Mikä on vahvin 3D-tulostusfilamentti, jonka voit ostaa?

Roy Hill 05-08-2023
Roy Hill

Ennen 3D-tulostettuja esineitä pidettiin heikkoina ja hauraina, mutta olemme saavuttaneet huomattavia edistysaskeleita näiden mallien kestävyydessä.

Voimme luoda vahvan 3D-tulostinfilamentin, joka kestää hyvin kovia olosuhteita. Tämä sai minut miettimään, mikä on vahvin 3D-tulostinfilamentti, jota voi ostaa?

Vahvin ostamasi 3D-tulostinfilamentti on polykarbonaattifilamentti. Sen mekaaninen rakenne poikkeaa monista muista, ja lujuuskokeet ovat osoittaneet tämän filamentin erinomaisen kimmoisuuden ja lujuuden. Polykarbonaattia käytetään laajalti konepajateollisuudessa, ja sen PSI-arvo on 9800 verrattuna PLA:n 7250 PSI-arvoon.

Kuvailen joitakin mielenkiintoisia yksityiskohtia 3D-tulostimen filamentin lujuudesta sekä annan sinulle tutkittua luetteloa 5 vahvimmasta 3D-tulostusfilamentista ja paljon muuta, joten jatka lukemista.

Katso myös: Mikä on vahvin täytekuvio?

    Mikä on vahvin 3D-tulostinfilamentti?

    Polykarbonaatti (PC) on markkinoiden tunnetuista tulostusmateriaaleista vahvin. Sitä käytetään luodinkestävässä lasissa, mellakkavarusteissa, puhelimissa, tietokonekoteloissa, sukellusmaskeissa ja paljon muussa. PC:n kestävyys ja jäykkyys ovat muita tulostusmateriaaleja helpommin ohi.

    Polykarbonaattikuitufilamentin tarjoama lasittumislämpötila on paljon korkeampi kuin useimpien muiden muovikuitufilamenttien, mikä tarkoittaa, että se kestää hyvin korkeita lämpötiloja.

    Yksi kovimmista kilpailijoista on ABS-kuitufilamentti, mutta tulet hämmästymään, kun kuulet, että polykarbonaattikuitufilamentti kestää 40 °C enemmän kuin ABS, mikä tekee siitä erittäin vahvan filamentin.

    Jopa huoneenlämmössä ohuita PC-tulosteita voidaan taivuttaa ilman halkeamia tai taipumista. Kuluminen ei vaikuta siihen yhtä paljon kuin muihin materiaaleihin, mikä on hienoa monissa 3D-tulostussovelluksissa.

    PC:llä on uskomaton iskunkestävyys, joka on suurempi kuin lasilla ja moninkertainen akryylimateriaaleihin verrattuna. Uskomattoman lujuutensa lisäksi PC:llä on myös läpinäkyvyyttä ja keveyttä, mikä tekee siitä vakavan kilpailijan 3D-tulostusmateriaaleissa.

    Polykarbonaattilangan vetolujuus on 9 800 PSI ja se voi nostaa jopa 685 kiloa.

    Polykarbonaattikuitufilamentin ekstruusiolämpötila on lähes 260 °C, ja se vaatii noin 110 °C:n lämmitetyn sängyn tulostuakseen kunnolla, riippuen erityyppisistä 3D-tulostimista ja niiden komponenteista.

    Rigid.Ink-sivustolla on hyvä artikkeli, jossa kerrotaan yksityiskohtaisesti, miten polykarbonaattifilamentilla tulostetaan.

    Kaikki nämä tilastot ovat paljon parempia ja tehokkaampia kuin mikään muu tähän mennessä testattu filamentti. Lyhyesti sanottuna polykarbonaattikuitufilamentit ovat 3D-tulostusfilamenttien kuningas, kun kyse on lujuudesta.

