3D-skrivare för konsumenter är inte längre begränsade till ABS- och PLA-filament. Populariteten för additiv tillverkningsteknik har lett till inflödet av många tekniska plaster. Även om ABS och PLA fortfarande är populära har många 3D-utskriftsentusiaster gått över till nyare material.
Så här är allt du behöver veta om olika 3D-utskriftsfilament och hur du väljer en för dina specifika behov.
Hur man väljer ett 3D-utskriftsfilament
3D-utskrift är till skillnad från de flesta vanliga hobbyer. Det handlar om sofistikerade robotar som skapar komplicerade föremål med hjälp av exotiska material. Liksom alla avancerade tekniska ansträngningar, är 3D-utskrift beroende av användarnas förmåga att läsa och följa tekniska datablad. Att veta hur man förstår dessa dokument är nyckeln till att veta vilket 3D-utskriftsfilament som ska användas för specifika applikationer.
Det finns ingen anledning att bry sig om detta om dina 3D-utskriftsbehov är begränsade till kosmetiska utskrifter eftersom PLA är allt du någonsin kommer att behöva. Utskrift av funktionella delar kräver dock förståelse för olika filamentparametrar, såsom draghållfasthet, seghet/flexibilitet, värmebeständighet, hållbarhet, krypning och vridning.
Så, vilka är de bästa filamenten för 3D-utskrift, och när ska du använda varandra framför varandra?
1. PLA (polymjölksyra)
Polymjölksyra är för 3D-printing vad träningshjul är för cyklar. Det är otroligt enkelt att skriva ut på även de billigaste 3D-skrivarna. Med utskriftstemperaturer som börjar så låga som 180°C, behöver du inte en varm ände helt i metall för att skriva ut denna filament på ett säkert sätt. PLA kräver inte ens en uppvärmd bädd, så länge den omgivande rumstemperaturen hålls över 20°C.
Materialet deformeras praktiskt taget inte och kan överbrygga extremt bra om du ger tillräcklig delkylning. Är du osäker på vad alla dessa termer betyder? Kolla in vår Ender-3 uppgraderingsguide för att lära dig mer om varma ändar helt i metall och säkerhet för 3D-skrivare.
Summan av kardemumman: det är otroligt svårt att förstöra en PLA-utskrift. Detta gör att nybörjare gradvis kan lära sig de många komplicerade aspekterna av 3D-utskrift utan att träffa tegelväggen av upprepade utskriftsfel. Att som nybörjare hålla sig till PLA gör det enkelt att förstå grunderna för bäddvidhäftning, första lagerkalibrering, överhäng och överbryggning. PLA är det optimala sättet att testa gränserna för 3D-utskrift utan att behöva gissa dina skrivarkalibrerings- och skivinställningar.
PLA filamentegenskaper
- Utskrivbarhet: Excellent
- Färgval: Excellent
- Värmebeständighet: Fattig
- Brottgräns: Excellent
- Seghet: Fattig
- UV-beständighet: Excellent
- Fuktmotstånd: Excellent
- Krypmotstånd: Fattig
När ska du använda PLA 3D Printing Filament?
PLA är bra för kosmetiska 3D-utskrifter men inte så mycket för något annat. Trots sin höga draghållfasthet saknar den seghet eftersom materialet är för svårt att böja. Detta gör den spröd och känslig för sprickbildning i applikationer som kräver slaghållfasthet och böjning. Dess tryckbarhet vid låga temperaturer leder också till dålig värmebeständighet. PLA trycker varp när det utsätts för direkt solljus eller i bilen på grund av materialets låga glastemperatur på 57°C.
PLA: s tendens att krypa, eller att permanent deformeras under belastning vid rumstemperatur, gör den olämplig för alla funktionella tryck som antingen använder fästelement eller tjänar något bärande syfte. Följaktligen flyttar de flesta 3D-utskriftsentusiaster till andra material när de har bemästrat skärningsinställningar och 3D-skrivarjustering med PLA.
