Imprimantele 3D pentru consumatori nu mai sunt limitate la filamentele ABS și PLA. Popularitatea tehnologiei de fabricație aditivă a dus la afluxul multor materiale plastice de inginerie. Deși ABS și PLA rămân populare, mulți pasionați de imprimare 3D au trecut la materiale mai noi.
Așadar, iată tot ce trebuie să știți despre diferitele filamente de imprimare 3D și despre cum să alegeți unul pentru nevoile dvs. specifice.
Cum să alegi un filament de imprimare 3D
Imprimarea 3D este diferită de majoritatea hobby-urilor obișnuite. Implică roboți sofisticați care creează obiecte complicate folosind materiale exotice. Ca toate eforturile de inginerie avansată, imprimarea 3D se bazează pe capacitatea utilizatorilor de a citi și urma fișele tehnice. A ști cum să dai sens acestor documente este cheia pentru a ști ce filament de imprimare 3D să folosești pentru aplicații specifice.
Nu este nevoie să vă deranjați cu asta dacă nevoile dvs. de imprimare 3D sunt limitate la printuri cosmetice, deoarece PLA este tot ce veți avea nevoie vreodată. Imprimarea pieselor funcționale, totuși, necesită o înțelegere a diferiților parametri ai filamentului, cum ar fi rezistența la tracțiune, tenacitatea/flexibilitatea, rezistența la căldură, durabilitatea, fluajul și deformarea.
Deci, care sunt cele mai bune filamente de imprimare 3D și când ar trebui să le folosiți unul peste altul?
1. PLA (acid polilactic)
Acidul polilactic este pentru imprimarea 3D ceea ce sunt roțile de antrenament pentru biciclete. Este incredibil de ușor să imprimați chiar și pe cele mai ieftine imprimante 3D. Cu temperaturile de imprimare care încep de la 180°C, nu aveți nevoie de un terminal fierbinte integral metalic pentru a imprima acest filament în siguranță. PLA nici măcar nu necesită un pat încălzit, atâta timp cât temperatura ambiantă a camerei este menținută peste 20°C.
Materialul practic nu se deformează și se poate lega extrem de bine dacă oferiți o răcire adecvată a părții. Nu sunteți sigur ce înseamnă toți acești termeni? Consultați-ne Ghid de upgrade Ender-3 pentru a afla mai multe despre hot end-urile din metal și despre siguranța imprimantei 3D.
Concluzia: este incredibil de dificil să strici o imprimare PLA. Acest lucru le permite începătorilor să învețe treptat numeroasele aspecte complicate ale imprimării 3D, fără să lovească zidul de cărămidă al eșecurilor repetate de imprimare. Ca începător, aderarea la PLA face ușoară înțelegerea elementelor fundamentale ale aderenței la pat, calibrării primului strat, surplopselor și a legăturii. PLA este modalitatea optimă de a testa limitele imprimării 3D fără a fi nevoie să ghiciți calibrarea imprimantei și setările slicer-ului.
Proprietățile filamentului PLA
- Printabilitate: Excelent
- Alegerea culorii: Excelent
- Rezistență la căldură: Sărac
- Rezistență la tracțiune: Excelent
- Duritate: Sărac
- Rezistenta UV: Excelent
- Rezistenta la umiditate: Excelent
- Rezistenta la fluaj: Sărac
Când ar trebui să utilizați filament de imprimare 3D PLA?
PLA este excelent pentru printuri cosmetice 3D, dar nu atât de mult pentru orice altceva. În ciuda rezistenței sale mari la tracțiune, îi lipsește duritatea deoarece materialul este prea greu de îndoit. Acest lucru îl face fragil și susceptibil la crăpare în aplicațiile care necesită rezistență la impact și îndoire. Printarea sa la temperatură scăzută se traduce, de asemenea, prin rezistență scăzută la căldură. PLA imprimă warp atunci când este supus la lumina directă a soarelui sau la condițiile din mașină, din cauza temperaturii scăzute de tranziție sticloasă a materialului, de 57°C.
Tendința PLA de a se strecura sau de a se deforma permanent sub sarcină la temperatura camerei, îl face neviabil pentru orice imprimare funcțională care fie folosește elemente de fixare, fie servește oricărui scop portant. În consecință, majoritatea pasionaților de imprimare 3D trec la alte materiale odată ce au stăpânit setările slicer-ului și reglarea imprimantei 3D cu PLA.
