Parhaat 3D-tulostusfilamentit: PLA, PETG, TPU ja muut

Jokainen 3D-tulostimen omistaja tuijottaa ennemmin tai myöhemmin filamenttikelojen seinämää ja miettii, mitä niistä oikeasti tarvitsee. PLA:ta on kaikkialla. PETG kuulostaa kestävämmältä. TPU taipuu. ABS haisee. Nylon maksaa hyvän illallisen verran. Sitten on vielä puutäytteinen filamentti, hiilikuitu, silkki, pimeässä hohtava filamentti ja ties mitä viime viikolla syötteeseesi ilmestyi.

Toimivan osan ja napsahtavan, vääntyvän tai auringossa sulavan osan välinen ero johtuu usein oikean filamentin valinnasta. Ei hienoimman. Ei halvimman. Vaan juuri siihen, mitä olet tekemässä, sopivan.

Tässä oppaassa käsitellään kaikki filamentit, joita todennäköisesti käytät, sekä kunkin tulostusasetukset, lujuusominaisuudet ja rehelliset hyvät ja huonot puolet. Jos olet vasta aloittamassa, aloittelijan oppaamme käsittelee laitteen käyttöönottoa ja ensimmäisiä tulosteita. Tämä kirjoitus jatkaa siitä, mihin oppaan filamenttiosio jäi.

Mikä tekee filamentista helpon (tai kamalan) tulostaa

Ennen yksittäisiin materiaaleihin perehtymistä kolme ominaisuutta määrittää, kuinka paljon harmia filamentti aiheuttaa:

Vääntymisherkkyys. Jotkin muovit kutistuvat jäähtyessään. Jos yksi osa jäähtyy nopeammin kuin toinen, epätasainen kutistuminen vetää kulmat irti alustasta ja vääristää geometriaa. ABS on tästä pahamaineinen. PLA vääntyy tuskin lainkaan.

Lämpötilaherkkyys. Korkeammat tulostuslämpötilat edellyttävät hotendin ja alustan tarkempaa hallintaa. Yli 240C:n materiaalit tarvitsevat usein koteloidun tulostimen tasaisen ympäristön lämpötilan ylläpitämiseksi. Avoin Enderisi selviytyy PLA:sta ja PETG:stä. ABS ja Nylon haluavat kotelon.

Kosteuden imeytyminen. Jotkin filamentit imevät ilmasta vettä ja tulostuvat märkinä surkeasti. Nylon on pahin tapaus. PLA:ta kosteus tuskin haittaa. Jos kela tulostuu uutena hienosti mutta kuukautta myöhemmin surkeasti, syynä on lähes aina kosteus.

Premium-sisältö

TULOSTA. LEIKKAA. KAIVERRA.

• Useita formaatteja (SVG, DXF, PNG)
• Koneella testatut mallit
• Kaupalliset käyttöoikeudet

Selaa yli 5 000 mallia

PrintCutCarve.comin sponsoroima

PLA (polylaktidi)

Perusvalinta. Tulostimesi mukana tullut filamentti. Sitä käytät 80%:ssa kaikesta tulostamastasi, ja se on täysin hyvä asia.

PLA valmistetaan kasvitärkkelyksistä, ja se on helpoin onnistuneesti tulostettava filamentti. Se ei väänny, tarttuu lähes kaikkiin tulostusalustoihin, tulostuu matalissa lämpötiloissa ja sitä on saatavana useammissa väreissä kuin maalikaupassa. Jos valmistat koriste-esinettä, prototyyppiä tai jotain, joka ei joudu kuumuuden tai suuren rasituksen kohteeksi, PLA on oikea valinta.

Suuttimen lämpötila: 190-220C

Alustan lämpötila: 50-60C (tulostuu hyvin myös lämmittämättömälle alustalle)

Tarttuvuus alustaan: Tarttuu kaikkeen. Lasiin, PEI:hin, BuildTakiin ja maalarinteippiin. PLA ei ole nirso.

Lujuus: Kohtalainen. Jäykkä ja kova, mutta särkyy terävässä iskussa. Se halkeaa taipumisen sijaan.

Tulostamisen helppous: Helpoin. Jos PLA ei tulostu koneellasi hyvin, koneessa on jotain vikaa.

Hinta: $15-$25 kilolta. Edullisin filamenttiluokka.

