A fogyasztói 3D nyomtatók már nem korlátozódnak az ABS- és PLA-szálakra. Az additív gyártástechnológia népszerűsége számos műszaki műanyag beáramlásához vezetett. Bár az ABS és a PLA továbbra is népszerű, sok 3D-nyomtatás-rajongó váltott újabb anyagokra.
Tehát itt van minden, amit tudnia kell a különböző 3D-nyomtatási filamentekről, és arról, hogyan válasszon egyet az Ön egyedi igényeinek megfelelően.
Hogyan válasszunk 3D nyomtatószálat
A 3D nyomtatás eltér a legtöbb szokványos hobbitól. Kifinomult robotok alkotják a bonyolult tárgyakat egzotikus anyagok felhasználásával. Mint minden fejlett mérnöki törekvés, a 3D nyomtatás is a felhasználók azon képességén múlik, hogy el tudja olvasni és követni tudja a műszaki adatlapokat. A dokumentumok értelmezésének ismerete kulcsfontosságú annak ismeretében, hogy melyik 3D nyomtatási szálat kell használni bizonyos alkalmazásokhoz.
Nem kell ezzel foglalkozni, ha 3D nyomtatási igényei a kozmetikai nyomatokra korlátozódnak, mert a PLA az egyetlen, amire szüksége lesz. A funkcionális részek nyomtatásához azonban meg kell érteni a különböző izzószál-paramétereket, például a szakítószilárdságot, a szívósságot/rugalmasságot, a hőállóságot, a tartósságot, a kúszást és a vetemedést.
Tehát melyek a legjobb 3D-nyomtatási szálak, és mikor érdemes egymást használni?
1. PLA (politejsav)
A Polylac Acid olyan 3D nyomtatáshoz, amilyen az edzőkerekek a kerékpároknak. Még a legolcsóbb 3D nyomtatókon is hihetetlenül egyszerű nyomtatni. A 180°C-os nyomtatási hőmérsékletnél nincs szükség teljesen fém forró végre a szál biztonságos nyomtatásához. A PLA-hoz még fűtött ágy sem szükséges, ha a szobahőmérséklet 20°C felett van.
Az anyag gyakorlatilag nem vetemedik, és rendkívül jól áthidalható, ha megfelelő alkatrészhűtést biztosítunk. Nem tudja, mit jelentenek ezek a kifejezések? Nézze meg a mi Ender-3 frissítési útmutató hogy többet megtudjon a teljesen fémből készült forró végekről és a 3D nyomtatók biztonságáról.
A lényeg: hihetetlenül nehéz tönkretenni egy PLA-nyomatot. Ez lehetővé teszi a kezdők számára, hogy fokozatosan elsajátítsák a 3D nyomtatás bonyolult szempontjait anélkül, hogy az ismétlődő nyomtatási hibák téglafalába ütköznének. Kezdőként a PLA-hoz való ragaszkodás megkönnyíti az ágytapadás, az első réteg kalibrálása, a túlnyúlások és az áthidalás alapjait. A PLA az optimális módszer a 3D nyomtatás korlátainak tesztelésére anélkül, hogy meg kellene találnia a nyomtató kalibrációját és a szeletelő beállításait.
PLA filament tulajdonságai
- Nyomtathatóság: Kiváló
- Színválasztás: Kiváló
- Hőellenállás: Szegény
- Szakítószilárdság: Kiváló
- Szívósság: Szegény
- UV ellenállás: Kiváló
- Nedvességállóság: Kiváló
- Kúszásállóság: Szegény
Mikor érdemes PLA 3D nyomtatószálat használni?
