miniatyr|300x300pk|3D-skriverfilament i forskjellige farger med modeller laget med filamentene
3D-skriverfilament er det termoplastiske råmaterialet som brukes i 3D-utskrift med filamentskrivere. Det finnes mange typer materialer og blandinger med forskjellige egenskaper.
Filament består av en sammenhengende tynn plasttråd som er spolet opp på en trommel. Den mest brukte diameteren er 1.75 mm, men det finnes også andre størrelser (for eksempel 2.85 mm eller 3 mm).
Produksjon 3D-skriverfilament lages ved hjelp av en prosess bestående av oppvarming, ekstrudering og avkjøling av plast for å omdanne pellets til det ferdige produktet. I motsetning til en 3D-skriver trekkes imidlertid filamentet i stedet for å skyves gjennom dysen. Diameteren på filamentet defineres av prosessen som finner sted etter at plasten har blitt varmet opp, snarere enn diameteren på ekstruderdysen. Avhengig av kraften og hastigheten filamentet påføres når det trekkes ut av ekstruderen kan man få ulik tykkelse på filamentet, vanligvis 1.75 mm.
Kommersielt produsert filament miniatyr|Stabler med kommersielt produsert filament som er vakuumpakket for å beskytte filamentet mot fuktighet
I kommersielt produsert filament tas det vanligvis utgangspunkt i plastpellets som er hvite eller gjennomsiktige. Pigmenter eller andre tilsetningsstoffer tilsettes så materialet før det smeltes for gi filamentet farge eller spesielle egenskaper som for eksempel økt styrke eller magnetisme.
Før filamentet ekstruderes varmes pelletsene opp til 80 °C for avfukting (redusere vanninnholdet). Tørkingen er et viktig steg ettersom mange termoplaster er hygroskopiske (trekker til seg vanndamp fra omgivelsene), og ekstrudering av fuktig plast forårsaker dimensjonsfeil som kan gi feil når det ferdige filamentet skal skrives ut.
Når pelletsene er tørket mates de inn i en ekstruder hvor de varmes opp og ekstruderes til et filament. Diameteren måles ofte med en (ikke-smeltende) laserstråle som kvalitetskontroll for å sikre at filamentet har riktig diameter. Deretter mates filamentet gjennom en varmtvannstank som kjøler ned filamentet og gir det sin runde form. Til slutt mates filamentet gjennom en kaldtvannstank for å kjøle det ned til romtemperatur, før det vikles på en spole for å lage det ferdige produktet.
Hjemmelaget filament Til hjemmebruk finnes maskiner som bruker lignende metoder. Disse finnes både som fri og åpen maskinvare man kan bygge selv eller ferdige kommersielt tilgjengelige maskiner.
En matdehydrator kan brukes til å fjerne vann fra hygroskopiske materialer ved temperaturer over 70 °C.
Bruk Prosessen med å transformere 3D-skriverfilament til en 3D-modell er som følger:
Filamentet mates inn i 3D-skriveren Termoplasten varmes opp forbi glassomvandlingstemperatur inni smelteren Filamentet ekstruderes og avsettes av et ekstruderhode på en byggeflate hvor det avkjøles Prosessen er kontinuerlig, og bygger modellen opp lag for lag
Materialer Filament Spesielle egenskaper Bruksområder Styrke Tetthet(kg/m) Fleksibilitet Holdbarhet Vanskelighets-grad Smelte-temperatur (°C) Byggeflate-temperatur(°C) Spesielle hensynPLALett å skrive ut,
Biologisk nedbrytbar, men bare under svært spesifikke forholdForbrukerprodukter1240180–230Ikke nødvendig med oppvarmet byggeflate, men 60–80 °C er til hjelpABSHoldbar,
