3D-printimise filamentmaterjalid: PLA, ABS, PETG, TPU ja nailon võrdlus

3D-printimise hõõgniidi materjalid: erinevused, omadused ja õige hõõgniidi valimine

Sissejuhatus

Õige valimine3D-printimise filamenton üks olulisemaid tegureid, mis mõjutab prindikvaliteeti, vastupidavust, välimust ja trükkimise edukust.

Erinevatel hõõgniitmaterjalidel on erinevad omadused. Mõnda on lihtne printida ja need sobivad algajatele, teised aga pakuvad suuremat tugevust, paindlikkust, keemilist vastupidavust või kuumakindlust, kuid nõuavad nõudlikumaid printimistingimusi.

Kõige sagedamini kasutatavate 3D-printeri filamentide hulgas onPLA, ABS, PETG, TPU ja nailon. Samuti on olemas täiustatud materjalid, nagu PC, ASA ja spetsiifiliste rakenduste jaoks mõeldud komposiitkiud.

See juhend selgitab peamisi erinevusi tavaliste vahel3D-printimise filamentmaterjalid, sealhulgas nende omadused, eelised, puudused, printimisnõuded ja tüüpilised rakendused.

1. Mis on 3D-printimise filament?

3D-printimise hõõgniit on termoplastne materjal, mida tarnitakse pideva niidina, mis on tavaliselt keritud poolile. Seda kasutatakse tavaliseltFDM (sulatatud sadestamise modelleerimine)või FFF 3D-printerid.

Printimise ajal kuumutatakse hõõgniiti, kuni see muutub pehmeks või sulab. Seejärel pressib printer materjali kihthaaval välja, et luua kolmemõõtmeline objekt.

Erinevatel polümeeridel on erinevad sulamisomadused ja mehaanilised omadused. Seetõttu võib ühelt hõõgniitmaterjalilt teisele üleminekul olla vaja kohandada:

* Düüsi temperatuur
* Soojendusega voodi temperatuur
* Trükikiirus
* Jahutusventilaator
* Tagasitõmbamise seaded
* Korpuse nõuded
* Ehituspind
* Düüsi tüüp

Seetõttu ei ole õige hõõgniidi valimine lihtsalt värvi valimine.

2. Võrreldes levinud 3D-printimise filamentmaterjale

Kõige laialdasemalt kasutatavate materjalide hulka kuuluvad:

3. PLA filament

PLA (polüimhape)on üks populaarsemaid 3D-printimismaterjale.

See on saadud taastuvatest ressurssidest nagu maisitärklis ja suhkruroog ning on tuntud oma suhteliselt madala trükitemperatuuri ja suurepärase prinditavuse poolest.

PLA eelised

* Lihtne printida
* Madal koolutamine
* Hea mõõtmete täpsus
* Suurepärane pinna välimus
* Lai valik värve ja viimistlusi
* Sobib algajatele
* Üldjuhul pole vaja kaasasolevat printerit

PLA puudused

PLA-l on suhteliselt madal kuumakindlus võrreldes tehniliste plastidega. Kõrge temperatuuriga kokkupuutuvad osad võivad pehmeneda või deformeeruda.

Samuti on see suhteliselt habras võrreldes selliste materjalidega nagu PETG, ABS ja nailon.

Tüüpilised rakendused

PLA-d kasutatakse tavaliselt:

* Kontseptsioonimudelid
* Prototüübid
* Dekoratiivesemed
* Haridusprojektid
* Kujukesed
* Madalad{0}}stressiga komponendid

Parim valik:Algajad, visuaalsed mudelid, prototüübid ja üldotstarbeline{0}}printimine.

 

 

4. ABS-kiud

ABS (akrüülnitriilbutadieenstüreen) on traditsiooniline tehniline termoplast, mida kasutatakse laialdaselt funktsionaalsete komponentide jaoks.

Võrreldes PLA-ga pakub ABS üldiselt paremat löögikindlust ja kõrgemat temperatuurikindlust.

ABS-i eelised

* Hea mehaaniline tugevus
* Kõrge löögikindlus
* Parem kuumakindlus kui PLA
* Sobib funktsionaalsetele komponentidele
* Saab järel{0}}töödelda atsetooniauruga

ABS-i puudused

ABS-i on keerulisem printida kui PLA-d, kuna see kipub jahtumisel kokku tõmbuma.

Levinud probleemide hulka kuuluvad:

* Väändumine
* Kihtide eraldamine
* Pragunemine
* Halb voodi nakkuvus

Suuremate ABS-osade jaoks on sageli soovitatav kasutada suletud 3D-printerit.

ABS võib printimise ajal tekitada ka märgatavaid suitsu, seega on oluline asjakohane ventilatsioon.

Tüüpilised rakendused

* Masina korpused
* Autode komponendid
* Funktsionaalsed prototüübid
* Elektroonilised korpused
* Mehaanilised osad

Parim valik:Tugevad funktsionaalsed osad, kus on vaja suuremat kuumakindlust ja löögikindlust.

5. PETG filament

PETG (polüetüleentereftalaatglükool{0}}modifitseeritud)ühendab endas palju PLA ja ABS eeliseid.

See pakub head tugevust, vastupidavust, keemilist vastupidavust ja suhteliselt lihtsat printimist.

PETG eelised

* Kõrge mehaaniline tugevus
* Hea löögikindlus
* Parem kuumakindlus kui PLA
* Hea kemikaalikindlus
* Madal kõverus võrreldes ABS-iga
* Hea kihi nakkuvus
* Sobib funktsionaalseteks osadeks

PETG puudused

PETG võib olla stringimisele kalduvam kui PLA.

Selle pind võib olla ka visuaalselt mõnevõrra vähem karge kui PLA, eriti detailsete mudelite printimisel.