A PLA kiválóan alkalmas kozmetikai 3D nyomatokhoz, de semmi máshoz nem annyira. Nagy szakítószilárdsága ellenére nincs szilárdsága, mert az anyag túl nehezen hajlítható. Ez törékennyé és repedésre hajlamossá teszi az ütésállóságot és hajlítást igénylő alkalmazásoknál. Alacsony hőmérsékletű nyomtathatósága gyenge hőállóságot is jelent. A PLA nyomatok megvetemednek, ha közvetlen napfénynek vagy az autóban lévő körülményeknek vannak kitéve, az anyag alacsony, 57°C-os üvegesedési hőmérséklete miatt.
A PLA hajlamos kúszni, vagy szobahőmérsékleten terhelés hatására tartósan deformálódni, életképtelenné teszi minden olyan funkcionális nyomatnál, amely rögzítőelemeket használ, vagy bármilyen teherhordó célt szolgál. Következésképpen a 3D nyomtatás rajongóinak többsége más anyagokra tér át, miután elsajátította a szeletelő beállításait és a 3D nyomtató PLA-val történő hangolását.
2. PETG (polietilén-tereftalát-glikol)
Ideális esetben a PETG a második izzószálas kihívás, miután elsajátította a PLA-t. Meglehetősen hasonlít a vizes palackokban és ételtartókban található műanyagokhoz, kivéve a glikol hozzáadását a nyomtathatóság javítása érdekében. A PETG a legtöbb fontos paraméterben jobb, mint a PLA. Kicsit szívósabb, lényegesen hőállóbb, kiváló kúszásállóságot mutat, ezért alkalmas funkcionális 3D nyomtatásra.
Ugyanakkor valamivel nehezebb is nyomtatni. Ez nem teljesen rossz dolog. Bár gyakorlatilag lehetetlen, hogy egy jól hangolt nyomtató elrontsa a PLA-nyomatokat, a PETG megfelelő beállításához jobban meg kell érteni a szeletelő szoftvert és az első réteg kalibrálását. Ez teszi az izzószál biztonságos módját ezen fogalmak elsajátításának, amelyek létfontosságúak más, technikailag kihívást jelentő 3D nyomtatási szálak elsajátításához.
A PETG is meglehetősen higroszkópos, ezért a nyomtatás előtt meg kell szárítani, ha párás helyen él. Maguk a nyomatok nem hajlamosak a nedvesség felszívódására, de a nedves szál extrudálást és nyomtatási minőségi problémákat okoz. Az anyag a legtöbbhez tartósan kötődhet 3D nyomtatási felületek ha az első réteg túl közel van az építési felülethez nyomtatva.
Az olvadt izzószál ragacsos, viszkózus jellege miatt rossz választás az áthidaláshoz és a meredek kinyúlásokhoz is. Ez azonban a legjobb rétegtapadást is jelenti az alacsony nyomtatási hőmérséklet ellenére.
PETG filament tulajdonságai
- Nyomtathatóság: Jó
- Színválasztás: Jó
- Hőellenállás: Átlagos
- Szakítószilárdság: Jó
- Szívósság: Jó
- UV ellenállás: Kiváló
- Nedvességállóság: Szegény
- Kúszásállóság: Jó
Mikor érdemes PETG 3D nyomtatószálat használni?
A PETG tökéletes kompromisszum a PLA és a sokkal jobb ABS-szálak között. Noha hiányzik belőle az ABS magasabb hőmérsékletállósága, még mindig elég jó a nyomatokhoz kültéren vagy autók belsejében. Ezenkívül lényegesen szívósabb, mint a PLA, és ideális olyan alkalmazásokhoz, ahol ütésállóság kívánatos. A PETG kúszással szembeni ellenállása ideálissá teszi funkcionális nyomatokhoz és 3D nyomtatókomponensekhez egyaránt.
