Ludzie zwykli uważać drukowane w 3D obiekty za słabe i kruche, ale zrobiliśmy kilka poważnych postępów w trwałości tych modeli.

Możemy stworzyć mocny filament do drukarki 3D, który wytrzyma bardzo trudne warunki. To skłoniło mnie do zastanowienia się, jaki jest najmocniejszy filament do drukarki 3D, który faktycznie można kupić?

Najmocniejszym filamentem do drukarki 3D, który możesz kupić, jest filament poliwęglanowy. Jego struktura mechaniczna jest niepodobna do wielu innych, gdzie testy wytrzymałościowe wykazały doskonałą sprężystość i wytrzymałość tego filamentu. Poliwęglan jest szeroko stosowany w inżynierii i ma PSI 9,800 w porównaniu z PLA 7,250.

Opiszę kilka ciekawych szczegółów dotyczących wytrzymałości filamentów do drukarek 3D, a także przedstawię Wam zbadaną listę 5 najmocniejszych filamentów do druku 3D, plus więcej, więc czytajcie dalej.

Jaki jest najsilniejszy filament do drukarki 3D?

Poliwęglan (PC) filament jest najsilniejszym filamentem ze wszystkich znanych materiałów drukarskich na rynku. Jest on używany do szkła kuloodpornego, sprzętu do zamieszek, telefonu & obudowy komputera, maski do nurkowania i wiele innych. Trwałość i sztywność PC przewyższa inne materiały drukarskie łatwo.

Wskaźnik temperatury zeszklenia oferowany przez filament poliwęglanowy jest znacznie wyższy niż w przypadku większości innych filamentów z tworzyw sztucznych, co oznacza, że ma on wysoką odporność na temperaturę.

Jednym z mocnych konkurentów jest filament ABS, ale będziesz zaskoczony wiedząc, że filament poliwęglanowy może wytrzymać 40°C więcej niż ABS, co czyni go bardzo mocnym filamentem.

Nawet w temperaturze pokojowej cienkie wydruki z PC mogą być wyginane bez pęknięć i zgięć. Zużycie nie wpływa na niego tak bardzo jak na inne materiały, co jest świetne w wielu zastosowaniach druku 3D.

PC ma niesamowitą udarność, wyższą niż szkło i kilkakrotnie wyższą niż materiały akrylowe. Oprócz niesamowitej wytrzymałości, PC ma również właściwości przezroczyste i lekkie, co czyni go poważnym pretendentem do miana materiału do druku 3D.

Włókno poliwęglanowe ma wytrzymałość na rozciąganie 9.800 PSI i może podnieść ciężar do 685 funtów.

W zależności od różnych typów drukarek 3D i jej komponentów, filament poliwęglanowy ma temperaturę ekstrudowania prawie 260°C i do prawidłowego wydruku wymaga podgrzewanego łoża o temperaturze około 110°C.

Rigid.Ink ma świetny artykuł szczegółowo opisujący jak drukować z filamentu poliwęglanowego.

Wszystkie te statystyki są znacznie lepsze i wydajniejsze niż jakikolwiek inny filament testowany do tej pory. W skrócie, filamenty z poliwęglanu to król filamentów do druku 3D jeśli chodzi o wytrzymałość.

Top 5 najsilniejszych filamentów do druku 3D

• Włókno poliwęglanowe
• Włókna węglowe Filamenty
• Filamenty PEEK
• ABS Filament
• Włókna nylonowe

Włókno poliwęglanowe

Jeśli chodzi o najmocniejsze filamenty, filament poliwęglanowy zawsze będzie widoczny na szczycie listy, jak opisano powyżej. Wiele niesamowitych cech i powodów przyczynia się do tego, że unosi się nad innymi filamentami, ale niektóre z najbardziej cenionych cech filamentów poliwęglanowych obejmują:

• PLA zwykle zaczyna się deformować w niewielkiej temperaturze około 60°C, ale filament poliwęglanowy może wytrzymać ciepło do zadziwiająco 135°C.
• Jest trwały dzięki odporności na uderzenia i wysokiej odporności na wstrząsy.
• Pod względem elektronicznym jest nieprzewodzący.
• Jest on przejrzysty i bardzo elastyczny.

Nie możesz się pomylić z włóknem PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate Filament z Amazon. Myślałem, że będzie dużo droższe, ale w rzeczywistości nie jest takie złe! Ma również świetne recenzje, które możesz sprawdzić.