    Top 5 vahvinta 3D-tulostusfilamenttia

    • Polykarbonaatti Filamentti
    • Hiilikuitufilamentit
    • PEEK-filamentit
    • ABS-filamentti
    • Nylon-säikeet

    Polykarbonaatti Filamentti

    Kun kyse on vahvimmista filamenteista, polykarbonaattifilamentti nähdään aina luettelon kärjessä, kuten edellä on kuvattu. Monet hämmästyttävät ominaisuudet ja syyt vaikuttavat siihen, että se kelluu muiden filamenttien yläpuolella, mutta joitakin polykarbonaattifilamenttien arvostetuimpia ominaisuuksia ovat:

    • PLA alkaa yleensä deformoitua noin 60 °C:n lämpötilassa, mutta polykarbonaattikuitufilamentti kestää lämpöä jopa hämmästyttävän 135 °C:n lämpötilaan asti.
    • Se on kestävä, sillä se kestää iskuja ja on erittäin sirpalekestävä.
    • Sähköisesti se ei ole sähköä johtava.
    • Se on avoin ja erittäin joustava.

    Et voi mennä vikaan PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate Filamentin kanssa Amazonista. Luulin, että se olisi paljon kalliimpaa, mutta se ei olekaan niin huono! Sillä on myös hyviä arvosteluja, jotka voit tarkistaa.

    Eräs käyttäjä itse asiassa testasi, kuinka paljon hiilikuitua oli PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate Filamentissa, ja hän arvioi, että hiilikuitua oli noin 5-10 % muovin tilavuudesta.

    Voit tulostaa tämän mukavasti Ender 3 -laitteella, mutta täysmetallinen kuumennuspää on suositeltava (ei välttämätön).

    Hiilikuitu Filamentti

    Hiilikuitu on ohut säie, joka koostuu hiiliatomeja sisältävistä kuiduista. Atomit ovat kiderakenteessa, joka takaa suuren lujuuden, mikä tekee siitä ihanteellisen valinnan esimerkiksi autoteollisuudelle.

    Markforged toteaa, että heidän hiilikuitufilamenttinsa lujuus-paino-suhde on korkein, ja niiden taivutuslujuuden kolmen pisteen taivutustesti osoitti, että se on 8 kertaa vahvempi kuin ABS ja 20 prosenttia vahvempi kuin alumiinin myötölujuus.

    Heidän hiilikuidun taivutuslujuus on 540 MPA, mikä on 6 kertaa suurempi kuin heidän nylonpohjaisen onyx-filamenttinsa, ja se on myös 16 kertaa jäykempi kuin heidän onyx-filamenttinsa.

    Voit ostaa 2 kg hiilikuitu-PETG:tä noin 170 dollarilla 3DFilaPrintiltä, mikä on 3D-tulostinmateriaaliksi erittäin korkealuokkaista, mutta hyvä hinta korkealaatuisesta filamentista.

    Hiilikuitu on kevyttä ja kestää erinomaisesti kemiallista hajoamista ja korroosiota. Hiilikuitu on lujuutensa ansiosta mittasuhteiltaan vakaampi, mikä auttaa vähentämään törmäys- tai kutistumismahdollisuuksia.

    Hiilikuidun jäykkyys tekee siitä huippuluokan kilpailijan ilmailu- ja autoteollisuudessa.

    PEEK-filamentti

    PEEK-filamentti on yksi luotettavimmista ja luotetuimmista materiaaleista valtavassa 3D-tulostusteollisuudessa. PEEK tarkoittaa sen koostumusta, joka on polyeetterieetteriketoni, puolikiteinen kestomuovi.

    Se on tunnettu erinomaisesta lujuudestaan ja korkeatasoisesta kemiallisesta kestävyydestään. Valmistuksessa noudatetaan prosessia, jota kutsutaan vaiheistetuksi polymeroinniksi erittäin korkeassa lämpötilassa.

    Tämän prosessin ansiosta filamentti kestää hyvin orgaanista, biologista ja kemiallista hajoamista kaikissa ympäristöissä, ja sen käyttölämpötila on 250 °C.

    Katso myös: Miten puhdistaa & Paranna hartsi 3D-tulosteet helposti

    Koska PEEK-filamentit vähentävät kosteuden imeytymistä ja tekevät sterilointiprosessista helpon, lääketieteen alat ja teollisuudenalat käyttävät PEEK-filamentteja 3D-tulostimeen nopeasti.