2. PETG (polietilen tereftalat glicol)
În mod ideal, PETG ar trebui să fie a doua ta provocare de filament odată ce ai stăpânit PLA. Este destul de asemănător cu plasticul găsit în sticlele de apă și recipientele pentru alimente, cu excepția adăugării de glicol pentru a îmbunătăți imprimabilitatea. PETG este mai bun decât PLA în majoritatea parametrilor importanți. Este puțin mai dur, semnificativ mai rezistent la căldură, prezintă o rezistență excelentă la fluaj și, prin urmare, este potrivit pentru imprimarea 3D funcțională.
Cu toate acestea, este, de asemenea, puțin mai dificil de imprimat. Acesta nu este în întregime un lucru rău. În timp ce este practic imposibil ca o imprimantă bine reglată să încurce imprimările PLA, obținerea corectă a PETG necesită o mai bună înțelegere a software-ului de tăiere și calibrare a primului strat. Acest lucru face din filament o modalitate sigură de a învăța aceste concepte, care sunt vitale pentru stăpânirea altor filamente de imprimare 3D dificile din punct de vedere tehnic.
PETG este, de asemenea, destul de higroscopic, așa că uscarea lui înainte de imprimare este necesară dacă locuiți într-o zonă umedă. Imprimările în sine nu sunt predispuse la absorbția umidității, dar un filament umed va cauza probleme de extrudare și de calitate a imprimării. Materialul se poate lega permanent de majoritatea Suprafețe de imprimare 3D dacă primul strat este imprimat prea aproape de suprafața de construcție.
Natura lipicioasă, vâscoasă a filamentului topit, îl face, de asemenea, o alegere proastă pentru poduri și proeminențe abrupte. Cu toate acestea, acest lucru se traduce și prin cea mai bună aderență a stratului, în ciuda temperaturii scăzute de imprimare.
Proprietățile filamentului PETG
- Printabilitate: Bun
- Alegerea culorii: Bun
- Rezistență la căldură: In medie
- Rezistență la tracțiune: Bun
- Duritate: Bun
- Rezistenta UV: Excelent
- Rezistenta la umiditate: Sărac
- Rezistenta la fluaj: Bun
Când ar trebui să utilizați filament de imprimare 3D PETG?
PETG este compromisul perfect între PLA și filamentele ABS mult superioare. Deși nu are rezistența la temperatură mai mare a ABS-ului, este totuși suficient de bun pentru ca imprimările să fie folosite în aer liber sau în interiorul mașinii. De asemenea, este considerabil mai dur decât PLA și ideal pentru aplicații în care se dorește rezistența la impact. Rezistența PETG la fluaj îl face ideal și pentru printuri funcționale și componente de imprimantă 3D deopotrivă.
3. TPE/TPU/TPC (elastomer termoplastic/poliuretan/copoliester)
TPE cuprinde o serie de materiale plastice cu proprietăți asemănătoare cauciucului. Astfel de filamente sunt utilizate în aplicații în care se dorește flexibilitate. Filamentele flexibile obișnuite comercializate ca TPE sunt disponibile în diferite durități shore, ceea ce este o măsură a flexibilității. De fapt, TPE încorporează o categorie largă de filamente, inclusiv TPU pe bază de uretan, care este puțin mai rigid pentru a îmbunătăți imprimabilitatea. TPC este o variantă pe bază de copoliester, cu rezistență îmbunătățită la căldură, UV și agenți chimici.
Imprimarea cu TPE și variantele sale sunt o provocare din cauza flexibilității inerente a filamentului. Aceste filamente sunt deosebit de dificil de imprimat cu extruderele Bowden, deoarece lipsa de rigiditate face dificilă împingerea filamentului prin duză. Prin urmare, extrudere cu acționare directă, cu un traseu scurt al filamentului între angrenajele extruderului și duză, sunt recomandate pentru o imprimare fiabilă.
Tendința filamentului de a se comprima și alungi face, de asemenea, retractările nesigure. Acest lucru duce la înșirare excesivă în imprimeuri, care necesită experiență pentru a atenua. De asemenea, este recomandat să imprimați aceste filamente flexibile pe un pat neîncălzit, de preferință cu un agent de degajare, cum ar fi un lipici sau fixativ. Nerespectarea acestui lucru duce adesea la lipirea permanentă a imprimatelor de suprafața de construcție.
Proprietățile filamentului TPE
- Printabilitate: In medie
- Alegerea culorii: In medie
- Rezistență la căldură: In medie
- Rezistență la tracțiune: In medie
- Duritate: Excelent
- Rezistenta UV: Bun
- Rezistenta la umiditate: Sărac
- Rezistenta la fluaj: Bun
Când ar trebui să utilizați filament de imprimare 3D TPE/TPU/TPC?
