3D-print filamentmaterialer: PLA, ABS, PETG, TPU og nylon sammenlignet

3D-print filamentmaterialer: forskelle, egenskaber og hvordan man vælger det rigtige filament

Indledning

At vælge det rigtige3D print filamenter en af ​​de vigtigste faktorer, der påvirker udskriftskvalitet, holdbarhed, udseende og udskrivningssucces.

Forskellige filamentmaterialer har forskellige egenskaber. Nogle er nemme at printe og egnede til begyndere, mens andre giver højere styrke, fleksibilitet, kemisk resistens eller varmebestandighed, men kræver mere krævende udskrivningsforhold.

Blandt de mest brugte 3D-printerfilamenter erPLA, ABS, PETG, TPU og nylon. Der er også avancerede materialer som PC, ASA og kompositfilamenter designet til specifikke applikationer.

Denne vejledning forklarer de vigtigste forskelle mellem almindelige3D-print af filamentmaterialer, herunder deres egenskaber, fordele, ulemper, udskrivningskrav og typiske applikationer.

1. Hvad er 3D Printing Filament?

3D print filament er et termoplastisk materiale, der leveres i en kontinuerlig streng, typisk viklet på en spole. Det er almindeligt anvendt iFDM (Fused Deposition Modeling)eller FFF 3D-printere.

Under trykningen opvarmes filamentet, indtil det bliver blødt eller smeltet. Printeren ekstruderer derefter materialet lag for lag for at skabe et tre-dimensionelt objekt.

Forskellige polymerer har forskellige smelteegenskaber og mekaniske egenskaber. Derfor kan skift fra et filamentmateriale til et andet kræve justeringer til:

* Dysetemperatur
* Opvarmet seng temperatur
* Udskrivningshastighed
* Køleventilator
* Indstillinger for tilbagetrækning
* Indkapslingskrav
* Byg overflade
* Dysetype

Derfor er valg af den korrekte filament ikke blot et spørgsmål om at vælge en farve.

2. Almindelige 3D-udskrivning filamentmaterialer sammenlignet

De mest udbredte materialer omfatter:

3. PLA filament

PLA (polymælkesyre)er et af de mest populære 3D-printmaterialer.

Det er afledt af vedvarende ressourcer såsom majsstivelse og sukkerrør og er kendt for sin relativt lave tryktemperatur og fremragende printbarhed.

Fordele ved PLA

* Let at udskrive
* Lav vridning
* God dimensionsnøjagtighed
* Fremragende overflade udseende
* Bredt udvalg af farver og finish
* Velegnet til begyndere
* Kræver generelt ikke en lukket printer

Ulemper ved PLA

PLA har relativt lav varmebestandighed sammenlignet med ingeniørplast. Dele, der udsættes for høje temperaturer, kan blive bløde eller deformere.

Det er også relativt skørt sammenlignet med materialer som PETG, ABS og nylon.

Typiske applikationer

PLA bruges almindeligvis til:

* Konceptmodeller
* Prototyper
* Dekorative genstande
* Uddannelsesprojekter
* Figurer
* Lave-belastningskomponenter

Bedste valg til:Begyndere, visuelle modeller, prototyper og generel-udskrivning.

 

 

4. ABS filament

ABS (Acrylonitril Butadien Styren) er en traditionel teknisk termoplast, der er meget udbredt til funktionelle komponenter.

Sammenlignet med PLA giver ABS generelt bedre slagfasthed og højere temperaturbestandighed.

Fordele ved ABS

* God mekanisk styrke
* Høj slagfasthed
* Bedre varmebestandighed end PLA
* Velegnet til funktionelle komponenter
* Kan efter-bearbejdes med acetonedamp

Ulemper ved ABS

ABS er sværere at printe end PLA, fordi det har tendens til at krympe under afkøling.

Almindelige problemer omfatter:

* Vridning
* Lagadskillelse
* Revner
* Dårlig seng vedhæftning

En lukket 3D-printer anbefales ofte til større ABS-dele.

ABS kan også producere mærkbare dampe under udskrivning, så passende ventilation er vigtig.

Typiske applikationer

* Maskinhuse
* Automotive komponenter
* Funktionelle prototyper
* Elektroniske kabinetter
* Mekaniske dele

Bedste valg til:Stærke funktionelle dele, hvor der kræves højere varmebestandighed og slagfasthed.

5. PETG filament

PETG (polyethylenterephthalatglycol-modificeret)kombinerer mange af fordelene ved PLA og ABS.

Det giver god styrke, holdbarhed, kemikalieresistens og relativt let udskrivning.

Fordele ved PETG

* Høj mekanisk styrke
* God slagfasthed
* Bedre varmebestandighed end PLA
* God kemikalieresistens
* Lav vridning sammenlignet med ABS
* God vedhæftning af lag
* Velegnet til funktionelle dele

Ulemper ved PETG

PETG kan være mere tilbøjelig til stringing end PLA.

Dens overflade kan også være noget mindre visuelt sprød end PLA, især ved udskrivning af detaljerede modeller.

