Tarbijatele mõeldud 3D-printerid ei piirdu enam ABS- ja PLA-kiududega. Lisandite valmistamise tehnoloogia populaarsus on toonud kaasa paljude insenerplastide sissevoolu. Kuigi ABS ja PLA on endiselt populaarsed, on paljud 3D-printimise entusiastid üle läinud uuematele materjalidele.
Niisiis, siin on kõik, mida pead teadma erinevate 3D-printimise filamentide kohta ja kuidas valida üks oma konkreetsetele vajadustele.
Kuidas valida 3D-printimise filamenti
3D-printimine on erinevalt enamikust tavapärastest hobidest. See hõlmab keerukaid roboteid, kes loovad eksootilisi materjale kasutades keerulisi objekte. Nagu kõik arenenud inseneritööd, sõltub 3D-printimine kasutajate võimest lugeda ja järgida tehnilisi andmelehti. Nende dokumentide mõistmise teadmine on oluline selleks, et teada saada, millist 3D-printimise filamenti konkreetsete rakenduste jaoks kasutada.
Kui teie 3D-printimise vajadused piirduvad kosmeetiliste väljatrükkidega, pole vaja sellega vaeva näha, sest PLA on kõik, mida te kunagi vajate. Funktsionaalsete osade trükkimine nõuab aga arusaamist erinevatest hõõgniidi parameetritest, nagu tõmbetugevus, sitkus/painduvus, kuumakindlus, vastupidavus, roomamine ja kõverus.
Niisiis, millised on parimad 3D-printimise filamendid ja millal peaksite neid kasutama?
1. PLA (polüimhape)
Polylactic Acid on 3D-printimiseks sama, mis on treeningrattad jalgratastele. Isegi kõige odavamate 3D-printeritega on uskumatult lihtne printida. Kui printimistemperatuur on juba 180 °C, ei ole te selle hõõgniidi ohutuks printimiseks vaja täismetallist kuuma otsa. PLA ei vaja isegi soojendusega voodit, kui ümbritseva ruumi temperatuuri hoitakse üle 20 °C.
Materjal praktiliselt ei kõverdu ja suudab ülihästi siluda, kui osadele piisavalt jahutada. Kas pole kindel, mida kõik need terminid tähendavad? Vaadake meie Ender-3 uuendamise juhend et saada lisateavet täismetallist kuumade otste ja 3D-printerite ohutuse kohta.
Lõpptulemus: PLA-trükki on uskumatult raske rikkuda. See võimaldab algajatel järk-järgult õppida 3D-printimise keerulisi aspekte ilma korduvate printimistõrgete müüri tabamata. Algajana võimaldab PLA-le kinnipidamine hõlpsasti mõista voodi nakkumise, esimese kihi kalibreerimise, üleulatuvate osade ja sildamise põhialuseid. PLA on optimaalne viis 3D-printimise piiride testimiseks, ilma et peaksite oma printeri kalibreerimist ja viilutaja sätteid üle arvama.
PLA hõõgniidi omadused
- Prinditavus: Suurepärane
- Värvivalik: Suurepärane
- Kuumakindlus: Vaene
- Tõmbetugevus: Suurepärane
- Tugevus: Vaene
- UV-vastupidavus: Suurepärane
- Niiskuskindlus: Suurepärane
- Libisemiskindlus: Vaene
Millal peaksite kasutama PLA 3D-printimisfilamenti?
PLA sobib suurepäraselt kosmeetiliste 3D-printide jaoks, kuid mitte millegi muu jaoks. Vaatamata suurele tõmbetugevusele puudub sellel tugevus, kuna materjal on liiga raske painutada. See muudab selle hapraks ja vastuvõtlikuks pragunemisele löögikindlust ja painutust nõudvates rakendustes. Selle madalal temperatuuril prinditavus tähendab ka halba kuumakindlust. PLA-prindid kõverduvad otsese päikesevalguse käes või autos, kuna materjali klaasistumistemperatuur on madal (57 °C).
PLA kalduvus roomata või jäädavalt deformeeruma toatemperatuuril koormuse all, muudab selle elujõuliseks mis tahes funktsionaalse trüki jaoks, mis kasutab kinnitusvahendeid või täidab mis tahes kandevõimet. Järelikult liigub enamik 3D-printimise entusiaste muude materjalide juurde, kui on omandanud viilutaja seaded ja 3D-printeri häälestamise PLA-ga.
2. PETG (polüetüleentereftalaatglükool)
PETG peaks ideaaljuhul olema teie teine hõõgniidi väljakutse, kui olete PLA omandanud. See on üsna sarnane veepudelites ja toidunõudes leiduva plastikuga, välja arvatud glükooli lisamine prinditavuse parandamiseks. PETG on enamikes olulistes parameetrites parem kui PLA. See on veidi sitkem, oluliselt kuumakindlam, suurepärase roomekindlusega ja sobib seetõttu funktsionaalseks 3D-printimiseks.