3. TPE/TPU/TPC (hőre lágyuló elasztomer/poliuretán/kopoliészter)
A TPE számos gumiszerű tulajdonságú műanyagot tartalmaz. Az ilyen szálakat olyan alkalmazásokban használják, ahol rugalmasságra van szükség. A TPE néven forgalmazott szokásos rugalmas szálak különféle shore-keménységben állnak rendelkezésre, ami a rugalmasság mértéke. Valójában a TPE a filamentek széles kategóriáját tartalmazza, beleértve az uretán alapú TPU-t, amely valamivel merevebb a nyomtathatóság javítása érdekében. A TPC egy kopoliészter alapú változat, amely fokozottan ellenáll a hőnek, az UV-sugárzásnak és a vegyi anyagoknak.
A TPE-vel és változataival történő nyomtatás kihívást jelent az izzószál eredendő rugalmassága miatt. Ezeket a szálakat különösen nehéz Bowden extruderrel nyomtatni, mivel a merevség hiánya megnehezíti a szál átnyomását a fúvókán. Ezért, közvetlen meghajtású extruderek, rövid szálútvonallal az extruder fogaskerekei és a fúvóka között, ajánlott a megbízható nyomtatáshoz.
Az izzószál összenyomódásra és megnyúlásra való hajlama a visszahúzásokat is megbízhatatlanná teszi. Ez a nyomatok túlzott lánczásához vezet, aminek enyhítése szakértelmet igényel. Javasoljuk, hogy ezeket a hajlékony szálakat fűtetlen ágyra is nyomtassa, lehetőleg leválasztó szerrel, például ragasztórúddal vagy hajlakkkal. Ennek elmulasztása gyakran azt eredményezi, hogy a nyomatok tartósan hozzátapadnak az építési felülethez.
A TPE izzószál tulajdonságai
- Nyomtathatóság: Átlagos
- Színválasztás: Átlagos
- Hőellenállás: Átlagos
- Szakítószilárdság: Átlagos
- Szívósság: Kiváló
- UV ellenállás: Jó
- Nedvességállóság: Szegény
- Kúszásállóság: Jó
Mikor érdemes TPE/TPU/TPC 3D nyomtatószálat használni?
Ezek a rugalmas szálak kiválóak olyan alkalmazásokban, ahol az ütésállóság, a hajlíthatóság, a kopás és a tapadás kívánatosabb, mint a merevség. A TPE-t és a TPU-t rendszeresen használják tömítések, telefonburkolatok és hordható eszközök csuklópántjainak 3D nyomtatására. A TPC egy drágább alternatíva, amely további hőmérséklet- és vegyszerállóságot kínál a zord környezetekhez.
4. ABS (akrilnitril-butadién-sztirol)
Az ABS fröccsöntött avatárjában megtalálható a legtöbb fogyasztási cikkben, például autók műszerfalai és kapcsolóberendezései, játékok, csőszerelvények, valamint a legtöbb tartós fogyasztási cikk alvázaként. Nem meglepő, hogy ismertsége, ára és elérhetősége a kereskedelmi 3D-nyomtatási ipar választott anyagává tették. Ez egy nagyszerű anyag páratlan ár-teljesítmény aránnyal és jó hőállósággal.
Hőállósága miatt nem kompatibilis az olcsó PTFE-bevonatú hot endekkel. A legtöbb ABS-szál 250°C körüli fúvóka hőmérsékletet igényel. Ez kötelezővé teszi a teljesen fém forró végeket a biztonságos nyomtatáshoz. Az izzószál káros VOC-kat (illékony szerves vegyületeket), például sztirolt is kibocsát, amelyekről ismert, hogy negatív hatással vannak az egészségre. Olvassa el, hogyan hasonlítja össze az ABS-t a PLA-val ABS vs. PLA összehasonlítás.
Az ABS izzószál hajlama meghajlítani megnehezíti a nyomtatást, hacsak nem rendelkezik fűtött házzal rendelkező nyomtatóval, mint pl. Voron DIY 3D nyomtatók sorozata. A rétegvesztés, az ágyatapadás és a vetemedés állandó probléma a nagyméretű ABS-nyomatoknál a nem zárt nyomtatókon. Ennek ellenére a legtöbb modern ABS izzószálkeverék jól nyomtat, mindaddig, amíg az építési térfogatot zárt állapotban tartja, és a fűtött ágyat passzív hőforrásként használja. A szénszálas és üvegszálas ABS kompozit szálak nagymértékben enyhítik ezeket a problémákat.