Typiske applikationer

PETG er meget brugt til:

* Mekaniske komponenter
* Beskyttelsesbetræk
* Containere
* Beslag
* Værktøjsdele
* Funktionelle prototyper

Bedste valg til: Brugere, der har brug for en god balance mellem printbarhed, styrke, holdbarhed og varmebestandighed.

 

6. TPU filament

TPU (termoplastisk polyurethan)er et fleksibelt 3D-printmateriale.

I modsætning til stive materialer som PLA og ABS kan TPU bøjes og deformeres uden let at gå i stykker.

Fordele ved TPU

* Meget fleksibel
* Fremragende slagfasthed
* God slidstyrke
* God elasticitet
* God modstandsdygtighed over for olier og kemikalier i mange formuleringer

Ulemper ved TPU

Fleksibelt filament er vanskeligere at føre gennem en typisk ekstruder.

Udskrivning af TPU kræver normalt:

* Lavere udskrivningshastighed
* Korrekt ekstruderingskontrol
* Egnede tilbagetrækningsindstillinger
* Et kompatibelt ekstruderdesign

Typiske applikationer

* Fleksible tætninger
* Telefonetuier
* Beskyttelsesbetræk
* Pakninger
* Fleksible hængsler
* Stødabsorberende-komponenter
* Bærbare produkter

Bedste valg til:Fleksible, elastiske og stødabsorberende-komponenter.

7. Nylonfilament

Nylon (polyamid)er et filament af ingeniørmæssig-kvalitet kendt for sin fremragende mekaniske ydeevne.

Det giver høj styrke, sejhed, slidstyrke og træthedsbestandighed.

Fordele ved nylon

* Høj styrke
* Fremragende sejhed
* Høj slidstyrke
* God træthedsmodstand
* Velegnet til mekaniske komponenter
* God fleksibilitet sammenlignet med mange stive plastmaterialer

Ulemper ved nylon

Nylon er mere udfordrende at printe end PLA eller PETG.

Et af de største problemer erfugtoptagelse. Nylon kan absorbere fugt fra luften, hvilket kan forårsage:

* Popping under ekstrudering
* Ru overflader
* Inkonsekvent ekstrudering
* Reduceret mekanisk styrke
* Dårlig udskriftskvalitet

Derfor bør nylonfilament opbevares i et tørt miljø og kan kræve tørring før udskrivning.

Typiske applikationer

* Gear
* Mekaniske dele
* Funktionelle prototyper
* Beslag
* Hængsler
* Industrielle komponenter

Bedste valg til:Høj-styrke, slidstærke-og mekanisk krævende applikationer.

8. ASA filament

ASA (Acrylonitril Styrene Acrylate)ligner ABS, men giver bedre modstand mod UV-eksponering og vejrlig.

Dette gør ASA særlig anvendelig til udendørs applikationer.

Fordele ved ASA

* God mekanisk styrke
* Høj varmebestandighed
* Fremragende UV modstand
* God vejrbestandighed
* Velegnet til udendørs brug

Typiske applikationer

* Udendørs huse
* Automotive komponenter
* Udendørs inventar
* Funktionelle prototyper
* Udstyrsdæksler

Bedste valg til: Dele, der skal modstå sollys og udendørs miljøer.

9. PC Filament

Polycarbonat (PC)er en høj-teknisk plast med fremragende styrke og varmebestandighed.

Det er væsentligt mere krævende at printe end PLA eller PETG.

Fordele ved PC

* Meget høj slagfasthed
* Høj styrke
* Fremragende varmebestandighed
* God dimensionsstabilitet ved korrekt udskrivning

Ulemper

PC kræver typisk:

* Høj dysetemperatur
* Opvarmet byggeplade
* Kontrolleret udskrivningsmiljø
* God vedhæftning til sengen
* Ofte en lukket printer

Typiske applikationer

* Engineering prototyper
* Industrielle komponenter
* Beskyttende dele
* Høje-temperaturapplikationer
* Strukturelle komponenter

Bedste valg til:Applikationer med høj-ydelse, der kræver enestående styrke og temperaturbestandighed.

Konklusion

Der er ikke en enkeltbedste 3D-print filamentmaterialefor hver ansøgning.

PLA er et fremragende valg for begyndere og visuelle modeller. PETG giver en god balance mellem printbarhed og mekanisk ydeevne. ABS og ASA er velegnede til applikationer, der kræver større varme- og miljøbestandighed. TPU er designet til fleksible dele, mens nylon og pc er bedre egnet til krævende tekniske applikationer.

At forstå forskellene mellem filamentmaterialer kan hjælpe brugerne med at reducere udskrivningsfejl, forbedre deleydelsen og vælge det rigtige materiale til hvert projekt.

Når du vælger 3D printer filament, skal du altid overvejestyrke, fleksibilitet, varmebestandighed, miljøforhold, udskrivningsbesvær og den endelige anvendelsefrem for at fokusere på materialeprisen alene.

Den rigtige filament er ikke nødvendigvis den stærkeste filament-det er det materiale, der passer bedst til jobbet.