Aceste filamente flexibile sunt excelente în aplicațiile în care rezistența la impact, îndoirea, uzura și aderența sunt mai de dorit decât rigiditatea. TPE și TPU sunt utilizate în mod regulat pentru a imprima 3D garnituri, huse pentru telefoane și brățări pentru dispozitive portabile. TPC este o alternativă mai scumpă, care oferă o temperatură suplimentară și rezistență chimică potrivită pentru medii dure.
4. ABS (acrilonitril butadien stiren)
ABS, în avatarul său turnat prin injecție, se găsește în majoritatea produselor de larg consum sub formă de tablouri de bord și dispozitive de comutare ale automobilelor, jucării, fitinguri de țevi și ca șasiu al majorității bunurilor de folosință îndelungată. Nu este surprinzător, familiaritatea, prețul și disponibilitatea sa l-au făcut materialul de alegere pentru industria comercială de imprimare 3D. Este un material grozav cu un raport preț-performanță de neegalat și o rezistență bună la căldură.
Rezistența sa la căldură îl face incompatibil cu hot end-urile ieftine căptușite cu PTFE. Majoritatea filamentelor ABS necesită temperaturi ale duzei de aproximativ 250°C. Acest lucru face ca capetele fierbinți din metal să fie obligatorii pentru imprimarea în siguranță. De asemenea, filamentul eliberează COV dăunători (compuși organici volatili), cum ar fi stirenul, despre care se știe că au un impact negativ asupra sănătății. Aflați cum se compară ABS cu PLA în sistemul nostru ABS vs. Comparație PLA.
Tendința filamentului ABS de a se deforma face dificilă imprimarea, cu excepția cazului în care dețineți o imprimantă cu o carcasă încălzită, cum ar fi Seria Voron de imprimante 3D DIY. Delaminarea, aderența la pat și deformarea sunt probleme persistente la imprimările ABS mari pe imprimantele neînchise. Acestea fiind spuse, majoritatea amestecurilor moderne de filamente ABS se imprimă bine, atâta timp cât păstrați volumul de construcție închis și utilizați patul încălzit ca sursă de căldură pasivă. Fibra de carbon și filamentele compozite ABS îmbunătățite cu fibră de sticlă atenuează în mare măsură aceste probleme.
Proprietățile filamentului ABS
- Printabilitate: In medie
- Alegerea culorii: In medie
- Rezistență la căldură: Bun
- Rezistență la tracțiune: Bun
- Duritate: Bun
- Rezistenta UV: In medie
- Rezistenta la umiditate: Bun
- Rezistenta la fluaj: Excelent
Când ar trebui să utilizați filament de imprimare 3D ABS?
ABS prezintă o bună rezistență la tracțiune și duritate, ceea ce îl face ideal pentru imprimări funcționale și chiar pentru unele aplicații de inginerie. Materialul poate fi utilizat în aplicații la temperatură ridicată, cum ar fi componentele hot end ale imprimantei 3D și printuri funcționale pentru interioarele mașinilor. Orice scenariu de inginerie care necesită rezistență la căldură, impact și uzură poate fi îndeplinit ieftin cu ABS.
5. ASA (acrilonitril stiren acrilat)
ASA este o formă modificată de ABS care este mai ușor de imprimat și prezintă o rezistență îmbunătățită la UV. Imprimările ASA mari sunt mai ușoare datorită tendinței lor de a se deforma mai puțin decât ABS. Majoritatea filamentelor ASA tind, de asemenea, să elibereze mai puține COV în timpul imprimării.
Și toate acestea se realizează în același timp menținând rezistența, duritatea și rezistența la temperatură comparabile cu ABS. Nu vedem niciun motiv să alegeți ABS dacă vă puteți permite ușoară premium comandată de filamentele ASA.
Proprietăți filamentului ASA
- Printabilitate: Bun
- Alegerea culorii: In medie
- Rezistență la căldură: Bun
- Rezistență la tracțiune: Bun
- Duritate: Bun
- Rezistenta UV: Excelent
- Rezistenta la umiditate: Bun
- Rezistenta la fluaj: Excelent
Când ar trebui să utilizați filament de imprimare 3D ASA?
ASA poate fi utilizat pentru aceleași aplicații ca și ABS, cu versatilitatea adăugată de a menține durabilitatea și integritatea culorii în ciuda expunerii intense la lumina soarelui.
6. PA (poliamidă sau nailon)
Poliamida, mai cunoscută sub numele de marcă Nylon, se găsește în bunurile de folosință îndelungată sub formă de roți dințate, balamale și glisante. componente — practic în orice aplicație care necesită rezistență extremă la uzură, frecare scăzută, duritate excelentă și un anumit grad de toleranta la temperatura. PA este indispensabil în procesele de imprimare 3D sinterizată cu pulbere utilizate în imprimantele 3D SLS comerciale.