Sopii parhaiten: Koristetulosteisiin, prototyyppeihin, figuureihin, cosplay-rekvisiittaan, esittelymalleihin, litofaanikuvioihin ja kaikkeen, joka pysyy sisätiloissa huoneenlämmössä.

PETG (polyeteenitereftalaatti-glykoli)

PETG on järkevä päivitys PLA:sta. Se on vahvempaa, joustavampaa, lämmönkestävämpää ja lähes yhtä helppoa tulostaa. Jos PLA on jokapäiväinen työjuhta, PETG on se, johon tartut, kun osan pitää kestää oikeaa käyttöä.

Tulostuskäyttäytyminen poikkeaa hieman PLA:sta. PETG säikeilee enemmän (niitä ohuita lankoja siirtymäliikkeiden välillä) ja tarttuu suuttimeen hanakammin. Nämä ovat kuitenkin kosmeettisia haittoja, eivät tulostuksen epäonnistumisia. Hieman takaisinvetoasetusten säätöä, ja kaikki toimii.

Suuttimen lämpötila: 220-250C

Alustan lämpötila: 70-80C

Tarttuvuus alustaan: Hyvä PEI:llä ja teksturoiduilla pinnoilla. Voi tarttua liian hyvin sileään lasiin (käytä liimapuikkoa tai hiuslakkaa irrotusaineena).

Lujuus: Hyvä. PLA:ta vahvempi ja antaa hieman periksi ennen rikkoutumista. Se ei säry iskusta kuten PLA.

Tulostamisen helppous: Helppo tai keskitasoinen. Säikeilee enemmän kuin PLA, mutta on kokonaisuutena hyvin anteeksiantava.

Hinta: $18-$28 kilolta.

Sopii parhaiten: Toiminnallisiin osiin, koteloihin, kiinnikkeisiin, ulkokäyttöön, hieman joustoa tarvitseviin mekaanisiin osiin ja elintarvikekosketukseen tarkoitettuihin osiin vain, kun valmistaja on sertifioinut juuri kyseisen filamentin suunniteltuun käyttöön ja koko tulostusprosessi täyttää valmistajan ohjeet.

ABS (akryylinitriilibutadieenistyreeni)

ABS on muovi, josta LEGO-palikat valmistetaan. Se on sitkeää ja lämmönkestävää, ja sitä on käytetty 3D-tulostuksessa alusta asti. Se on myös filamentti, joka opettaa aloittelijoille, mitä vääntyminen ja höyryjen poisto tarkoittavat.

ABS tarvitsee koteloidun tulostimen. Piste. Avoimessa laitteessa ympäröivä ilma jäähdyttää tulostetta epätasaisesti, mikä aiheuttaa vääntymistä ja kerrosten halkeilua. Kotelolla (Bambu Lab P1S, Creality K1 tai itse tehty ratkaisu) ABS tulostuu luotettavasti ja tuottaa vahvoja, kestäviä osia. Ilman koteloa taistelet epäonnistumisia vastaan enemmän kuin tulostat.

Suuttimen lämpötila: 230-260C

Alustan lämpötila: 90-110C

Tarttuvuus alustaan: Kohtalainen. Tarvitsee korkean alustan lämpötilan. ABS-mehu (asetoniin liuotettu ABS) tai liimapuikko auttaa. Vääntyy voimakkaasti lämmittämättömällä alustalla.

Lujuus: Erittäin hyvä. Sitkeä ja iskunkestävä, eikä säry kuten PLA.

Tulostamisen helppous: Vaikea. Vaatii kotelon, korkean alustan lämpötilan ja hyvän ilmanvaihdon. Tuottaa höyryjä (styreeniä), joita et halua hengittää.

Hinta: $18-$25 kilolta.

Sopii parhaiten: Mekaanisiin osiin, autokomponentteihin, lämmönkestäviin käyttökohteisiin ja osiin, jotka tarvitsevat asetonikäsittelyn kiiltävää pintaa varten.

TPU (termoplastinen polyuretaani)

TPU on joustavaa. Todella joustavaa, kumimaista. Tulosta puhelinkotelo, ja voit taivuttaa sitä. Tulosta tiiviste, ja se todella tiivistää. Tulosta tärinänvaimennin, ja se todella vaimentaa tärinää. TPU avaa kokonaan uuden osaluokan, johon jäykät filamentit eivät yksinkertaisesti pysty.

