Filamento per stampanti 3D da 1,75 mm vs 3 mm - Tutto quello che c'è da sapere

Roy Hill 02-08-2023
Roy Hill

Cercando filamenti su Amazon, su altri siti web e su YouTube, mi sono imbattuto in filamenti di 1,75 mm e 3 mm di diametro, ma non sapevo quale fosse la differenza tra i due e perché le persone preferissero uno all'altro.

Ho fatto qualche ricerca e volevo condividere con voi quello che ho trovato.

Il filamento da 1,75 mm è il diametro più diffuso, utilizzato da stampanti 3D come Ender 3, Prusa MK3S+, Anycubic Vyper e Voxelab Aquila. Altre marche di filamenti creano filamenti da 1,75 mm. 3 mm è un diametro di filamento più resistente e meno soggetto a inceppamenti, utilizzato da stampanti come le Ultimaker e la Lulzbot Taz 6.

Ho approfondito le differenze di diametro dei filamenti, elencando i vantaggi di ciascuno di essi e rispondendo alla domanda se è possibile convertire un filamento in un altro: continuate a leggere per scoprirlo.

    Qual è la storia del filamento da 3 mm e del filamento da 1,75 mm?

    Le stampanti 3D a filamento esistono da oltre 20 anni, ma all'epoca erano estremamente costose e costituivano un'attrezzatura molto specializzata.

    Uno dei punti fermi della stampa 3D è stato lo standard del filamento da 3 mm.

    La storia della presenza del filamento da 3 mm è stata solo un processo casuale da parte delle catene di fornitura, quando i filamenti per stampanti 3D sono stati creati per la prima volta dagli hobbisti.

    Un prodotto chiamato bacchetta per saldatura plastica, dotato di un dispositivo di fusione e di una fonte di materiale d'apporto, aveva un diametro di 3 mm, il che ne facilitava la produzione. Questo prodotto era già utilizzato nell'industria della saldatura plastica, così I produttori di stampanti 3D hanno sfruttato i fornitori esistenti di filamenti di plastica da 3 mm da utilizzare.

    Il prodotto possedeva già i requisiti tecnici per la stampa 3D, quindi si è rivelato un'ottima soluzione. Un altro aspetto positivo è la disponibilità della fornitura del filamento, che è stata adottata.

    Diversi anni fa, la maggior parte delle stampanti 3D disponibili per i consumatori avrebbe utilizzato esclusivamente filamenti da 3 mm.

    Nel corso del tempo, le tecniche e le attrezzature sono state oggetto di numerose ricerche e miglioramenti nel settore della stampa 3D. Si è arrivati a un punto in cui le aziende potevano produrre filamenti specifici per il settore della stampa 3D.

    I primi estrusori termoplastici erano progettati specificamente per essere compatibili con filamenti da 3 mm, ma la situazione è cambiata intorno a 2011 con l'introduzione del filamento da 1,75 mm.

    Man mano che la stampa 3D è diventata più raffinata, abbiamo utilizzato sempre più filamenti da 1,75 mm perché sono più facili da produrre e da usare.

    RepRap è stata l'azienda che ha portato le stampanti 3D nelle case di tutti i giorni, ma ha richiesto molta ricerca, sviluppo e duro lavoro!

    Informazioni generali sul diametro del filamento

    La dimensione del filamento che probabilmente vedrete nella comunità della stampa 3D è il filamento da 1,75 mm.

    Le due dimensioni standard dei filamenti sono 1,75 mm e 3 mm. Qual è la differenza tra questi filamenti? La risposta breve è che non c'è alcuna differenza significativa tra i due filamenti. È sufficiente utilizzare il formato del filamento pubblicizzato dalla stampante 3D.

    Se non avete ancora una stampante 3D, ne acquisterei sicuramente una che utilizza il filamento da 1,75 mm.

    Alcuni filamenti specializzati nel settore della stampa 3D non sono disponibili nel formato da 3 mm, ma negli ultimi tempi il divario si sta certamente riducendo. Una volta era il contrario.

