Hva er de 6 forskjellige 3D-skriverfilamenttypene?

Forbruker 3D-skrivere er ikke lenger begrenset til ABS- og PLA-filamenter. Populariteten til additiv produksjonsteknologi har ført til tilstrømningen av mange ingeniørplaster. Selv om ABS og PLA fortsatt er populære, har mange 3D-utskriftsentusiaster gått over til nyere materialer.

Så her er alt du trenger å vite om forskjellige 3D-utskriftsfilamenter og hvordan du velger en for dine spesifikke behov.

Hvordan velge et 3D-utskriftsfilament

3D-utskrift er i motsetning til de fleste hobbyer som går på tvers. Det involverer sofistikerte roboter som lager kompliserte gjenstander ved hjelp av eksotiske materialer. Som alle avanserte ingeniørarbeid, er 3D-utskrift avhengig av brukernes evne til å lese og følge tekniske datablad. Å vite hvordan man forstår disse dokumentene er nøkkelen til å vite hvilket 3D-utskriftsfilament som skal brukes til spesifikke applikasjoner.

Det er ingen grunn til å bry seg med dette hvis 3D-utskriftsbehovene dine er begrenset til kosmetiske utskrifter fordi PLA er alt du noensinne vil trenge. Utskrift av funksjonelle deler krever imidlertid en forståelse av ulike filamentparametere, som strekkfasthet, seighet/fleksibilitet, varmebestandighet, holdbarhet, krypning og vridning.

Så, hva er de beste 3D-utskriftsfilamentene, og når bør du bruke hverandre fremfor hverandre?

1. PLA (polylaktsyre)

Polymelkesyre er for 3D-printing hva treningshjul er for sykler. Det er utrolig enkelt å skrive ut på selv de billigste 3D-skriverne. Med utskriftstemperaturer som begynner så lave som 180 °C, trenger du ikke en varmende helt i metall for å skrive ut denne filamentet trygt. PLA krever ikke engang en oppvarmet seng, så lenge romtemperaturen holdes over 20°C.

Materialet deformeres praktisk talt ikke og kan bygge bro ekstremt godt hvis du gir tilstrekkelig delkjøling. Ikke sikker på hva alle disse begrepene betyr? Sjekk ut vår Ender-3 oppgraderingsguide for å lære mer om hot ends av metall og 3D-skriversikkerhet.

Hovedpoenget: det er utrolig vanskelig å ødelegge en PLA-utskrift. Dette lar nybegynnere gradvis lære de mange kompliserte aspektene ved 3D-utskrift uten å treffe murveggen av gjentatte utskriftsfeil. Som en nybegynner gjør det å holde seg til PLA enkelt å forstå det grunnleggende om vedheft, første lags kalibrering, overheng og brobygging. PLA er den optimale måten å teste grensene for 3D-utskrift på uten å måtte gjette innstillingene for skriverkalibrering og slicer.

PLA filamentegenskaper

• Utskriftsvennlighet: Utmerket
• Fargevalg: Utmerket
• Varme motstand: Fattige
• Strekkstyrke: Utmerket
• Seighet: Fattige
• UV-motstand: Utmerket
• Fuktighetsmotstand: Utmerket
• Krypemotstand: Fattige

Når bør du bruke PLA 3D Printing Filament?

PLA er flott for kosmetiske 3D-utskrifter, men ikke så mye for noe annet. Til tross for sin høye strekkfasthet, mangler den seighet fordi materialet er for vanskelig å bøye. Dette gjør den sprø og utsatt for sprekker i applikasjoner som krever slagfasthet og bøyning. Dens lavtemperaturutskriftsevne oversetter også til dårlig varmebestandighet. PLA skriver ut deformering når den utsettes for direkte sollys eller i bilen på grunn av materialets lave glasstemperatur på 57°C.

PLAs tendens til å krype eller permanent deformeres under belastning ved romtemperatur, gjør den ubrukelig for alle funksjonelle trykk som enten bruker festemidler eller tjener noen bærende formål. Følgelig flytter de fleste 3D-utskriftsentusiaster til andre materialer når de har mestret slicerinnstillinger og 3D-skriverinnstilling med PLA.