Hankala kohta on syöttäminen. TPU on pehmeää ja puristuvaa, joten se voi taipua kasaan tai juuttua ekstruuderiin sen sijaan, että syöttyisi tasaisesti. Suoravetoinen ekstruuderi käsittelee sitä hyvin. Bowden-putkella toimivat kokoonpanot ovat epävarmempia. Hitaat tulostusnopeudet ovat välttämättömiä.

Suuttimen lämpötila: 210-230C

Alustan lämpötila: 40-60C

Tarttuvuus alustaan: Hyvä. TPU tarttuu hyvin useimpiin pintoihin. Joskus liiankin hyvin.

Lujuus: Jäykkyys on vähäinen, mutta venyvyys erittäin suuri. TPU venyy ja taipuu rikkoutumisen sijaan.

Tulostamisen helppous: Keskitasoinen. Suoravetoiset ekstruuderit käsittelevät sitä hyvin. Bowden-kokoonpanot kamppailevat. Tulosta hitaasti (20-30 mm/s) ja poista takaisinveto käytöstä tai pidä se vähäisenä.

Hinta: $25-$40 kilolta.

Sopii parhaiten: Puhelinkoteloihin, kellonrannekkeisiin, tiivisteisiin, puskuriosiin, tärinänvaimentimiin, kahvoihin, joustaviin saranoihin ja puettaviin tuotteisiin.

ASA (akryylinitriilistyreeniakrylaatti)

ASA on sitä, mitä ABS haluaisi olla kasvaessaan. Lujuus ja lämmönkestävyys ovat samat, mutta ASA kestää UV-säteilyä, mitä ABS:ltä puuttuu kokonaan. Ulkona olevat ABS-osat kellastuvat ja haurastuvat kuukausien kuluessa. ASA kestää vuosien auringonpaisteen ongelmitta.

Tulostusvaatimukset ovat samat kuin ABS:llä: koteloitu tulostin, korkea alustan lämpötila ja hyvä ilmanvaihto. Jos osaat tulostaa ABS:ää, osaat tulostaa ASA:aa. Tärkein syy valita ASA ABS:n sijaan on ulkokäyttö.

Suuttimen lämpötila: 235-260C

Alustan lämpötila: 90-110C

Tarttuvuus alustaan: Samanlainen kuin ABS:llä. Tarvitsee koteloidun tulostimen ja lämmitetyn alustan.

Lujuus: Erittäin hyvä. Verrattavissa ABS:ään, mutta UV-stabiilius on parempi.

Tulostamisen helppous: Vaikea. Samat kotelo- ja ilmanvaihtovaatimukset kuin ABS:llä.

Hinta: $25-$35 kilolta.

Sopii parhaiten: Ulkokäyttöön tarkoitettuihin osiin, puutarhakalusteisiin, auton koristelistoihin ja kaikkeen, joka altistuu pitkään suoralle auringonvalolle.

Nylon (PA6, PA12)

Nylon on materiaali osiin, jotka joutuvat kovalle koetukselle. Se on erittäin sitkeää, kulutusta kestävää ja luonnostaan liukasta, joten se sopii erinomaisesti hammaspyöriin, laakereihin ja liukuviin osiin. Se on filamentti, johon siirryt, kun PLA ja PETG eivät ole riittävän vahvoja.

Kääntöpuoli on, että Nylon imee kosteutta ilmasta kuin sieni. Viikon tiivistämättömänä ollut kela voi muuttua tulostuskelvottomaksi. Tulostuksen aikana kuuluu poksahtelua ja rätinää (suuttimessa kiehuva kosteus), ja osien pinnat ovat karkeita ja kerrosten välinen tarttuvuus heikko. Kuivaa Nylon ennen jokaista tulostusta ja säilytä se tiiviisti suljettuna kuivausaineen kanssa.

Suuttimen lämpötila: 240-270C

Alustan lämpötila: 70-90C (jotkin seokset tarvitsevat korkeamman lämpötilan)

Tarttuvuus alustaan: Heikko useimmilla pinnoilla. Käytä PEI:tä liimapuikon kanssa tai garolitea (nylonin tarttuvuuden kultainen standardi).