2. PETG (polyetylentereftalatglykol)
PETG bör helst vara din andra filamentutmaning när du har bemästrat PLA. Det är ganska likt plasten som finns i vattenflaskor och matbehållare, förutom tillsatsen av glykol för att förbättra tryckbarheten. PETG är bättre än PLA i de flesta viktiga parametrar. Den är något segare, betydligt mer värmebeständig, uppvisar utmärkt krypmotstånd och är därför lämplig för funktionell 3D-utskrift.
Det är dock också lite svårare att skriva ut. Det är inte helt dåligt. Även om det är praktiskt taget omöjligt för en välinställd skrivare att förstöra PLA-utskrifter, kräver PETG en bättre förståelse för skivningsprogramvara och första lagerkalibrering. Detta gör filamentet till ett säkert sätt att lära sig dessa koncept, som är avgörande för att bemästra andra tekniskt utmanande 3D-utskriftsfilament.
PETG är också ganska hygroskopiskt, så att torka det före utskrift är nödvändigt om du bor i ett fuktigt område. Utskrifterna i sig är inte benägna att absorbera fukt, men en våt filament kommer att orsaka extruderings- och utskriftskvalitetsproblem. Materialet kan binda permanent till de flesta 3D-utskriftsytor om det första lagret är tryckt för nära byggytan.
Det smälta filamentets klibbiga, trögflytande karaktär gör det också till ett dåligt val för överbryggning och branta överhäng. Men det leder också till den bästa skiktvidhäftningen trots dess låga trycktemperatur.
PETG filamentegenskaper
- Utskrivbarhet: Bra
- Färgval: Bra
- Värmebeständighet: Medel
- Brottgräns: Bra
- Seghet: Bra
- UV-beständighet: Excellent
- Fuktmotstånd: Fattig
- Krypmotstånd: Bra
När ska du använda PETG 3D-utskriftsfilament?
PETG är den perfekta kompromissen mellan PLA och de mycket överlägsna ABS-filamenten. Även om den saknar den högre temperaturbeständigheten hos ABS, är den fortfarande tillräckligt bra för utskrifter som kan användas utomhus eller bilinteriörer. Den är också betydligt tuffare än PLA och idealisk för applikationer där slagtålighet önskas. PETGs motståndskraft mot krypning gör den också idealisk för funktionella utskrifter och 3D-skrivarkomponenter.
3. TPE/TPU/TPC (termoplastisk elastomer/polyuretan/sampolyester)
TPE består av ett antal plaster med gummiliknande egenskaper. Sådana filament används i applikationer där flexibilitet önskas. Vanliga flexibla filament marknadsförs som TPE finns i olika shore-hårdheter, vilket är ett mått på flexibilitet. Faktum är att TPE innehåller en bred kategori av filament, inklusive uretanbaserad TPU, som är något styvare för att förbättra tryckbarheten. TPC är en sampolyesterbaserad variant med förbättrad motståndskraft mot värme, UV och kemiska ämnen.
Utskrift med TPE och dess varianter är utmanande på grund av filamentets inneboende flexibilitet. Dessa filament är särskilt svåra att trycka med Bowden-strängsprutmaskiner eftersom bristen på styvhet gör det svårt att trycka filamentet genom munstycket. Därför, direktdrivna extrudrar, med en kort filamentbana mellan extruderdreven och munstycket, rekommenderas för tillförlitlig utskrift.
Trådens tendens att komprimeras och förlängas gör också indragningar opålitliga. Detta leder till överdriven strängning i utskrifter, vilket kräver expertis för att mildra. Det rekommenderas också att trycka dessa flexibla filament på en ouppvärmd bädd, helst med ett släppmedel, såsom en limstift eller hårspray. Underlåtenhet att göra det resulterar ofta i att utskrifterna permanent binder till byggytan.
TPE-filamentegenskaper
- Utskrivbarhet: Medel
- Färgval: Medel
- Värmebeständighet: Medel
- Brottgräns: Medel
- Seghet: Excellent
- UV-beständighet: Bra
- Fuktmotstånd: Fattig
- Krypmotstånd: Bra
När ska du använda TPE/TPU/TPC 3D-utskriftsfilament?