Jeden z użytkowników przetestował ile włókna węglowego znajduje się w PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate Filament i oszacował, że jest to około 5-10% objętości włókna węglowego w stosunku do plastiku.

Można to wygodnie wydrukować na Enderze 3, ale zalecany (nie wymagany) jest all-metalowy hotend.

Włókno węglowe

Włókno węglowe jest cienkim włóknem składającym się z włókien zawierających atomy węgla. Atomy te mają strukturę krystaliczną, która zapewnia wysoką wytrzymałość, co czyni go idealnym wyborem dla takich branż jak motoryzacja.

Markforged twierdzi, że ich włókna węglowe mają najwyższy stosunek wytrzymałości do wagi, gdzie w ich teście wytrzymałości na zginanie w trzech punktach, zilustrowano, że jest 8x mocniejszy niż ABS i 20% mocniejszy niż granica plastyczności aluminium.

Ich włókno węglowe ma wytrzymałość na zginanie 540 MPA, co jest 6 razy większe niż ich nylonowe włókno onyksowe, a także jest 16 razy sztywniejsze niż włókno onyksowe.

Możesz kupić 2KG włókna węglowego PETG za około 170$ od 3DFilaPrint, co jest bardzo premium jak na materiał do drukarki 3D, ale świetna cena za wysokiej jakości filament.

Jest lekki i ma doskonałą odporność na degradację chemiczną i korozję. Włókno węglowe ma lepszą stabilność wymiarową ze względu na swoją wytrzymałość, która pomaga w łagodzeniu szans na kolizję lub kurczenie się.

Sztywność włókna węglowego sprawia, że jest ono głównym konkurentem dla przemysłu lotniczego i samochodowego.

Filament PEEK

Filament PEEK jest jednym z najbardziej pewnych i zaufanych materiałów w ogromnej branży druku 3D. PEEK oznacza jego skład, którym jest Polyether Ether Ketone, półkrystaliczny termoplast.

Jest dobrze znany ze swojej doskonałej wytrzymałości i wysokiej klasy odporności chemicznej. Podczas jego produkcji następuje proces znany jako polimeryzacja fazowa w bardzo wysokiej temperaturze.

Proces ten sprawia, że filament ten jest wysoce odporny na degradację organiczną, biologiczną i chemiczną w każdym rodzaju środowiska, a jego użyteczna temperatura pracy wynosi 250°C.

Ponieważ filamenty PEEK zmniejszają ilość wchłanianej wilgoci i ułatwiają proces sterylizacji, dziedziny medycyny i przemysł szybko przyjmują filamenty PEEK do drukarek 3D.

To nie jest dość drogie, więc pamiętaj o tym!

ABS Filament

ABS znajduje się na liście najmocniejszych filamentów, ponieważ jest to twardy materiał termoplastyczny, który z wdziękiem opiera się uderzeniom.

Ten filament jest szeroko stosowany w procesach drukowania, takich jak cele inżynieryjne, wydruki techniczne, itp. Jest to jeden z najbardziej opłacalnych w porównaniu z innymi głównymi rodzajami włókien.

To właśnie ten fakt czyni ten filament idealnym dla użytkowników, którzy są związani z budżetem, ale chcą mieć wysokiej jakości mocny filament do druku 3D.

ABS jest doskonałym wyborem, jeśli masz zamiar drukować rzeczy, które będą miały stres będzie obejmować wysoką funkcjonalność. Ponieważ ten filament jest odporny na ciepło i wodę, zapewnia użytkownikom gładkie i atrakcyjne wykończenie produktu.

Masz też możliwość łatwej obróbki materiału, czy to szlifowania, wygładzania acetonem, czy malowania.

Włókno nylonowe

Nylon to doskonały i mocny materiał, który jest używany w większości drukarek 3D. Ma niesamowitą wytrzymałość na rozciąganie wynoszącą prawie 7000 PSI, czyli więcej niż większość innych filamentów 3D.

Ten filament jest bardzo odporny na chemikalia i ciepło, co czyni go jednym z idealnych opcji do wykorzystania w przemyśle i głównych organizacji.

Jest silny, ale przychodzi po ABS chociaż, przemysł nylonowy idzie do przodu, aby przynieść ulepszenia przy użyciu mieszanin cząstek z włókna szklanego, a nawet włókna węglowego.