SlagfastFunksjonelle deler1010Høy210–25050–100PETG (XT, N‑Vent)Mer fleksibel enn PLA eller ABS,
HoldbarAlt1270rigid.ink Filament Comparison Guide "Complete 3D Printing Filament Comparison Guide" , rigid.ink, 2017-12-14220–235Trenger ikke oppvarmet byggeflatePCTGMer fleksibel enn PETG,
HoldbarAlt1230250–27090–110NylonSterk,
Fleksibel,
HoldbarAlt1020220–26050–100Hygroskopisk, oppbevares forseglet når den ikke er i brukTPEEkstremt fleksibel,
GummilignendeElastiske deler, bekledning225–23540Skriv ut veldig sakteTPUEkstremt fleksibel,
GummilignendeElastiske deler, bekledning225–235Trenger ikke oppvarmet byggeflateSkriv ut sakteWoodTrelignende finishPynt1400195–220Trenger ikke oppvarmet byggeflateHIPSOppløseligStøttestrukturer ved bruk av ABS på en skriver med to ekstrudere1040210–25050–100PVAOppløselig,
Vannløselig,
Biologisk nedbrytbar,
OljebestandigStøttestrukturer ved bruk av PLA eller ABS på en skriver med to ekstrudere180–230Trenger ikke oppvarmet byggeflateHygroskopisk, oppbevares forseglet når den ikke er i brukPET (CEP)Sterk,
Fleksibel,
Slitesterk,
GjenvinnbarAlt220–250Trenger ikke oppvarmet byggeflatePLA med metallMetallfinishSmykker195–220Trenger ikke oppvarmet byggeflateBruk herdet dysePLA med karbonfiberStiv,
Sterkere enn ren PLAFunksjonelle deler195–220Trenger ikke oppvarmet byggeflateBruk herdet dyseLignin (bioFila)Biologisk nedbrytbar,
Sterkere enn PLA190–22555PolykarbonatVeldig sterk,
Fleksibel,
Slitesterk,
Gjennomsiktig,
VarmebestandigFunksjonelle deler1180 – 1200270–31090–105Bruk et lukket, oppvarmet kammer ved en temperatur på rundt 60 °CStrømledende (vanligvis grafitt blandet med plast)Leder strømElektronikk215–230Trenger ikke oppvarmet byggeflateBruk herdet dyseWax (MOLDLAY)Smelter bortFormstøping170–180Trenger ikke oppvarmet byggeflatePETT (T‑Glase)Sterk,
Fleksibel,
Gjennomsiktig,
KlarFunksjonelle deler235–240Trenger ikke oppvarmet byggeflateASAStiv,
Slitesterk,
VærbestandigUtendørs240–260100–120PPFleksibel,
Kjemisk motstandFleksible komponenter1040210–230120–150POM, acetalSterk,
Stiv,
Lav friksjon,
SpenstigFunksjonelle deler210–225130PMMA, akrylStiv,
Slitesterk,
Gjennomsiktig,
Klar,
SlagfastLysdiffusorer235–250100–120Sandstein (LAYBRICK)SandsteinsfinishArkitektur165–210Trenger ikke oppvarmet byggeflateSelvlysende plastFosforescensMoro215Trenger ikke oppvarmet byggeflateBruk herdet dyseRensemiddelRensingRensing av tilstoppede dyserN/AN/AN/A150–260Trenger ikke oppvarmet byggeflatePC-ABSStiv,
Slitesterk,
Slagfast,
Spenstig,
VarmeledendeFunksjonelle deler260–280120Magnetisk (PLA-basert)MagnetiskMoro195–220Trenger ikke oppvarmet byggeflateTermokromisk (plastblanding)TermokromismeMoro215Trenger ikke oppvarmet byggeflatenGen (kopolyester)Ligner på PETG,
Varmebestandig,
TransparentAlt210–24060Ekstremt fleksibel,
Gummilignende,
Kjemikaliebestandig,
Varmebestandig,
UV-bestandigElastiske deler, utendørs21060–100PORO-LAYDelvis vannløseligEksperimentelt220–235Trenger ikke oppvarmet byggeflateFleksibelFleksible deler205–25075PEIVarmebestandig,
Sterk,
Tåler flammerFunksjonelle deler1270340–380180–200Bruk et lukket, oppvarmet kammer ved 220 °C
Se også
Multimateriale 3D-utskrift, utskrift av flere materialer samtidig, for eksempel med forskjellige farger eller andre egenskaper
Referanser
Kategori:Plast