Dessa flexibla filament är utmärkta i applikationer där slaghållfasthet, böjbarhet, slitage och grepp är mer önskvärda än styvhet. TPE och TPU används regelbundet för att 3D-skriva ut packningar, telefonskal och armband för bärbara enheter. TPC är ett dyrare alternativ som erbjuder extra temperatur- och kemikaliebeständighet lämplig för tuffa miljöer.
4. ABS (akrylnitrilbutadienstyren)
ABS, i sin formsprutade avatar, finns i de flesta konsumentprodukter i form av bilinstrumentbrädor och ställverk, leksaker, rördelar och som chassit för de flesta sällanköpsvaror. Inte överraskande, dess förtrogenhet, pris och tillgänglighet gjorde det till det valda materialet för den kommersiella 3D-utskriftsindustrin. Det är ett fantastiskt material med ett oöverträffat pris-till-prestanda-förhållande och bra värmebeständighet.
Dess värmebeständighet gör den inkompatibel med de billiga PTFE-fodrade varma ändarna. De flesta ABS-filament kräver munstyckstemperaturer på cirka 250°C. Detta gör varmändar helt i metall obligatoriska för säker utskrift. Filamentet avger också skadliga VOC (flyktiga organiska föreningar) som styren, som är kända för att negativt påverka hälsan. Lär dig hur ABS kan jämföras med PLA i vår ABS vs. PLA jämförelse.
ABS-trådens tendens att deformeras gör det svårt att skriva ut om du inte äger en skrivare med en uppvärmd hölje, som Voron-serien av DIY 3D-skrivare. Delaminering, bäddvidhäftning och skevhet är ihållande problem på stora ABS-utskrifter på icke-kapslade skrivare. Med det sagt, de flesta moderna ABS-filamentblandningar skrivs ut bra, så länge du håller byggvolymen innesluten och använder den uppvärmda bädden som en passiv värmekälla. Kolfiber och glasfiberförstärkta ABS-kompositfilament mildrar dessa problem i stor utsträckning.
ABS Filament egenskaper
- Utskrivbarhet: Medel
- Färgval: Medel
- Värmebeständighet: Bra
- Brottgräns: Bra
- Seghet: Bra
- UV-beständighet: Medel
- Fuktmotstånd: Bra
- Krypmotstånd: Excellent
När ska du använda ABS 3D Printing Filament?
ABS uppvisar god draghållfasthet och seghet, vilket gör den idealisk för funktionella utskrifter och även vissa tekniska tillämpningar. Materialet kan användas i högtemperaturapplikationer som 3D-skrivarkomponenter och funktionella utskrifter för bilinteriörer. Alla tekniska scenarion som kräver motståndskraft mot värme, stötar och slitage kan tillgodoses billigt med ABS.
5. ASA (Akrylonitril Styrene Acrylate)
ASA är en modifierad form av ABS som är lättare att skriva ut och som uppvisar förbättrad UV-beständighet. Stora ASA-utskrifter är enklare tack vare deras tendens att deformeras mindre än ABS. De flesta ASA-filament tenderar också att avge mindre VOC under utskrift.
Och allt detta uppnås med bibehållen styrka, seghet och temperaturbeständighet som är jämförbar med ABS. Vi ser ingen anledning att välja ABS om du har råd med den lilla premium som ASA-filament befaller.
ASA Filamentegenskaper
- Utskrivbarhet: Bra
- Färgval: Medel
- Värmebeständighet: Bra
- Brottgräns: Bra
- Seghet: Bra
- UV-beständighet: Excellent
- Fuktmotstånd: Bra
- Krypmotstånd: Excellent
När ska du använda ASA 3D Printing Filament?
ASA kan användas för samma applikationer som ABS, med den extra mångsidigheten att bibehålla hållbarhet och färgintegritet trots kraftig exponering för solljus.
6. PA (polyamid eller nylon)
Polyamid, mer känd som sitt varumärke Nylon, finns i sällanköpsvaror i form av kugghjul, gångjärn och glidning komponenter – i princip i alla tillämpningar som kräver extrem slitstyrka, låg friktion, utmärkt seghet och en viss grad av temperaturtolerans. PA är oumbärlig i pulversintrade 3D-utskriftsprocesser som används i kommersiella SLS 3D-skrivare.