    Se on aika kallista, joten pitäkää se mielessä!

    ABS-filamentti

    ABS on vahvimpien filamenttien listalla, koska se on kova kestomuovi, joka kestää iskuja hyvin.

    Tätä filamenttia käytetään laajalti tulostusprosesseissa, kuten teknisissä tarkoituksissa, teknisissä painatuksissa jne. Se on yksi kustannustehokkaimmista verrattuna muihin tärkeimpiin kuitufilamenttityyppeihin.

    Tämä tekee tästä filamentista ihanteellisen käyttäjille, jotka ovat sidottuja budjettiin, mutta haluavat korkealaatuisen ja vahvan filamentin 3D-tulostukseen.

    ABS on täydellinen valinta, jos aiot tulostaa esineitä, jotka ovat rasitusta sisältävät korkean toiminnallisuuden. Koska tämä filamentti on lämmön- ja vedenkestävä, se tarjoaa käyttäjille sileän ja houkuttelevan viimeistelyn tuotteeseen.

    Materiaalia on myös helppo työstää, olipa kyse sitten hionnasta, asetonilla tasoittamisesta tai maalaamisesta.

    Nylon filamentti

    Nailon on erinomainen ja vahva materiaali, jota käytetään useimmissa 3D-tulostimissa. Sen vetolujuus on lähes 7000 PSI, mikä on enemmän kuin useimpien muiden 3D-filamenttien.

    Tämä hehkulanka kestää hyvin kemikaaleja ja lämpöä, mikä tekee siitä yhden ihanteellisista vaihtoehdoista käytettäväksi teollisuudessa ja suurissa organisaatioissa.

    Se on vahvaa, mutta se tulee ABS:n jälkeen, vaikka nylon-teollisuus onkin kehittymässä ja tuo parannuksia käyttämällä lasikuitu- ja jopa hiilikuituhiukkasten seoksia.

    Nämä lisäykset voivat tehdä nailonfilamenteista vahvempia ja kestävämpiä.

    MatterHackersin NylonX on täydellinen esimerkki tästä komposiittimateriaalista, jolla saadaan aikaan hämmästyttävää 3D-tulostettua lujuutta. Alla olevalla videolla on hieno visuaalinen esitys tästä materiaalista.

    TPU-filamentti

    Vaikka TPU on joustava filamentti, sillä on vakavia vahvuuksia iskunkestävyydessä, kulutuksen ja repeytymisen kestävyydessä, kemiallisessa ja hankauskestävyydessä sekä iskunvaimennuksessa ja kestävyydessä.

    Kuten yllä olevalla videolla "The Ultimate Filament Strength Showdown" näkyy, se osoitti, että sillä on hämmästyttävä materiaalin lujuus ja joustavuus. Ninjaflex Semi-Flex kesti 250N vetovoiman ennen katkeamista, mikä verrattuna Gizmodorkin PETG:hen antoi 173N:n voiman.

    Kumpi filamentti on vahvempi ABS vai PLA?

    Kun verrataan ABS:n ja PLA:n lujuutta, PLA:n vetolujuus (7250 PSI) on suurempi kuin ABS:n vetolujuus (4700 PSI), mutta lujuutta on monenlaista.

    ABS:llä on enemmän joustavuutta, koska PLA on haurasta eikä siinä ole niin paljon "joustoa". Jos odotat 3D-tulostimen osan taipuvan tai vääntyvän, kannattaa käyttää mieluummin ABS:ää kuin PLA:ta.

    Kuuluiset Legot on tehty ABS:stä, ja ne ovat tuhoutumattomia!

    Kuumemmissa ympäristöissä PLA ei pidä rakenteellista lujuuttaan kovin hyvin, joten jos kuumuus on tekijä alueellasi, ABS kestää paremmin. Molemmat ovat vahvoja omissa oikeuksissaan, mutta on olemassa toinenkin vaihtoehto.