Samas on seda ka veidi keerulisem printida. See pole täiesti halb asi. Kuigi hästi häälestatud printeril on praktiliselt võimatu PLA-printe segamini ajada, on PETG õigeks muutmiseks vaja paremini mõista viilutamistarkvara ja esimese kihi kalibreerimist. See muudab hõõgniidi turvaliseks viisiks nende kontseptsioonide õppimiseks, mis on teiste tehniliselt keerukate 3D-printimise filamentide valdamiseks üliolulised.
PETG on ka üsna hügroskoopne, seega on see enne printimist kuivatamine vajalik, kui elate niiskes kohas. Prindid ise ei ima niiskust, kuid märg hõõgniit põhjustab väljapressimist ja prindikvaliteedi probleeme. Materjal võib enamiku külge jäädavalt nakkuda 3D printimispinnad kui esimene kiht on trükitud ehituspinnale liiga lähedale.
Sula hõõgniidi kleepuv ja viskoosne olemus muudab selle ka halvaks valikuks sildade ja järskude üleulatuvate osade jaoks. Vaatamata madalale printimistemperatuurile tähendab see aga ka parimat kihi adhesiooni.
PETG hõõgniidi omadused
- Prinditavus: Hea
- Värvivalik: Hea
- Kuumakindlus: Keskmine
- Tõmbetugevus: Hea
- Tugevus: Hea
- UV-vastupidavus: Suurepärane
- Niiskuskindlus: Vaene
- Libisemiskindlus: Hea
Millal peaksite kasutama PETG 3D-printimisfilamenti?
PETG on ideaalne kompromiss PLA ja palju paremate ABS-kiudude vahel. Kuigi sellel puudub ABS-i kõrgem temperatuuritaluvus, on see siiski piisavalt hea väljaprintide kasutamiseks või auto siseruumides kasutamiseks. See on ka tunduvalt vastupidavam kui PLA ja sobib ideaalselt rakendusteks, kus soovitakse löögikindlust. PETG libisemiskindlus muudab selle ideaalseks nii funktsionaalsete väljatrükkide kui ka 3D-printeri komponentide jaoks.
3. TPE/TPU/TPC (termoplastne elastomeer/polüuretaan/kopolüester)
TPE koosneb mitmest kummitaoliste omadustega plastist. Selliseid filamente kasutatakse rakendustes, kus soovitakse paindlikkust. Tavalised painduvad kiud, mida turustatakse TPE-na, on saadaval erineva shore kõvadusega, mis on paindlikkuse mõõdupuu. Tegelikult sisaldab TPE laia kategooria filamente, sealhulgas uretaanil põhinevat TPU-d, mis on prinditavuse parandamiseks veidi jäigem. TPC on kopolüestripõhine variant, millel on parem vastupidavus kuumusele, UV-kiirgusele ja keemilistele mõjuritele.
TPE-ga ja selle variantidega printimine on hõõgniidi loomupärase paindlikkuse tõttu keeruline. Neid filamente on Bowdeni ekstruuderiga eriti raske printida, kuna jäikuse puudumine muudab hõõgniidi läbi düüsi surumise keeruliseks. Seetõttu otseajamiga ekstruuderid, mille hõõgniidi tee on lühike ekstruuderi hammasrataste ja düüsi vahel, on soovitatavad usaldusväärseks printimiseks.
Hõõgniidi kalduvus kokku suruda ja pikeneda muudab ka tagasitõmbed ebausaldusväärseks. See põhjustab väljatrükkidel liigset stringi, mille leevendamiseks on vaja eriteadmisi. Samuti on soovitatav need painduvad filamendid trükkida soojendamata voodile, eelistatavalt eraldusvahendiga, näiteks liimipulga või juukselakiga. Kui seda ei tehta, siis sageli kleepuvad väljatrükid püsivalt ehituspinnaga.
TPE hõõgniidi omadused
- Prinditavus: Keskmine
- Värvivalik: Keskmine
- Kuumakindlus: Keskmine
- Tõmbetugevus: Keskmine
- Tugevus: Suurepärane
- UV-vastupidavus: Hea
- Niiskuskindlus: Vaene
- Libisemiskindlus: Hea
Millal peaksite kasutama TPE / TPU / TPC 3D-printimisfilamenti?