ABS izzószál tulajdonságai
- Nyomtathatóság: Átlagos
- Színválasztás: Átlagos
- Hőellenállás: Jó
- Szakítószilárdság: Jó
- Szívósság: Jó
- UV ellenállás: Átlagos
- Nedvességállóság: Jó
- Kúszásállóság: Kiváló
Mikor érdemes ABS 3D nyomtatószálat használni?
Az ABS jó szakítószilárdságot és szívósságot mutat, ami ideálissá teszi funkcionális nyomatokhoz, sőt bizonyos mérnöki alkalmazásokhoz is. Az anyag felhasználható magas hőmérsékletű alkalmazásokban, például 3D nyomtató hot end alkatrészekben és funkcionális nyomatokban az autók belsejében. Minden olyan műszaki forgatókönyv, amely hő-, ütés- és kopásállóságot követel meg, olcsón teljesíthető ABS-szel.
5. ASA (akrilnitril-sztirol-akrilát)
Az ASA az ABS egy módosított formája, amely könnyebben nyomtatható, és jobb UV-állóságot mutat. A nagyméretű ASA nyomatok könnyebbek, mivel hajlamosak kevésbé vetemedni, mint az ABS. A legtöbb ASA filamentek általában kevesebb VOC-t bocsátanak ki nyomtatás közben.
Mindezt úgy érik el, hogy megtartják az ABS-hez hasonló szilárdságot, szívósságot és hőállóságot. Nem látjuk okát, hogy az ABS-t válasszuk, ha megengedheti magának az ASA izzószálai által biztosított csekély prémiumot.
ASA filament tulajdonságai
- Nyomtathatóság: Jó
- Színválasztás: Átlagos
- Hőellenállás: Jó
- Szakítószilárdság: Jó
- Szívósság: Jó
- UV ellenállás: Kiváló
- Nedvességállóság: Jó
- Kúszásállóság: Kiváló
Mikor érdemes ASA 3D nyomtatószálat használni?
Az ASA ugyanarra az alkalmazásra használható, mint az ABS, azzal a sokoldalúsággal, hogy az erős napfénynek való kitettség ellenére is megőrzi a tartósságot és a színintegritást.
6. PA (poliamid vagy nejlon)
A poliamid, ismertebb nevén Nylon márkaneve, a tartós fogyasztási cikkekben található fogaskerekek, zsanérok és csúszóelemek formájában. komponensek – alapvetően minden olyan alkalmazásban, amely rendkívüli kopásállóságot, alacsony súrlódást, kiváló szívósságot és bizonyos fokú szilárdságot igényel. hőmérséklet tolerancia. A PA nélkülözhetetlen a porszinterezett 3D nyomtatási eljárásokban, amelyeket a kereskedelmi SLS 3D nyomtatókban alkalmaznak.
A nejlon az FDM 3D nyomtatási területen is megtalálható különféle keverékekben, amelyek különböző kompromisszumokat kínálnak a hőállóság, a szívósság, a tartósság és a kúszásállóság között. Ez utóbbi azért fontos, mert az anyag természetes állapotában hajlamos a hőkúszásra. Ezért a legtöbb mérnöki alkalmazáshoz szén- vagy üvegszállal kevert PA-ra van szükség a szakítószilárdság, a kúszásállóság és a hőmérséklet-tűrés javítása érdekében.
