercijalnim SLS 3D printerima.
Najlon također postoji u prostoru FDM 3D ispisa u raznim mješavinama koje nude različite kompromise između otpornosti na toplinu, žilavosti, izdržljivosti i otpornosti na puzanje. Potonje je važno jer materijal pokazuje tendenciju toplinskog puzanja u svom prirodnom stanju. Stoga većina inženjerskih primjena zahtijeva PA pomiješan s karbonskim ili staklenim vlaknima za poboljšanje vlačne čvrstoće, otpornosti na puzanje i tolerancije na temperaturu.
Visoka temperatura staklenog prijelaza materijala i urođena sklonost savijanju otežavaju ispis na jeftinim pisačima bez kućišta. Nadalje, kronična tendencija PA da upija vlagu zahtijeva filamentne sušilice koje mogu pouzdano održavati temperaturu komore od 80°C. Zapravo, uspješan ispis također zahtijeva da se filament provuče kroz suhu kutiju tijekom ispisa. To je izvrstan inženjerski filament koji zahtijeva sposoban pisač i iskusnog operatera.
Svojstva PA filamenta
- Ispis: Jadno
- Odabir boja: Jadno
- Otpornost na toplinu: Dobro
- Vlačna čvrstoća: Dobro
- Žilavost: Izvrsno
- UV otpornost: Prosjek
- Otpornost na vlagu: Jadno
- Otpornost na puzanje: Prosjek
Kada biste trebali koristiti PA 3D filament za ispis?
Funkcionalni PA ispisi dobro funkcioniraju kao mehanički dijelovi, poput zupčanika, šarki i poluga. Materijal je također dovoljno čvrst da se može koristiti za proizvodnju prilagođenih alata i prototipova koji zahtijevaju snažne mrežne dijelove izložene trenju i udarcima. Različite mješavine staklenih vlakana i karbonskih vlakana također se mogu koristiti za modifikaciju krutosti i fleksibilnosti materijala kako bi se zadovoljili različiti inženjerski zahtjevi.
6. PC (polikarbonat)
PC je jedan od najsnažnijih filamenata za 3D ispis dostupan potrošačkim 3D pisačima. Koliko jako, pitate se? Pa, materijal se koristi za proizvodnju svega, od stakla otpornog na metke do nadstrešnica borbenih zrakoplova. Računalo može izdržati temperature do čak 110°C, a neke mješavine čak nadmašuju tu impresivnu brojku.
PC se odlikuje jedinstvenom razlikom što pokazuje visoku vlačnu čvrstoću dok je također izuzetno otporan na udarce. To mu daje odliku izvrsnosti u primjenama gdje čak i najlon ne uspijeva. Međutim, ta fizička svojstva čine računalo teškim za ispis. Nije neuobičajeno da neke PC mješavine zahtijevaju temperaturu mlaznice od 300 °C, s grijanim slojem koji se održava iznad 100 °C.
Materijal je također sklon pretjeranom savijanju i dobro prianja samo na polikarbonatne građevne površine ili poliimidne trake. Međutim, poput najlona, PC je dostupan u raznim mješavinama, što ga čini pogodnijim za ispis.
Svojstva PC filamenta
- Ispis: Jadno
- Odabir boja: Jadno
- Otpornost na toplinu: Izvrsno
- Vlačna čvrstoća: Izvrsno
- Žilavost: Izvrsno
- UV otpornost: Izvrsno
- Otpornost na vlagu: Jadno
- Otpornost na puzanje: Izvrsno
Kada biste trebali koristiti filament za 3D ispis računala?
PC se koristi u raznim industrijskim, automobilskim i električnim aplikacijama—posebno onima koje zahtijevaju visoku čvrstoću i temperaturnu otpornost. Inherentna optička jasnoća materijala također ga čini idealnim za prozirne ispise, sve dok je debljina stijenke minimalna.
Mudro odaberite svoj filament za 3D ispis
Sada kada imate zgodan način za usporedbu različitih fizičkih svojstava i parametara performansi potrošačke kvalitete filamenta, odabir pravog je stvar procjene koji parametri najbolje odgovaraju vašem aplikacije.
Ako ste novi u 3D ispisu, preporučujemo da počnete s PLA i prijeđete na PETG prije nego što počnete s izazovnijim materijalima kao što su ABS i najlon.