    I vantaggi di un filamento di 1,75 mm rispetto a uno di 3 mm non sono così significativi, quindi non è una cosa di cui preoccuparsi troppo.

    Quali sono i vantaggi del filamento da 1,75 mm?

    • Il filamento da 1,75 mm è molto più popolare e facile da acquistare rispetto al filamento da 3 mm.
    • È possibile accedere a una gamma più ampia di materiali e a molte gamme esclusive di filamenti realizzati solo per 1,75 mm.
    • È più facile da usare con un tubo Bowden.
    • Maggiore controllo e precisione della quantità di filamento estruso
    • Velocità di stampa più elevata
    • Minore trasudazione grazie al volume ridotto della zona di fusione
    • Portate potenziali più rapide

    Alcuni estrusori utilizzano degli ingranaggi per spingere il filamento attraverso l'ugello caldo. Quando si utilizza un filamento da 1,75 mm, la coppia (forza) richiesta al motore passo-passo è all'incirca una trimestre della quantità necessaria con il filamento da 3 mm.

    Se si pensa di comprimere un filamento da 1,75 mm in un ugello da 0,4 mm, sarà necessario molto meno lavoro rispetto alla compressione di un filamento da 3 mm nello stesso ugello.

    Ciò consente di ottenere stampe più piccole e più veloci con altezze di strato inferiori, perché il sistema richiede una coppia inferiore e il sistema di azionamento diretto più piccolo riduce la resistenza dell'asse.

    Questo ha permesso alle stampanti di passare a estrusione ad azionamento diretto, con la puleggia motrice montata diritta sull'albero del motore.

    Gli estrusori di filamento da 3 mm devono generalmente utilizzare una riduzione ad ingranaggi tra il motore di azionamento e la puleggia per generare una forza sufficiente per spingere il filamento più spesso attraverso l'ugello.

    Questo non solo rende la stampante più semplice e più economica, ma offre anche migliore controllo della portata del filamento grazie all'assenza di slop dalla riduzione dell'ingranaggio.

    L'utilizzo di un filamento da 1,75 mm richiede un tempo di riscaldamento inferiore e consente di alimentare il filamento a una velocità superiore rispetto al filamento da 3 mm.

    La quantità di controllo preciso La differenza tra i filamenti da 1,75 mm e quelli da 3 mm è maggiore, perché quando si alimenta la stampante con materiale più sottile, viene estrusa una quantità minore di plastica. Inoltre, si ha una maggiore possibilità di scegliere un ugello di dimensioni più fini.

    Quali sono i vantaggi del filamento da 3 mm?

    • Funziona benissimo con ugelli di dimensioni maggiori per estrudere più velocemente
    • Più rigida, quindi più facile da stampare quando si utilizzano plastiche flessibili
    • Maggiore resistenza alla flessione
    • Funziona al meglio con le stampanti 3D professionali o industriali
    • Meno probabilità di incepparsi perché è più difficile da piegare

    In alcune stampe, si può scegliere di utilizzare un ugello più grande e si desidera una velocità di avanzamento elevata. In questi casi, l'utilizzo di un filamento da 3 mm dovrebbe essere vantaggioso.

    Se provate a usare una stampante da 1,75 mm per alcune materie plastiche flessibili come NinjaFlex, può darvi problemi se non prendete precauzioni extra e non disponete di alcuni aggiornamenti per facilitare la stampa.

    I filamenti da 3 mm sono meno flessibili e quindi è più facile spingerli attraverso l'estremità calda, soprattutto con le configurazioni di tipo Bowden.

    Essendo il filamento di dimensioni maggiori, ha la capacità di estrudere più velocemente rispetto al filamento da 1,75 mm, grazie alla possibilità di utilizzare una ugello più grande.

    Quali sono le principali differenze tra il filamento da 1,75 mm e quello da 3 mm?

    Portate attraverso l'estrusore

    Quando si utilizza un filamento da 1,75 mm, si ha una maggiore flessibilità per le portate perché Il filamento più piccolo ha un rapporto superficie/volume più elevato, il che permette di fusione più rapida attraverso l'ugello, in quanto il calore può essere pompato più velocemente, e consente di spingere la stampante 3D a volumi di estrusione più elevati.