Nylon finns också i FDM 3D-utskriftsutrymmet i olika blandningar som erbjuder olika kompromisser mellan värmebeständighet, seghet, hållbarhet och krypmotstånd. Det senare är viktigt eftersom materialet uppvisar en tendens att värmekrypa i sitt naturliga tillstånd. Därför kräver de flesta tekniska tillämpningar PA blandat med kol eller glasfiber för att förbättra draghållfasthet, kryphållfasthet och temperaturtolerans.
Materialets höga glastemperatur och en medfödd tendens att skeva gör det svårt att skriva ut på billiga, okapslade skrivare. Dessutom kräver PA: s kroniska tendens att absorbera fukt filamenttorkar som tillförlitligt kan upprätthålla 80°C kammartemperaturer. I själva verket kräver framgångsrik utskrift också att filamentet leds genom en torr låda under utskrift. Det är ett fantastiskt tekniskt filament som kräver en kapabel skrivare och en erfaren operatör.
PA Filamentegenskaper
- Utskrivbarhet: Fattig
- Färgval: Fattig
- Värmebeständighet: Bra
- Brottgräns: Bra
- Seghet: Excellent
- UV-beständighet: Medel
- Fuktmotstånd: Fattig
- Krypmotstånd: Medel
När ska du använda PA 3D Printing Filament?
Funktionella PA-utskrifter fungerar bra som mekaniska delar, såsom växlar, gångjärn och spakar. Materialet är också tillräckligt tufft för att kunna användas för att tillverka skräddarsydda verktyg och prototyper som kräver starka ingripande delar som utsätts för friktion och stötar. Olika glasfiber- och kolfiberblandningar kan också användas för att modifiera materialets styvhet och flexibilitet för att passa olika tekniska krav.
6. PC (polykarbonat)
PC är ett av de starkaste 3D-utskriftsfilamenten som är tillgängliga för konsumenters 3D-skrivare. Hur stark, frågar du? Jo, materialet används för att tillverka allt från skottsäkert glas till stridsflygplan. PC tål temperaturer så höga som 110°C, med vissa blandningar som till och med överträffar den imponerande siffran.
PC har den unika utmärkelsen att uppvisa hög draghållfasthet samtidigt som den är extremt slagtålig. Detta ger den särskiljningen av att utmärka sig i applikationer där till och med nylon kommer till kort. Men dessa fysiska egenskaper gör PC utmanande att skriva ut. Det är inte ovanligt att vissa PC-blandningar kräver munstyckstemperaturer på 300 °C, där den uppvärmda bädden hålls över 100 °C.
Materialet är också utsatt för överdriven skevhet och fäster endast bra på polykarbonatbyggda ytor eller polyimidtejp. Men precis som nylon finns PC i olika blandningar, vilket gör den mer utskrivbar.
PC-filamentegenskaper
- Utskrivbarhet: Fattig
- Färgval: Fattig
- Värmebeständighet: Excellent
- Brottgräns: Excellent
- Seghet: Excellent
- UV-beständighet: Excellent
- Fuktmotstånd: Fattig
- Krypmotstånd: Excellent
När ska du använda PC 3D Printing Filament?
PC används i olika industri-, bil- och elektriska applikationer - speciellt de som kräver hög hållfasthet och temperaturbeständighet. Materialets inneboende optiska klarhet gör det också idealiskt för transparenta utskrifter, så länge väggtjockleken hålls minimal.
Välj din 3D-utskriftsfilament klokt
Nu när du har ett praktiskt sätt att jämföra olika fysiska egenskaper och prestandaparametrar av konsumentklass filament, att välja rätt är en fråga om att utvärdera vilka parametrar som är bäst lämpade för just din applikationer.
Om du är ny på 3D-utskrift rekommenderar vi att börja med PLA och ta examen till PETG innan du tar dig an mer utmanande material som ABS och Nylon.