Need painduvad kiud sobivad suurepäraselt rakendustes, kus löögikindlus, painduvus, kulumine ja haardumine on soovitavamad kui jäikus. TPE-d ja TPU-d kasutatakse regulaarselt kantavate seadmete tihendite, telefonikaante ja randmepaelade 3D-printimiseks. TPC on kallim alternatiiv, mis pakub täiendavat temperatuuri- ja kemikaalikindlust, mis sobib karmidesse keskkondadesse.
4. ABS (akrüülnitriilbutadieenstüreen)
ABS-i oma survevaluvormis avataris leidub enamikus tarbekaupades, näiteks autode armatuurlaudade ja lülitusseadmete, mänguasjade, toruliitmike ja enamiku tarbekaupade šassiina. Pole üllatav, et selle tuttavlikkus, hind ja kättesaadavus muutsid selle kommertsliku 3D-printimise tööstuse valitud materjaliks. See on suurepärane materjal, millel on võrreldamatu hinna ja jõudluse suhe ning hea kuumakindlus.
Selle kuumakindlus muudab selle kokkusobimatuks odavate PTFE-voodriga kuumade otstega. Enamiku ABS-kiudude jaoks on vaja düüside temperatuuri umbes 250 °C. See muudab metallist kuumad otsad ohutuks printimiseks kohustuslikuks. Hõõgniit eraldab ka kahjulikke lenduvaid orgaanilisi ühendeid (lenduvaid orgaanilisi ühendeid), näiteks stüreeni, mis avaldab tervisele negatiivset mõju. Siit saate teada, kuidas ABS-i ja PLA-ga võrrelda ABS vs. PLA võrdlus.
ABS-hõõgniidi kalduvus kõverduda muudab printimise keeruliseks, välja arvatud juhul, kui teil on soojendusega korpusega printer, nagu Voron DIY 3D-printerite seeria. Delaminatsioon, aluspinna nakkumine ja kõverdumine on püsivad probleemid suurte ABS-printide puhul suletud printeritel. Sellegipoolest prindib enamik tänapäevaseid ABS-kiudude segusid hästi, kui hoiate ehitusmahtu suletud ja kasutate soojendusega voodit passiivse soojusallikana. Süsinikkiust ja klaaskiust täiustatud ABS-komposiitfilamendid leevendavad neid probleeme suurel määral.
ABS-kiudude omadused
- Prinditavus: Keskmine
- Värvivalik: Keskmine
- Kuumakindlus: Hea
- Tõmbetugevus: Hea
- Tugevus: Hea
- UV-vastupidavus: Keskmine
- Niiskuskindlus: Hea
- Libisemiskindlus: Suurepärane
Millal peaksite kasutama ABS 3D-printimisfilamenti?
ABS-il on hea tõmbetugevus ja sitkus, mis muudab selle ideaalseks funktsionaalsete väljatrükkide ja isegi mõne insenerirakenduse jaoks. Materjali saab kasutada kõrgtemperatuurilistes rakendustes, nagu 3D-printeri kuuma otsa komponendid ja funktsionaalsed prindid autode interjööri jaoks. ABS-iga saab odavalt rahuldada mis tahes inseneri stsenaariumi, mis nõuab vastupidavust kuumusele, löökidele ja kulumisele.
5. ASA (akrüülnitriilstüreenakrülaat)
ASA on ABS-i modifitseeritud vorm, mida on lihtsam printida ja millel on parem UV-kindlus. Suured ASA-prindid on lihtsamad tänu nende kalduvusele vähem kõverduda kui ABS-ist. Enamik ASA filamente kipub printimise ajal ka vähem lenduvaid orgaanilisi aineid välja eralduma.
Ja kõik see saavutatakse, säilitades samal ajal ABS-iga võrreldava tugevuse, sitkuse ja temperatuuritaluvuse. Me ei näe põhjust ABS-i valimiseks, kui saate endale lubada ASA hõõgniitide kerget lisatasu.
ASA hõõgniidi omadused
- Prinditavus: Hea
- Värvivalik: Keskmine
- Kuumakindlus: Hea
- Tõmbetugevus: Hea
- Tugevus: Hea
- UV-vastupidavus: Suurepärane
- Niiskuskindlus: Hea
- Libisemiskindlus: Suurepärane
Millal peaksite kasutama ASA 3D-printimisfilamenti?
ASA-d saab kasutada samades rakendustes kui ABS-i, lisades mitmekülgsust vastupidavuse ja värvi terviklikkuse säilitamiseks hoolimata tugevast päikesevalgusest.
6. PA (polüamiid või nailon)
Polüamiidi, paremini tuntud kui selle kaubamärgi Nylon, leidub tarbekaupades hammasrataste, hingede ja libisevate esemete kujul. komponendid – põhimõtteliselt kõigis rakendustes, mis nõuavad äärmist kulumiskindlust, madalat hõõrdumist, suurepärast sitkust ja teatud määral temperatuuritaluvus. PA on asendamatu pulberpaagutatud 3D-printimise protsessides, mida kasutatakse kaubanduslikes SLS 3D-printerites.