    Essi consentono di aumentare il controllo e la velocità di estrusione quando si utilizzano ugelli di dimensioni ridotte.

    Arrivare alla fine di un rocchetto di filamento da 3 mm può essere un problema a causa del attrito extra lungo il percorso del filamento. Il filamento da 3 mm crea una tensione elevata quando la bobina è quasi finita. Il problema può riguardare gli ultimi due metri della bobina, rendendola inutilizzabile.

    Per quanto riguarda il diametro del filamento e la larghezza dell'ugello, si sconsiglia di utilizzare filamenti da 3 mm con ugelli piccoli (0,25 mm-0,35 mm) perché la pressione aggiuntiva dovuta all'estrusione attraverso il foro più piccolo comporta una bassa velocità di estrusione. In questo modo, si potrebbe sacrificare la qualità di stampa.

    Il filamento da 3 mm è più efficace se utilizzato con un ugello di dimensioni maggiori (0,8 mm-1,2 mm) e offre un maggiore controllo dell'estrusione.

    Con questi ugelli più piccoli, si consiglia di utilizzare filamenti da 1,75 mm.

    Tasso di tolleranza

    Anche se il filamento da 1,75 mm è più popolare di quello da 3 mm, il diametro più piccolo comporta che le tolleranze dei produttori devono essere più strette lungo la lunghezza del filamento.

    Ad esempio, se si dispone di un ±0,1 mm differenza con lungo il vostro filamento, sarebbe ±3,5% per il filamento da 2,85 mm e ±6,7% per il filamento da 1,75 mm.

    A causa di queste differenze, ci sarà una maggiore differenza nelle portate rispetto a quelle dell'affettatrice, con la possibilità di ottenere stampe di qualità inferiore.

    Per ovviare a questo inconveniente, è opportuno scegliere un filamento da 1,75 mm di qualità superiore, ma più costoso, che tende ad avere livelli di tolleranza più severi in modo che non siano soggetti a inceppamenti.

    Stampanti 3D con una B basato su owden La configurazione hardware darà risultati migliori con il filamento più spesso, perché il filamento più sottile tende a comprimersi maggiormente nel tubo Bowden, creando un robusto effetto molla e determinando una maggiore pressione nell'ugello.

    Questo può portare a stringhe, sovraestrusione e blobbing, che ostacola i vantaggi derivanti dalle retrazioni (il filamento viene riportato nell'estrusore quando si muove).

    Una delle cose principali che si possono fare per annullare la maggior parte delle differenze di qualità tra il filamento da 1,75 mm e quello da 3 mm è regolare le impostazioni della stampante e dello slicer di conseguenza.

    Problemi di aggrovigliamento con filamento da 1,75 mm

    Quando si tratta di 1,75 mm, tendono ad aggrovigliarsi piuttosto facilmente, soprattutto quando non sono su una bobina. Molti nodi possono essere creati accidentalmente e sarebbe difficile da districare. Se si tiene il filamento da 1,75 mm sulla bobina per tutto il tempo, questo non dovrebbe influire molto.

    Di solito questo problema si verifica se il filamento viene srotolato e riavvolto in modo errato.

    È necessario prestare maggiore attenzione all'orientamento della bobina e al percorso di alimentazione del filamento. Se non si conservano correttamente le bobine di filamento fuori dalla stampante, è facile che il filamento si annodi o si aggrovigli quando si tenta di stampare. È meno probabile che questo sia un problema con il filamento da 3 mm.

    Assorbimento dell'acqua

    Uno svantaggio del filamento da 1,75 mm è la presenza di assorbimento d'acqua: ha un rapporto superficie/volume più elevato, il che significa che è più probabile che attiri l'umidità. Tuttavia, è sempre importante mantenere asciutto qualsiasi filamento, sia esso da 1,75 mm o da 3 mm.

    Alcuni hanno commesso l'errore di acquistare filamenti da 3 mm invece che da 1,75 mm. Ancora peggio se acquistati in alla rinfusa perché tendono ad essere il filamento più economico.