2. PETG (polyetylentereftalatglykol)

PETG bør ideelt sett være din andre filamentutfordring når du har mestret PLA. Den er ganske lik plasten som finnes i vannflasker og matbeholdere, bortsett fra tilsetning av glykol for å forbedre trykkbarheten. PETG er bedre enn PLA i de fleste viktige parametere. Den er litt tøffere, betydelig mer varmebestandig, viser utmerket krypemotstand, og er derfor egnet for funksjonell 3D-utskrift.

Det er imidlertid også litt vanskeligere å skrive ut. Det er ikke helt en dårlig ting. Selv om det er praktisk talt umulig for en velinnstilt skriver å rote til PLA-utskrifter, krever det å få PETG riktig en bedre forståelse av slicing-programvare og førstelagskalibrering. Dette gjør filamentet til en trygg måte å lære disse konseptene, som er avgjørende for å mestre andre teknisk utfordrende 3D-utskriftsfilamenter.

PETG er også ganske hygroskopisk, så det er nødvendig å tørke det før utskrift hvis du bor i et fuktig område. Utskriftene i seg selv er ikke utsatt for fuktighetsabsorbering, men en våt filament vil forårsake ekstruderings- og utskriftskvalitetsproblemer. Materialet kan binde seg permanent til de fleste 3D-utskriftsflater hvis det første laget er trykt for nært byggeflaten.

Den klebrige, viskøse naturen til det smeltede filamentet gjør det også til et dårlig valg for brobygging og bratte overheng. Det gir imidlertid også den beste lagvedheften til tross for den lave utskriftstemperaturen.

PETG filamentegenskaper

• Utskriftsvennlighet: God
• Fargevalg: God
• Varme motstand: Gjennomsnitt
• Strekkstyrke: God
• Seighet: God
• UV-motstand: Utmerket
• Fuktighetsmotstand: Fattige
• Krypemotstand: God

Når bør du bruke PETG 3D-utskriftsfilament?

PETG er det perfekte kompromisset mellom PLA og de mye overlegne ABS-filamentene. Selv om den mangler den høyere temperaturmotstanden til ABS, er den fortsatt god nok for utskrifter som kan brukes utendørs eller bilinteriør. Den er også betydelig tøffere enn PLA og ideell for applikasjoner hvor slagfasthet er ønsket. PETGs motstand mot kryp gjør den også ideell for funksjonelle utskrifter og 3D-skriverkomponenter.

3. TPE/TPU/TPC (termoplastisk elastomer/polyuretan/kopolyester)

TPE består av en rekke plaster med gummilignende egenskaper. Slike filamenter brukes i applikasjoner hvor fleksibilitet er ønsket. Vanlige fleksible filamenter markedsført som TPE er tilgjengelige i ulike shore hardhet, som er et mål på fleksibilitet. Faktisk inneholder TPE en bred kategori filamenter, inkludert uretanbasert TPU, som er litt mer stiv for å forbedre trykkbarheten. TPC er en kopolyesterbasert variant med forbedret motstand mot varme, UV og kjemiske midler.

Utskrift med TPE og dets varianter er utfordrende på grunn av filamentets iboende fleksibilitet. Disse filamentene er spesielt vanskelige å trykke med Bowden-ekstrudere siden mangelen på stivhet gjør det vanskelig å skyve filamentet gjennom dysen. Derfor, direktedrevne ekstrudere, med en kort filamentbane mellom ekstrudergirene og munnstykket, anbefales for pålitelig utskrift.

Tendensen til filamentet til å komprimere og forlenge gjør også tilbaketrekkinger upålitelige. Dette fører til overdreven stringing i utskrifter, noe som krever ekspertise for å dempe. Det anbefales også å trykke disse fleksible filamentene på en uoppvarmet seng, gjerne med et slippmiddel, som en limstift eller hårspray. Unnlatelse av å gjøre det resulterer ofte i at utskriftene permanent binder seg til byggeoverflaten.

TPE filamentegenskaper

• Utskriftsvennlighet: Gjennomsnitt
• Fargevalg: Gjennomsnitt
• Varme motstand: Gjennomsnitt
• Strekkstyrke: Gjennomsnitt
• Seighet: Utmerket
• UV-motstand: God
• Fuktighetsmotstand: Fattige
• Krypemotstand: God

Når bør du bruke TPE/TPU/TPC 3D-utskriftsfilament?