Nailonul există și în spațiul de imprimare 3D FDM în diverse amestecuri, oferind diferite compromisuri între rezistența la căldură, duritate, durabilitate și rezistență la fluaj. Acesta din urmă este important deoarece materialul prezintă o tendință de a se înclina la căldură în starea sa naturală. Prin urmare, majoritatea aplicațiilor de inginerie necesită PA amestecat cu carbon sau fibră de sticlă pentru a îmbunătăți rezistența la tracțiune, rezistența la fluaj și toleranța la temperatură.
Temperatura ridicată de tranziție sticloasă a materialului și tendința înnăscută de deformare fac dificilă imprimarea pe imprimante ieftine, neînchise. În plus, tendința cronică a PA de a absorbi umiditatea necesită uscătoare cu filament care pot menține în mod fiabil temperaturile camerei de 80°C. De fapt, imprimarea de succes necesită, de asemenea, ca filamentul să fie dirijat printr-o cutie uscată în timpul imprimării. Este un filament de inginerie grozav care necesită o imprimantă capabilă și un operator experimentat.
Proprietăți filamentului PA
- Printabilitate: Sărac
- Alegerea culorii: Sărac
- Rezistență la căldură: Bun
- Rezistență la tracțiune: Bun
- Duritate: Excelent
- Rezistenta UV: In medie
- Rezistenta la umiditate: Sărac
- Rezistenta la fluaj: In medie
Când ar trebui să utilizați filament de imprimare 3D PA?
Imprimările PA funcționale funcționează bine ca părți mecanice, cum ar fi roți dințate, balamale și pârghii. Materialul este, de asemenea, suficient de dur pentru a fi folosit pentru fabricarea de unelte și prototipuri personalizate care necesită piese puternice, supuse frecării și impactului. Diverse amestecuri de fibră de sticlă și fibre de carbon pot fi, de asemenea, utilizate pentru a modifica rigiditatea și flexibilitatea materialului pentru a se potrivi diferitelor cerințe de inginerie.
6. PC (policarbonat)
PC-ul este unul dintre cele mai puternice filamente de imprimare 3D accesibile imprimantelor 3D de consum. Cât de puternic, întrebi? Ei bine, materialul este folosit pentru a fabrica orice, de la sticlă antiglonț până la copertine pentru avioanele de luptă. PC-ul poate rezista la temperaturi de până la 110°C, unele amestecuri depășind chiar această cifră impresionantă.
PC-ul are distincția unică de a prezenta o rezistență ridicată la tracțiune, fiind în același timp extrem de rezistent la impact. Acest lucru îi conferă distincția de a excela în aplicațiile în care până și Nylonul nu este foarte greu. Cu toate acestea, aceste proprietăți fizice fac PC-ul dificil de imprimat. Nu este neobișnuit ca unele amestecuri de PC să necesite temperaturi ale duzei de 300 °C, cu patul încălzit menținut la peste 100 °C.
Materialul este, de asemenea, predispus la deformare excesivă și aderă bine doar la suprafețele din policarbonat sau la banda de poliimidă. Cu toate acestea, ca și Nylon, PC-ul este disponibil în diferite amestecuri, ceea ce îl face mai imprimabil.
Proprietățile filamentului PC
- Printabilitate: Sărac
- Alegerea culorii: Sărac
- Rezistență la căldură: Excelent
- Rezistență la tracțiune: Excelent
- Duritate: Excelent
- Rezistenta UV: Excelent
- Rezistenta la umiditate: Sărac
- Rezistenta la fluaj: Excelent
Când ar trebui să utilizați filament de imprimare 3D pentru computer?
PC-ul este utilizat în diverse aplicații industriale, auto și electrice, în special cele care necesită rezistență ridicată și rezistență la temperatură. Claritatea optică inerentă a materialului îl face ideal și pentru printuri transparente, atâta timp cât grosimea peretelui este menținută la minim.
Alegeți cu înțelepciune filamentul dvs. de imprimare 3D
Acum că aveți un mijloc la îndemână de a compara diferite proprietăți fizice și parametri de performanță ai consumatorului filamentelor, alegerea celui potrivit este o chestiune de evaluare a parametrilor care se potrivesc cel mai bine particularității dvs aplicatii.
Dacă sunteți nou în imprimarea 3D, vă recomandăm să începeți cu PLA și să treceți la PETG înainte de a lua materiale mai dificile, cum ar fi ABS și nailon.