Lujuus: Erinomainen. Yleisesti käytetyistä filamenteista vahvin. Kestää hyvin iskuja, kulutusta ja väsymistä.

Tulostamisen helppous: Vaikea. Hygroskooppinen (imee kosteutta), vääntyy merkittävästi ja tarvitsee kotelon. Ei aloittelijaystävällinen.

Hinta: $30-$50 kilolta.

Sopii parhaiten: Hammaspyöriin, laakereihin, saranoihin, eläviin saranoihin, rakenteellisiin osiin ja kaikkeen, joka vaatii kulutuskestävyyttä tai toistuvaa taipumista.

Erikoisfilamentit

Näissä filamenteissa tavalliseen pohjamateriaaliin (yleensä PLA:han) on sekoitettu lisäaineita tiettyjä tehosteita varten. Ne ovat hauskoja, näyttävät hyviltä ja jokaisella on omat erityispiirteensä.

Puutäytteinen PLA

PLA:ta, johon on sekoitettu hienoja puupartikkeleita (yleensä noin 30% puukuitua). Tulosteet näyttävät ja tuntuvat puulta. Valmiin osan voi hioa ja petsata. Eri valmistajat käyttävät eri puulajeja, joten väri ja rakenne vaihtelevat.

Suuttimen lämpötila: 190-220C. Korkeammat lämpötilat tekevät "syykuvion" vaihtelusta tummempaa.

Sopii parhaiten: Koriste-esineisiin, kehyksiin, figuureihin ja kaikkeen, missä luonnollinen puun ulkonäkö lisää arvoa.

Huomioi: Käytä vähintään 0.5mm:n suutinta. Puupartikkelit tukkivat 0.4mm:n suuttimet ajan mittaan. Karkaistut terässuuttimet kestävät täyteaineita sisältävillä filamenteilla pidempään kuin messinkisuuttimet.

Hiilikuituvahvisteinen

PLA:ta tai PETG:tä, joka on vahvistettu lyhyillä hiilikuitusäikeillä. Se on huomattavasti pohjamateriaalia jäykempää, ja mattapintainen, teksturoitu pinta näyttää ammattimaiselta.

Suuttimen lämpötila: Sama kuin pohjamateriaalilla (PLA:n tai PETG:n vaihteluväli).

Sopii parhaiten: Lennokkien runkoihin, radio-ohjattavien autojen osiin, rakenteellisiin kiinnikkeisiin ja kaikkeen, joka tarvitsee mahdollisimman suurta jäykkyyttä mahdollisimman pienellä painolla.

Huomioi: Hiilikuitu on hankaavaa. Se tuhoaa messinkisuuttimen muutamassa tulostuksessa. Käytä karkaistusta teräksestä tai rubiinista valmistettua suutinta. Tämä ei ole valinnaista.

Silkki-PLA

PLA:ta, jonka lisäaineet luovat kiiltävän, silkkimäisen hohteen. Saatavana yksivärisenä ja monivärisinä "sateenkaari"-versioina, joissa väri vaihtuu kelan matkalla. Tätä filamenttia ostetaan, jotta hyllylle voidaan tehdä näyttävän näköisiä esineitä.

Suuttimen lämpötila: 200-230C (hieman tavallista PLA:ta korkeampi).

Sopii parhaiten: Maljakoihin, koriste-esineisiin, esittelykappaleisiin ja lahjoihin. Kaikkeen, jossa ulkonäön vaikutus on rakenteellista lujuutta tärkeämpi.

Huomioi: Silkki-PLA on heikompaa ja hauraampaa kuin tavallinen PLA. Älä käytä sitä toiminnallisiin osiin. Se on puhtaasti koristeellista.

Pimeässä hohtava PLA

PLA:ta, johon on sekoitettu valoa imeviä ja uudelleen säteileviä strontiumaluminaattipartikkeleita. Partikkelit ovat hankaavia ja tuottavat hieman rakeisen pintarakenteen.

Suuttimen lämpötila: 200-220C.

Sopii parhaiten: Yövaloihin, kyltteihin, lasten leluihin, Halloween-koristeisiin ja avaimenperäriipuksiin.

Huomioi: Hankaavaa. Käytä karkaistua terässuutinta. Tulostusjälki on partikkeleiden vuoksi hieman karkeampi kuin tavallisella PLA:lla.