Tüüpilised rakendused

PETG-d kasutatakse laialdaselt:

* Mehaanilised komponendid
* Kaitsekatted
* Konteinerid
* Sulgud
* Tööriistade osad
* Funktsionaalsed prototüübid

Parim valik jaoks: kasutajad, kes vajavad head tasakaalu prinditavuse, tugevuse, vastupidavuse ja kuumakindluse vahel.

 

6. TPU hõõgniit

TPU (termoplastiline polüuretaan)on paindlik 3D-printimise materjal.

Erinevalt jäikadest materjalidest, nagu PLA ja ABS, võib TPU painduda ja deformeeruda ilma kergesti purunemata.

TPU eelised

* Väga paindlik
* Suurepärane löögikindlus
* Hea kulumiskindlus
* Hea elastsus
* Hea vastupidavus õlidele ja kemikaalidele paljudes koostistes

TPU puudused

Painduvat filamenti on tavalisest ekstruuderist raskem toita.

TPU printimiseks on tavaliselt vaja:

* Madalam printimiskiirus
* Õige väljapressimise kontroll
* Sobivad tagasitõmbamisseaded
* Ühilduv ekstruuderi disain

Tüüpilised rakendused

* Painduvad tihendid
* Telefoniümbrised
* Kaitsekatted
* Tihendid
* Painduvad hinged
* Lööke{0}}neelavad komponendid
* Kantavad tooted

Parim valik:Paindlikud, elastsed ja{0}}lööke neelavad komponendid.

7. Nailonfilament

Nailon (polüamiid)on tehniline{0}}hõõgniit, mis on tuntud oma suurepärase mehaanilise jõudluse poolest.

See pakub suurt tugevust, sitkust, kulumiskindlust ja väsimuskindlust.

Nailoni eelised

* Kõrge tugevus
* Suurepärane sitkus
* Kõrge kulumiskindlus
* Hea väsimuskindlus
* Sobib mehaanilistele komponentidele
* Hea paindlikkus võrreldes paljude jäikade plastidega

Nailoni puudused

Nailonit on printida keerulisem kui PLA-d või PETG-d.

Üks suuremaid probleeme onniiskuse imendumine. Nailon võib õhust niiskust imada, mis võib põhjustada:

* Popping ekstrusiooni ajal
* Karedad pinnad
* Ebajärjekindel ekstrusioon
* Vähendatud mehaaniline tugevus
* Halb prindikvaliteet

Seetõttu tuleks nailonfilamenti hoida kuivas keskkonnas ja see võib vajada enne printimist kuivatamist.

Tüüpilised rakendused

* Hammasrattad
* Mehaanilised osad
* Funktsionaalsed prototüübid
* Sulgud
* Hinged
* Tööstuslikud komponendid

Parim valik jaoks:Kõrge-tugevus, kulumiskindel-ja mehaaniliselt nõudlikud rakendused.

8. ASA filament

ASA (akrüülnitriilstüreenakrülaat)on sarnane ABS-iga, kuid tagab parema vastupidavuse UV-kiirgusele ja ilmastikumõjudele.

See muudab ASA eriti kasulikuks välitingimustes.

ASA eelised

* Hea mehaaniline tugevus
* Kõrge kuumakindlus
* Suurepärane UV-vastupidavus
* Hea ilmastikukindlus
* Sobib kasutamiseks välitingimustes

Tüüpilised rakendused

* Väliskorpused
* Autode komponendid
* Välisseadmed
* Funktsionaalsed prototüübid
* Seadmete katted

Parim valik jaoks: osad, mis peavad taluma päikesevalgust ja väliskeskkonda.

9. PC Filament

Polükarbonaat (PC)on suure jõudlusega{0}}tehniline plastik, millel on suurepärane tugevus ja kuumuskindlus.

Selle printimine on oluliselt nõudlikum kui PLA või PETG.

PC eelised

* Väga kõrge löögikindlus
* Kõrge tugevus
* Suurepärane kuumakindlus
* Hea mõõtmete stabiilsus, kui see on õigesti trükitud

Puudused

Arvuti nõuab tavaliselt:

* Düüsi kõrge temperatuur
* Soojendusega ehitusplaat
* Kontrollitud printimiskeskkond
* Hea voodi nakkuvus
* Sageli suletud printer

Tüüpilised rakendused

* Inseneri prototüübid
* Tööstuslikud komponendid
* Kaitseosad
* Kõrge{0}}temperatuuri rakendused
* Konstruktsioonikomponendid

Parim valik:Suure jõudlusega{0}}rakendused, mis nõuavad erakordset tugevust ja temperatuuritaluvust.

Järeldus

Ühtegi pole olemasparim 3D-printimise filamentmaterjaliga rakenduse jaoks.

PLA on suurepärane valik algajatele ja visuaalsetele mudelitele. PETG tagab hea tasakaalu prinditavuse ja mehaanilise jõudluse vahel. ABS ja ASA sobivad rakendustesse, mis nõuavad suuremat soojus- ja keskkonnakindlust. TPU on mõeldud paindlike osade jaoks, samas kui nailon ja arvuti sobivad paremini nõudlike insenerirakendustega.

Hõõgniitmaterjalide erinevuste mõistmine võib aidata kasutajatel vähendada printimistõrkeid, parandada osade jõudlust ja valida iga projekti jaoks õige materjali.

3D-printeri hõõgniidi valimisel arvestage alatitugevus, paindlikkus, kuumakindlus, keskkonnatingimused, printimisraskused ja lõppkasutusselle asemel, et keskenduda ainult materjalihinnale.

Õige hõõgniit ei pruugi olla kõige tugevam hõõgniit-see on materjal, mis sobib kõige paremini tööga.