Disse fleksible filamentene er utmerkede i applikasjoner der slagfasthet, bøybarhet, slitasje og grep er mer ønskelig enn stivhet. TPE og TPU brukes regelmessig til å 3D-printe pakninger, telefondeksler og armbånd for bærbare enheter. TPC er et dyrere alternativ som gir ekstra temperatur- og kjemikaliebestandighet egnet for tøffe miljøer.

4. ABS (akrylnitrilbutadienstyren)

ABS, i sin sprøytestøpte avatar, finnes i de fleste forbrukerprodukter i form av dashbord og koblingsutstyr for biler, leker, rørdeler og som chassis for de fleste varige forbruksvarer. Ikke overraskende gjorde dets kjennskap, pris og tilgjengelighet det til det valgte materialet for den kommersielle 3D-utskriftsindustrien. Det er et fantastisk materiale med et uovertruffen pris-til-ytelse-forhold og god varmebestandighet.

Dens varmebestandighet gjør den uforenlig med de billige PTFE-forede varme endene. De fleste ABS-filamenter krever dysetemperaturer på rundt 250°C. Dette gjør varme ender av metall obligatorisk for sikker utskrift. Filamentet avgir også skadelige VOC (flyktige organiske forbindelser) som styren, som er kjent for å ha negativ innvirkning på helsen. Finn ut hvordan ABS er sammenlignet med PLA i vår ABS vs. PLA sammenligning.

ABS-filamentets tendens til å deformeres gjør det vanskelig å skrive ut med mindre du eier en skriver med oppvarmet kabinett, som Voron-serien med DIY 3D-skrivere. Delaminering, sengeklebing og vridning er vedvarende problemer på store ABS-utskrifter på ulukkede skrivere. Når det er sagt, skriver de fleste moderne ABS-filamentblandinger fint ut, så lenge du holder byggevolumet innelukket og bruker den oppvarmede sengen som en passiv varmekilde. Karbonfiber og glassfiberforsterkede ABS-komposittfilamenter reduserer disse problemene i stor grad.

ABS-filamentegenskaper

• Utskriftsvennlighet: Gjennomsnitt
• Fargevalg: Gjennomsnitt
• Varme motstand: God
• Strekkstyrke: God
• Seighet: God
• UV-motstand: Gjennomsnitt
• Fuktighetsmotstand: God
• Krypemotstand: Utmerket

Når bør du bruke ABS 3D-utskriftsfilament?

ABS viser god strekkstyrke og seighet, noe som gjør den ideell for funksjonelle utskrifter og til og med noen tekniske applikasjoner. Materialet kan brukes i høytemperaturapplikasjoner som 3D-skriverkomponenter og funksjonelle utskrifter for bilinteriør. Ethvert teknisk scenario som krever motstand mot varme, støt og slitasje kan møtes billig med ABS.

5. ASA (Akrylonitril Styrene Acrylate)

ASA er en modifisert form for ABS som er lettere å skrive ut og som viser forbedret UV-motstand. Store ASA-utskrifter er enklere takket være deres tendens til å deformeres mindre enn ABS. De fleste ASA-filamenter har også en tendens til å avgi mindre VOC under utskrift.

Og alt dette oppnås mens du opprettholder styrken, seigheten og temperaturmotstanden som kan sammenlignes med ABS. Vi ser ingen grunn til å velge ABS hvis du har råd til den lille premien som ASA-filamenter gir.

ASA Filament egenskaper

• Utskriftsvennlighet: God
• Fargevalg: Gjennomsnitt
• Varme motstand: God
• Strekkstyrke: God
• Seighet: God
• UV-motstand: Utmerket
• Fuktighetsmotstand: God
• Krypemotstand: Utmerket

Når bør du bruke ASA 3D Printing Filament?

ASA kan brukes til de samme bruksområdene som ABS, med den ekstra allsidigheten å opprettholde holdbarhet og fargeintegritet til tross for sterk eksponering for sollys.