Te dodatki mogą sprawić, że włókna nylonowe będą bardziej wytrzymałe i odporne.

NylonX przez MatterHackers jest doskonałym przykładem tego materiału kompozytowego dla niektórych niesamowitych wytrzymałości drukowanych w 3D. Poniższy film pokazuje świetną wizualizację tego materiału.

Włókno TPU

Chociaż TPU jest elastycznym filamentem, ma pewną poważną siłę w odporności na uderzenia, odporności na zużycie, odporności na chemikalia i ścieranie, a także amortyzacji i trwałości.

Jak widać na powyższym filmie zatytułowanym "The Ultimate Filament Strength Showdown", wykazał się on niesamowitą wytrzymałością i elastycznością materiału. Ninjaflex Semi-Flex wytrzymał 250N siły ciągnącej przed pęknięciem, co w porównaniu z PETG Gizmodorka dało siłę 173N.

Który filament jest mocniejszy ABS czy PLA?

Porównując wytrzymałość ABS i PLA, wytrzymałość na rozciąganie PLA (7 250 PSI) jest większa niż wytrzymałość na rozciąganie ABS (4 700 PSI), ale wytrzymałość występuje w wielu formach.

ABS jest bardziej elastyczny, ponieważ PLA jest kruchy i nie ma tak dużego "luzu". Jeśli spodziewasz się, że Twoja część do drukarki 3D będzie się zginać lub skręcać, powinieneś raczej użyć ABS niż PLA.

Wszystkie słynne Legos są wykonane z ABS, a te rzeczy są niezniszczalne!

W gorętszym środowisku PLA nie trzyma swojej wytrzymałości strukturalnej bardzo dobrze, więc jeśli ciepło jest czynnikiem w twoim obszarze, ABS będzie trzymał się lepiej. Oba są mocne w swoich prawach, ale jest jeszcze jedna opcja.

Jeśli chcesz filamentu, który spotyka się w środku tych dwóch, chcesz spojrzeć w kierunku korzystania z PETG, który jest łatwy do drukowania jak PLA, ale ma trochę mniejszą wytrzymałość niż ABS.

PETG ma bardziej naturalny flex niż PLA i powinien dłużej zachować swój kształt.

PETG może również wytrzymać wyższe temperatury niż PLA, ale chcesz się upewnić, że Twoja drukarka 3D ma odpowiednie możliwości, aby osiągnąć niezbędne temperatury do jej wydrukowania.

Jaka jest najsilniejsza żywica do drukarek 3D?

Accura CeraMax jest uznawana za dostawcę najmocniejszej żywicy do drukarek 3D. Gwarantuje ona pełną odporność na temperaturę pojemnościową, a także najwyższą wytrzymałość na ciepło i wodę.

Można go efektywnie wykorzystać do drukowania doskonałych kompozytów, takich jak prototypy, elementy ceramopodobne, przyrządy, narzędzia, mocowania i zespoły.

Jaki jest najsztywniejszy materiał do druku 3D?

Filament PLA znany jest także jako Polylactic Acid i jest jednym z najczęściej używanych filamentów w drukarkach 3D.

Jest uważany za standardowy materiał filamentowy, który jest szeroko stosowany, ponieważ może drukować wyraźnie w bardzo niskiej temperaturze, nie wymagając wysokiego podgrzewanego łóżka.

Jest to najsztywniejszy materiał do druku 3D i jest idealny dla początkujących, ponieważ ułatwia drukowanie 3D, jak również jest bardzo tani i produkuje części, które można wykorzystać do różnych celów.

Po tym jak jest najsztywniejszym materiałem do druku 3D, jest również znany jako najbardziej przyjazny dla środowiska materiał do stosowania w drukarkach 3D. Jako niesamowita właściwość, PLA emituje przyjemny zapach podczas drukowania.

Jaki jest najsłabszy filament do druku 3D?

Jak wspomniano powyżej, zwykły nylon lub niektóre filamenty PLA są uważane za najsłabsze filamenty do druku 3D w branży 3D. Fakt ten dotyczy jedynie poprzednich lub starych wersji filamentów nylonowych.

Jednak nowe aktualizacje, takie jak filamenty nylonowe z wypełnieniem Onyx czy filamenty nylonowe z włóknem węglowym, trafiają na listę najmocniejszych filamentów do drukarek 3D.