Filamenttien vertailutaulukko

Näin valitset filamentin

Etkö ole varma, mikä materiaali sopii projektiisi? Käy tämä nopea päätöspuu läpi:

Ulkona suorassa auringonvalossa? Käytä ASA:aa. ABS ja PLA heikkenevät UV-säteilyssä. PETG kestää kohtuullisesti, mutta ei yhtä hyvin.

Pitääkö sen taipua tai puristua? TPU. Mikään muu ei yllä sen tasolle joustavissa osissa.

Pitääkö sen kestää yli 60C:n lämpötilaa? Vältä PLA:ta. Käytä PETG:tä (enintään ~80C), ABS:ää tai ASA:aa (enintään ~100C) tai Nylonia (enintään ~110C).

Toistuvia iskuja tai mekaanista rasitusta? Nylon tarjoaa parhaan iskunkestävyyden. PETG on hyvä kompromissi. PLA halkeaa.

Koriste-esine, joka pysyy hyllyllä? PLA. Silkki-PLA, jos haluat tehdä vaikutuksen. Puutäytteinen luonnollista ulkonäköä varten.

Prototyyppi, jonka tulostat myöhemmin uudelleen? PLA. Halpa, nopea ja kertakäyttöinen.

Ensimmäinen 3D-tulosteesi, etkä ole varma, mitä teet? PLA. Aina PLA.

Säilytyksellä on suurempi merkitys kuin uskotkaan

Jopa PLA tulostuu märkänä huonommin. Nylon muuttuu käyttökelvottomaksi. PETG säikeilee. Filamentin asianmukainen säilytys ei vaadi hienouksia, kunhan se on johdonmukaista.

Tiiviit säilytysastiat kuivausaineen kanssa ovat vähimmäisvaatimus. Suuret Ziploc-pussit, joissa on kourallinen silikageelipusseja, toimivat satunnaisessa käytössä. Tiivistekannelliset muroastiat ovat edullinen päivitys.

Filamentin kuivatuslaatikot mahdollistavat tulostamisen suoraan suljetusta astiasta. Ne ovat välttämättömiä Nylonille ja suositeltavia PETG:lle ja TPU:lle kosteassa ilmastossa.

Filamentinkuivaimet poistavat kosteutta aktiivisesti. Jos kela on ollut esillä, 4-6 tuntia oikeassa lämpötilassa palauttaa sen kunnon. Nylon 70C:ssa, PETG 65C:ssa, PLA 45C:ssa.

Tiedostomuodot ja muunnokset

Useimmat viipalointiohjelmat haluavat STL-tiedostoja, mutta malleja on myös OBJ-, 3MF- ja muissa muodoissa. Jos lataat mallin muodossa, jota viipalointiohjelmasi ei hyväksy, File Converter muuntaa STL-, OBJ- ja 3MF-tiedostoja ilmaiseksi. Lataa tiedosto, valitse tulostusmuoto ja lataa muunnettu tiedosto.

3MF on tuntemisen arvoinen. Se kokoaa verkkotiedot, väritiedot ja tulostusasetukset yhteen tiedostoon. Bambu Lab ja PrusaSlicer tukevat sitä suoraan, ja siitä on tulossa ensisijainen muoto tulostusvalmiiden mallien jakamiseen. Jos yhdistät 3D-tulostusta laserleikkaukseen tai CNC-työstöön, ilmaista suunnitteluohjelmistoa käsittelevä oppaamme esittelee työkalut, jotka sopivat sekä 2D- että 3D-työnkulkuihin.

Kun filamentit ovat tulleet tutuiksi, kokeile muuntaa valokuvia 3D-reliefimalleiksi tai litofaanikuviksi. Molemmat ovat erinomaisia PLA-projekteja, jotka tuovat esiin tulostimesi todelliset mahdollisuudet.

Aloita tulostaminen

Aloittamiseen ei tarvita filamenttikokoelmaa. Yksi PLA-kela opettaa kaiken tulostimesi käyttäytymisestä, viipalointiasetuksista ja omista mieltymyksistäsi. Kun ymmärrät kerroskorkeuden, nopeuden ja lämpötilan yhteisvaikutuksen, siirtyminen PETG:hen ja muihin materiaaleihin tuntuu luontevalta eikä ylivoimaiselta.

Mukavia tulostushetkiä.