    Nella maggior parte dei casi, il tempo e la spesa necessari per modificare e ricalibrare la stampante 3D non ne varranno la pena. È probabile che sia meglio rispedire il filamento errato e ordinare nuovamente il filamento di dimensioni normali.

    Guarda anche: Come stampare & curare le stampe 3D in resina trasparente - Stop all'ingiallimento

    Quindi, se non avete una ragione specifica per cui volete usare un filamento da 3 mm, dovreste evitare la modifica.

    È possibile utilizzare filamenti da 1,75 mm in una stampante 3D che utilizza filamenti da 3 mm?

    Alcuni si chiedono se sia possibile utilizzare un filamento da 1,75 mm in una stampante 3D che utilizza un filamento da 3 mm.

    In genere l'estrusore e l'hot end sono progettati appositamente per il filamento da 1,75 mm o per quello da 3 mm, ma non sono in grado di supportare le altre dimensioni a meno che non vengano apportate alcune modifiche meccaniche.

    Con l'estrusore progettato per filamenti da 3 mm, sarebbe difficile afferrare il filamento più piccolo da 1,75 mm di diametro con una forza sufficiente per alimentare e ritrarre i materiali in modo uniforme.

    Il processo standard di spinta del filamento attraverso la zona di fusione è un processo che richiede un'operazione di fusione. pressione costante che spinge il filamento verso il basso.

    Questo accade facilmente quando si utilizza un filamento da 1,75 mm in una stampante 3D da 1,75 mm.

    Tuttavia, quando si tenta di inserire un filamento da 1,75 mm in una stampante 3D che utilizza un filamento da 3 mm, si verificheranno fessure in tutte le pareti dell'hot end.

    A causa degli spazi vuoti e della pressione all'indietro, il filamento ammorbidito viaggia all'indietro, lungo la parete dell'hot end.

    Il materiale si raffredderà quindi in punti indesiderati, causando l'inceppamento dell'estremità calda o, al minimo, impedendo un flusso uniforme di filamento da estrudere.

    Esistono in commercio terminali caldi ai quali è possibile applicare un piccolo tubo di teflon che occupa gli spazi tra il filamento e le pareti del terminale caldo, in modo da aggirare il problema della pressione all'indietro.

    La prassi generale, se si desidera utilizzare 1,75 mm in una stampante da 3 mm, è quella di aggiornare l'intero estrusore e le parti dell'hot end alle dimensioni corrette.

    L'utilizzo di un filamento da 1,75 mm in un estrusore da 3 mm può funzionare per una breve tempo (enfasi su breve) ma molto probabilmente finirete per riempire la camera di fusione abbastanza rapidamente, causando un traboccamento che provocherebbe l'inceppamento del filamento.

    Si produrrà molta plastica fusa che scorrerà all'indietro attraverso le fessure dell'estrusore.

    Un altro scenario potrebbe essere quello del filamento da 1,75 mm che passa semplicemente attraverso e non viene riscaldato a sufficienza per fondersi e venire estruso.

    È possibile convertire un filamento da 3 mm (2,85 mm) in un filamento da 1,75 mm?

    All'inizio può sembrare semplice: basta prendere un hotend da 3 mm con un foro da 1,75 mm, quindi estrudere il filamento più spesso, lasciarlo raffreddare e riavvolgerlo.

    Sarebbe molto difficile da convertire se non si dispone di attrezzature specializzate, perché sono molti i fattori che rendono il filamento utilizzabile.

    Se non si ha una pressione o una temperatura uniforme, si può ottenere un filamento con delle bolle all'interno. Lo spessore del filamento deve essere piuttosto preciso, altrimenti si potrebbero ottenere molte increspature nel filamento.

    Fondamentalmente, non vale la pena di provare se non si hanno già le competenze necessarie.

    Ci sono troppi problemi che possono sorgere in questo modo, quindi non ne vale la pena.

    Da quanto ho cercato, non è disponibile un semplice dispositivo di conversione da 3 mm a 1,75 mm, quindi per il momento dovrete accettare la differenza.