6. PA (polyamid eller nylon)

Polyamid, bedre kjent som merkenavnet Nylon, finnes i varige forbruksvarer i form av tannhjul, hengsler og glidning komponenter – i utgangspunktet i alle bruksområder som krever ekstrem slitestyrke, lav friksjon, utmerket seighet og en viss grad av temperaturtoleranse. PA er uunnværlig i pulversintrede 3D-utskriftsprosesser som brukes i kommersielle SLS 3D-skrivere.

Nylon finnes også i FDM 3D-utskriftsområdet i forskjellige blandinger som tilbyr forskjellige kompromisser mellom varmebestandighet, seighet, holdbarhet og krypemotstand. Det siste er viktig fordi materialet har en tendens til varmekryp i sin naturlige tilstand. Derfor krever de fleste ingeniørapplikasjoner PA blandet med karbon eller glassfiber for å forbedre strekkstyrke, krypemotstand og temperaturtoleranse.

Materialets høye glassovergangstemperatur og en medfødt tendens til deformering gjør det vanskelig å skrive ut på billige, ulukkede skrivere. Videre krever PAs kroniske tendens til å absorbere fuktighet filamenttørkere som pålitelig kan opprettholde 80°C kammertemperaturer. Vellykket utskrift krever faktisk også at filamentet føres gjennom en tørr boks under utskrift. Det er en flott ingeniørfilament som krever en dyktig skriver og en erfaren operatør.

PA Filament egenskaper

• Utskriftsvennlighet: Fattige
• Fargevalg: Fattige
• Varme motstand: God
• Strekkstyrke: God
• Seighet: Utmerket
• UV-motstand: Gjennomsnitt
• Fuktighetsmotstand: Fattige
• Krypemotstand: Gjennomsnitt

Når bør du bruke PA 3D-utskriftsfilament?

Funksjonelle PA-utskrifter fungerer godt som mekaniske deler, som gir, hengsler og spaker. Materialet er også tøft nok til å brukes til å produsere tilpassede verktøy og prototyper som krever sterke mesh-deler utsatt for friksjon og støt. Ulike glassfiber- og karbonfiberblandinger kan også brukes for å modifisere stivheten og fleksibiliteten til materialet for å passe ulike tekniske krav.

6. PC (polykarbonat)

PC er en av de sterkeste 3D-utskriftsfilamentene som er tilgjengelig for forbruker 3D-skrivere. Hvor sterk, spør du? Vel, materialet brukes til å produsere alt fra skuddsikkert glass til jagerfly. PC-en tåler temperaturer så høye som 110 °C, med noen blandinger som til og med overgår den imponerende figuren.

PC har den unike kjennetegn ved å vise høy strekkfasthet samtidig som den er ekstremt slagfast. Dette gir den utmerkelsen til å utmerke seg i applikasjoner der til og med nylon kommer til kort. Disse fysiske egenskapene gjør imidlertid PC-en utfordrende å skrive ut. Det er ikke uvanlig at enkelte PC-blandinger krever dysetemperaturer på 300 °C, med den oppvarmede sengen holdt på over 100 °C.

Materialet er også utsatt for overdreven vridning og fester seg bare godt til overflater av polykarbonat eller polyimidtape. Men i likhet med nylon er PC tilgjengelig i forskjellige blandinger, noe som gjør den mer utskrivbar.

PC-filamentegenskaper

• Utskriftsvennlighet: Fattige
• Fargevalg: Fattige
• Varme motstand: Utmerket
• Strekkstyrke: Utmerket
• Seighet: Utmerket
• UV-motstand: Utmerket
• Fuktighetsmotstand: Fattige
• Krypemotstand: Utmerket

Når bør du bruke PC 3D Printing Filament?

PC brukes i ulike industri-, bil- og elektriske applikasjoner - spesielt de som krever høy styrke og temperaturmotstand. Materialets iboende optiske klarhet gjør det også ideelt for transparente utskrifter, så lenge veggtykkelsen holdes minimal.

Velg 3D-utskriftsfilamentet ditt med omhu

Nå som du har en praktisk måte å sammenligne ulike fysiske egenskaper og ytelsesparametere av forbrukerklasse filamenter, er å velge den rette et spørsmål om å vurdere hvilke parametere som passer best for akkurat din applikasjoner.

Hvis du er ny på 3D-printing, anbefaler vi å starte med PLA og oppgradere til PETG før du tar på deg mer utfordrende materialer som ABS og Nylon.