Az anyag magas üvegesedési hőmérséklete és veleszületett hajlama a vetemedésre megnehezíti az olcsó, nem zárt nyomtatókon történő nyomtatást. Ezenkívül a PA krónikus nedvességfelvételi tendenciája miatt olyan szálszárítókra van szükség, amelyek megbízhatóan képesek fenntartani a 80 °C-os kamrahőmérsékletet. Valójában a sikeres nyomtatáshoz az is szükséges, hogy az izzószálat egy száraz dobozon át kell vezetni nyomtatás közben. Ez egy nagyszerű mérnöki izzószál, amelyhez egy alkalmas nyomtatóra és egy tapasztalt kezelőre van szükség.
PA izzószál tulajdonságai
- Nyomtathatóság: Szegény
- Színválasztás: Szegény
- Hőellenállás: Jó
- Szakítószilárdság: Jó
- Szívósság: Kiváló
- UV ellenállás: Átlagos
- Nedvességállóság: Szegény
- Kúszásállóság: Átlagos
Mikor érdemes PA 3D nyomtatószálat használni?
A funkcionális PA-nyomatok jól működnek mechanikus alkatrészekként, például fogaskerekekként, zsanérokként és karokként. Az anyag elég szívós ahhoz is, hogy egyedi szerszámok és prototípusok gyártásához használhassák, amelyekhez erős, súrlódásnak és ütésnek kitett, egymáshoz illeszkedő alkatrészekre van szükség. Különféle üvegszál és szénszál keverékek is használhatók az anyag merevségének és rugalmasságának módosítására, hogy megfeleljenek a különböző mérnöki igényeknek.
6. PC (polikarbonát)
A PC az egyik legerősebb 3D nyomtatási szál, amely a fogyasztói 3D nyomtatók számára hozzáférhető. Milyen erős, kérdezed? Nos, az anyagból a golyóálló üvegtől a vadászrepülőgépek előtetőiig mindent gyártanak. A PC akár 110°C-os hőmérsékletet is kibír, és egyes keverékek még ezt a lenyűgöző értéket is felülmúlják.
A PC-nek az a különlegessége, hogy nagy szakítószilárdságot mutat, ugyanakkor rendkívül ütésálló. Ez adja a kiválóságot azokban az alkalmazásokban, ahol még a nylon is alulmarad. Ezek a fizikai tulajdonságok azonban megnehezítik a számítógép nyomtatását. Nem ritka, hogy egyes PC-keverékekhez 300 °C-os fúvóka-hőmérsékletre van szükség, miközben a fűtött ágyat 100 °C-nál magasabb hőmérsékleten tartják.
Az anyag hajlamos a túlzott vetemedésre, és csak polikarbonát építőfelületekhez vagy poliimid szalaghoz tapad jól. A nylonhoz hasonlóan azonban a PC is különféle keverékekben kapható, így jobban nyomtatható.
PC-szál tulajdonságai
- Nyomtathatóság: Szegény
- Színválasztás: Szegény
- Hőellenállás: Kiváló
- Szakítószilárdság: Kiváló
- Szívósság: Kiváló
- UV ellenállás: Kiváló
- Nedvességállóság: Szegény
- Kúszásállóság: Kiváló
Mikor érdemes PC 3D nyomtatószálat használni?
A PC-t különféle ipari, autóipari és elektromos alkalmazásokban alkalmazzák – különösen azokban, ahol nagy szilárdságot és hőállóságot igényelnek. Az anyag eredendő optikai tisztasága ideálissá teszi átlátszó nyomatokhoz is, mindaddig, amíg a falvastagság minimális.
Bölcsen válassza ki a 3D nyomtatószálat
Most, hogy van egy praktikus eszköze a fogyasztói minőségű különféle fizikai tulajdonságok és teljesítményparaméterek összehasonlítására izzószálak esetén a megfelelő kiválasztása csak az Ön számára legmegfelelőbb paraméterek értékelése alkalmazások.
Ha még nem ismeri a 3D nyomtatást, javasoljuk, hogy kezdje a PLA-val, és lépjen át a PETG-re, mielőtt nagyobb kihívást jelentő anyagokat, például ABS-t és nejlont használna.