FDM 3D-printimisruumis leidub nailonit ka erinevates segudes, mis pakuvad erinevaid kompromisse kuumuskindluse, sitkuse, vastupidavuse ja roomamiskindluse vahel. Viimane on oluline, kuna materjal kaldub oma loomulikus olekus kuumalt roomama. Seetõttu vajavad enamik insenerirakendusi süsiniku või klaaskiuga segatud PA-d, et parandada tõmbetugevust, roomamiskindlust ja temperatuuritaluvust.
Materjali kõrge klaasistumistemperatuur ja loomupärane kalduvus kõverduda raskendavad printimist odavatel, sulgemata printeritel. Lisaks nõuab PA krooniline kalduvus niiskust imada filamentkuivatitele, mis suudavad usaldusväärselt hoida kambri temperatuuri 80 °C. Tegelikult on edukaks printimiseks vajalik ka hõõgniidi juhtimine printimise ajal läbi kuiva kasti. See on suurepärane tehniline hõõgniit, mis nõuab võimekat printerit ja kogenud operaatorit.
PA hõõgniidi omadused
- Prinditavus: Vaene
- Värvivalik: Vaene
- Kuumakindlus: Hea
- Tõmbetugevus: Hea
- Tugevus: Suurepärane
- UV-vastupidavus: Keskmine
- Niiskuskindlus: Vaene
- Libisemiskindlus: Keskmine
Millal peaksite kasutama PA 3D-printimisfilamenti?
Funktsionaalsed PA-prindid töötavad hästi mehaaniliste osadena, nagu hammasrattad, hinged ja hoovad. Materjal on ka piisavalt sitke, et seda saaks kasutada kohandatud tööriistade ja prototüüpide valmistamiseks, mis nõuavad tugevaid hõõrdumise ja löökidega seotud osi. Erinevaid klaaskiust ja süsinikkiust segusid saab kasutada ka materjali jäikuse ja paindlikkuse muutmiseks, et need vastaksid erinevatele insenerinõuetele.
6. PC (polükarbonaat)
Arvuti on üks tugevamaid 3D-printimise filamente, mis on kättesaadavad tarbijatele mõeldud 3D-printeritele. Kui tugev, küsite? Noh, materjali kasutatakse kõike alates kuulikindlast klaasist kuni hävitajate varikatusteni. Arvuti talub kuni 110 °C temperatuuri, kusjuures mõned segud on isegi paremad kui muljetavaldavad näitajad.
PC-l on ainulaadne eripära, kuna sellel on kõrge tõmbetugevus, samas kui see on äärmiselt löögikindel. See eristab seda suurepäraselt rakendustes, kus isegi nailon jääb alla. Kuid need füüsilised omadused muudavad arvuti printimise keeruliseks. Pole haruldane, et mõned PC-segud nõuavad düüside temperatuuri 300 °C, kusjuures kuumutatud kihi temperatuuri hoitakse üle 100 °C.
Samuti on materjal kalduvus liigsele kõverdumisele ja nakkub hästi ainult polükarbonaadist ehituspindade või polüimiidteibiga. Kuid nagu nailon, on arvuti saadaval erinevates segudes, muutes selle prinditavamaks.
PC hõõgniidi omadused
- Prinditavus: Vaene
- Värvivalik: Vaene
- Kuumakindlus: Suurepärane
- Tõmbetugevus: Suurepärane
- Tugevus: Suurepärane
- UV-vastupidavus: Suurepärane
- Niiskuskindlus: Vaene
- Libisemiskindlus: Suurepärane
Millal peaksite kasutama arvuti 3D-printimise filamenti?
Arvutit kasutatakse erinevates tööstus-, auto- ja elektrirakendustes, eriti neis, mis nõuavad suurt tugevust ja temperatuuritaluvust. Materjalile omane optiline selgus muudab selle ideaalseks ka läbipaistvate trükiste jaoks, kui seina paksus on minimaalne.
Valige oma 3D-printimise filament targalt
Nüüd, kui teil on käepärased vahendid erinevate tarbijaklassi füüsiliste omaduste ja jõudlusparameetrite võrdlemiseks hõõgniitidele, tuleb õige valimine hinnata, millised parameetrid sobivad teie jaoks kõige paremini rakendusi.
Kui olete 3D-printimises uus, soovitame alustada PLA-ga ja minna üle PETG-le, enne kui hakkate kasutama keerukamaid materjale, nagu ABS ja nailon.