    Come convertire la stampante 3D da un filamento da 3 mm a uno da 1,75 mm

    Di seguito è riportato un video di Thomas Sanladerer che illustra passo dopo passo come convertire la stampante 3D per estrudere filamenti da 1,75 mm anziché da 3 mm.

    Si tratta di un processo piuttosto lungo, che richiede un po' di know-how e di esperienza nel fai-da-te per funzionare correttamente.

    È necessario acquistare un hotend adatto al filamento da 1,75 mm e alcuni strumenti di base.

    Gli strumenti di base necessari:

    • Trapano da 4 mm
    • 2,5 mm & chiave esagonale da 3 mm
    • Chiave da 13 mm
    • Tubo PTFE da 4 mm (tubo Bowden standard per 1,75 mm)

    Questi strumenti vengono generalmente utilizzati per smontare il gruppo estrusore e hotend.

    Filamento da 2,85 mm contro 3 mm: c'è differenza?

    La maggior parte dei buoni filamenti da 3 mm è in realtà un filamento da 2,85 mm, perché è la misura standard conosciuta dai produttori. 3 mm è più che altro un termine generico.

    Il filamento da 3 mm copre generalmente una gamma di dimensioni di filamento da 2,7 mm a 3,2 mm. La maggior parte dei produttori punta a 2,85 mm, che dovrebbe essere compatibile con le stampanti 3D da 3 mm.

    I fornitori e i siti web di solito lo spiegano nelle loro pagine.

    Fino a un certo punto, le dimensioni non contano più di tanto, purché rientrino in un range generale che consenta di lavorare correttamente. Quando si inseriscono le misure nel software slicer, dovrebbe andare bene.

    Nella maggior parte dei casi, i filamenti da 2,85 mm e da 3 mm dovrebbero funzionare allo stesso modo. Le impostazioni predefinite di molte affettatrici sono impostate su 2,85 mm, quindi se si acquista un filamento economico e di bassa qualità, esso presenta maggiori variazioni di diametro e può causare problemi se è troppo diverso da quello impostato.

    È buona norma misurare il diametro del filamento e regolarlo di conseguenza nelle impostazioni, in modo che la stampante 3D possa calcolare la quantità corretta di filamento da inserire.

    Se si regolano le impostazioni in modo da riflettere meglio il diametro del filamento, si corre meno il rischio di sotto- o sovra-estrudere.

    Guarda anche: Come collegare Raspberry Pi a Ender 3 (Pro/V2/S1)

    A seconda del fornitore, alcuni fornitori con un cattivo controllo della qualità possono vendere filamenti di dimensioni sbagliate, quindi è meglio attenersi a un'azienda affidabile che sa di poter offrire una qualità costante, volta dopo volta.

    Le stampanti 3D con il sistema Bowden utilizzano tubi in PTFE con un diametro interno di 3,175 mm. Il diametro del tubo Bowden e del filamento da 3 mm può variare.

    Roy Hill

    Roy Hill è un appassionato appassionato di stampa 3D e guru della tecnologia con una vasta conoscenza di tutto ciò che riguarda la stampa 3D. Con oltre 10 anni di esperienza nel settore, Roy ha imparato l'arte della progettazione e della stampa 3D ed è diventato un esperto delle ultime tendenze e tecnologie di stampa 3D.Roy ha conseguito una laurea in ingegneria meccanica presso l'Università della California, Los Angeles (UCLA) e ha lavorato per diverse aziende rispettabili nel campo della stampa 3D, tra cui MakerBot e Formlabs. Ha anche collaborato con varie aziende e privati ​​per creare prodotti stampati in 3D personalizzati che hanno rivoluzionato i loro settori.A parte la sua passione per la stampa 3D, Roy è un avido viaggiatore e un appassionato di outdoor. Gli piace trascorrere il tempo nella natura, fare escursioni e campeggiare con la sua famiglia. Nel suo tempo libero, fa anche da mentore a giovani ingegneri e condivide la sua ricchezza di conoscenze sulla stampa 3D attraverso varie piattaforme, tra cui il suo famoso blog, 3D Printerly 3D Printing.