    Jos haluat filamentin, joka sijoittuu näiden kahden välille, kannattaa käyttää PETG:tä, joka on helppo tulostaa kuten PLA, mutta jonka lujuus on hieman pienempi kuin ABS:n.

    PETG:ssä on enemmän luonnollista joustoa kuin PLA:ssa, ja sen pitäisi säilyttää muotonsa pidempään.

    PETG kestää myös korkeampia lämpötiloja kuin PLA, mutta sinun on varmistettava, että 3D-tulostimessasi on oikeat ominaisuudet sen tulostamiseen tarvittavien lämpötilojen saavuttamiseksi.

    Mikä on vahvin 3D-tulostinhartsi?

    Accura CeraMaxia pidetään vahvimman 3D-tulostinhartsin tarjoajana. Se takaa täyden kapasiteetin lämpötilakestävyyden sekä korkeimman lujuuden lämmön- ja vedenkestävyyden.

    Sitä voidaan käyttää tehokkaasti täydellisen komposiitin, kuten prototyyppien, keramiikan kaltaisten komponenttien, jigien, työkalujen, kiinnikkeiden ja kokoonpanojen tulostamiseen.

    Mikä on jäykin 3D-tulostusmateriaali?

    PLA-filamentti tunnetaan myös nimellä polymaitohappo, ja se on yksi 3D-tulostimissa käytetyimmistä filamenteista.

    Sitä pidetään vakiofilamenttimateriaalina, jota käytetään laajalti, koska sillä voidaan tulostaa selvästi hyvin alhaisessa lämpötilassa ilman, että tarvitaan korkealämpöistä sänkyä.

    Se on jäykin 3D-tulostusmateriaali ja sopii aloittelijoille, koska se tekee 3D-tulostamisesta helppoa ja on erittäin edullista ja tuottaa osia, joita voidaan käyttää moniin eri tarkoituksiin.

    Se on jäykin 3D-tulostusmateriaali, ja se tunnetaan myös ympäristöystävällisimpänä 3D-tulostimissa käytettävänä materiaalina. Hämmästyttävänä ominaisuutena PLA:sta lähtee miellyttävä tuoksu tulostuksen aikana.

    Mikä on heikoin 3D-tulostusfilamentti?

    Kuten edellä mainittiin, yksinkertaisia nailon- tai joitakin PLA-filamentteja pidetään 3D-teollisuuden heikoimpina 3D-tulostusfilamenteina. Tämä koskee vain nailonfilamenttien aiempia tai vanhoja versioita.

    Kuitenkin uudet päivitykset, kuten täytetyt nylonfilamentit Onyxilla tai nailonhiilikuitufilamentit, ovat 3D-tulostimien vahvimpien filamenttien listalla.

    Roy Hill

    Roy Hill on intohimoinen 3D-tulostuksen harrastaja ja teknologiaguru, jolla on runsaasti tietoa kaikista 3D-tulostukseen liittyvistä asioista. Yli 10 vuoden kokemuksella alalta Roy on hallinnut 3D-suunnittelun ja -tulostuksen taiteen, ja hänestä on tullut uusimpien 3D-tulostustrendien ja -tekniikoiden asiantuntija.Roylla on koneinsinöörin tutkinto Kalifornian yliopistosta Los Angelesista (UCLA), ja hän on työskennellyt useissa hyvämaineisissa 3D-tulostuksen yrityksissä, mukaan lukien MakerBot ja Formlabs. Hän on myös tehnyt yhteistyötä useiden yritysten ja yksityishenkilöiden kanssa luodakseen räätälöityjä 3D-tulostettuja tuotteita, jotka ovat mullistaneet heidän toimialansa.3D-tulostuksen intohimonsa lisäksi Roy on innokas matkustaja ja ulkoilun harrastaja. Hän viettää mielellään aikaa luonnossa, vaeltaa ja telttailee perheensä kanssa. Vapaa-ajallaan hän myös mentoroi nuoria insinöörejä ja jakaa 3D-tulostustietonsa eri alustojen kautta, mukaan lukien suositun bloginsa, 3D Printerly 3D Printing, kautta.