Filamenty pre 3D tlačiarne 1,75 mm vs 3 mm - všetko, čo potrebujete vedieť

Roy Hill 02-08-2023
Roy Hill

Pri prehľadávaní filamentu na Amazone, iných webových stránkach a hľadaní na YouTube som narazil na filamenty s priemerom 1,75 mm a 3 mm. Nevedel som, aký veľký je medzi nimi rozdiel a prečo ľudia uprednostňujú jeden pred druhým.

Urobil som niekoľko prieskumov a chcel som sa s vami podeliť o to, čo som zistil.

1,75 mm filament je najobľúbenejší priemer filamentu, používajú ho 3D tlačiarne ako Ender 3, Prusa MK3S+, Anycubic Vyper & Voxelab Aquila. 1,75 mm filament vytvára viac značiek. 3 mm je odolnejší priemer filamentu a je menej pravdepodobné, že sa zasekne, používajú ho tlačiarne ako stroje Ultimaker a Lulzbot Taz 6.

Rozdiely v priemere vlákna som rozobral do hĺbky, uviedol som výhody každého z nich a odpovedal som, či môžete jedno vlákno konvertovať na druhé, takže čítajte ďalej a dozviete sa to.

    Aká je história 3 mm vlákna a 1,75 mm vlákna?

    3D tlačiarne využívajúce vlákno sú na trhu už viac ako 20 rokov, ale v tých časoch boli veľmi drahé a išlo o veľmi špecializované zariadenie.

    Jednou z vecí, ktoré sa v 3D tlači zachovali počas rokov, bol štandard 3 mm filamentu.

    História prítomnosti 3 mm vlákna bola len náhodným procesom dodávateľských reťazcov, keď vlákna pre 3D tlačiarne začali vytvárať nadšenci.

    Výrobok s názvom tyč na zváranie plastov, ktorý má tavné zariadenie a zdroj prídavného materiálu, mal priemer 3 mm, čo uľahčovalo jeho výrobu. Tento výrobok sa už používal v priemysle na zváranie plastov, takže Výrobcovia 3D tlačiarní využili existujúcich dodávateľov 3 mm plastových vlákien, ktoré sa majú používať.

    Výrobok už mal technické požiadavky na 3D tlač, takže sa výborne hodil. Ďalšou výhodou je dostupnosť dodávok filamentu, takže bol prijatý.

    Takže pred niekoľkými rokmi väčšina 3D tlačiarní, ktoré boli dostupné spotrebiteľom, používala výlučne len 3 mm vlákna.

    V priebehu času sa v oblasti 3D tlače uskutočnilo množstvo výskumov a vylepšení techník a zariadení. Dosiahol sa stav, keď spoločnosti mohli vyrábať vlákna špeciálne pre priemysel 3D tlače.

    Prvé termoplastické extrudéry boli navrhnuté špeciálne tak, aby boli kompatibilné s 3 mm vláknami, ale to sa zmenilo okolo 2011 so zavedením 1,75 mm vlákna.

    Keďže sa 3D tlač zdokonaľuje, čoraz častejšie používame aj 1,75 mm vlákna, pretože sa ľahšie vyrábajú a používajú.

    Spoločnosť RepRap priniesla 3D tlačiarne do bežnej domácnosti, ale vyžadovalo to veľa výskumu, vývoja a tvrdej práce!

    Všeobecné informácie o priemere vlákna

    Veľkosť vlákna, s ktorou sa pravdepodobne stretnete v komunite 3D tlačiarov, je 1,75 mm vlákno.

    Dve štandardné veľkosti vlákna sú 1,75 mm a 3 mm. A teraz, aký je rozdiel medzi týmito veľkosťami filamentov? Stručná odpoveď je, že medzi týmito dvoma filamentmi nie je žiadny významný rozdiel. Jednoducho by ste mali používať veľkosť filamentu, ktorú inzeruje vaša 3D tlačiareň.

    Ak ešte nemáte 3D tlačiareň, určite by som si zaobstaral takú, ktorá používa 1,75 mm filament.

    Niekoľko špecializovaných vlákien v odvetví 3D tlače v skutočnosti nie je dostupných vo veľkosti 3 mm, ale v poslednom čase sa táto medzera určite zmenšuje. Kedysi to bolo naopak.

    O výhodách väčšieho alebo menšieho priemeru vlákna sa zvyknú hovoriť rôzne strany. Reálne však skutočné výhody 1,75 mm vlákna oproti 3 mm vláknu nie sú také významné, takže sa tým netreba príliš zaoberať.

    Aké sú výhody 1,75 mm vlákna?

    • 1,75 mm vlákno je oveľa populárnejšie a ľahšie sa kupuje ako 3 mm vlákno
    • K dispozícii máte širšiu škálu materiálov, ku ktorým môžete získať prístup, ako aj mnoho exkluzívnych radov vlákien vyrobených len pre 1,75 mm.
    • Je jednoduchšie používať ho s Bowdenovou trubicou.
    • Máte väčšiu kontrolu a presnosť nad množstvom vytlačeného vlákna
    • Rýchlejšia tlač
    • Menej výtokov z dôvodu menšieho objemu zóny tavenia
    • Rýchlejšie potenciálne prietoky

    Niektoré extrudéry používajú na pretláčanie filamentu cez horúcu dýzu prevody. Pri použití 1,75 mm filamentu je krútiaci moment (sila), ktorú vyžaduje krokový motor, približne štvrťrok množstva potrebného pri použití 3 mm vlákna.

    Ak uvažujete o stlačení 1,75 mm vlákna do 0,4 mm trysky, bude to vyžadovať oveľa menej práce v porovnaní so stlačením 3 mm vlákna do tej istej trysky.

    Výsledkom sú menšie a rýchlejšie výtlačky pri nižších výškach vrstiev, pretože systém vyžaduje menší krútiaci moment a menší systém priameho pohonu znižuje odpor osi.

    To umožnilo tlačiarňam prejsť na vytláčanie s priamym pohonom, s hnacou remenicou namontovanou priamo na hriadeli motora.

    Vytláčacie stroje s 3 mm vláknami musia vo všeobecnosti používať redukciu medzi hnacím motorom a remenicou, aby vytvárať dostatočnú silu na pretláčanie hrubšieho vlákna cez dýzu.

    Tlačiareň je tak nielen jednoduchšia a lacnejšia, ale aj lepšia kontrola nad prietokom vlákna vďaka tomu, že prevodovka nemá sklon.

    Je tu rozdiel v rýchlosti tlače. Použitie 1,75 mm filamentu si vyžiada menej času na zahrievanie, takže ste schopní podávať filament vyššou rýchlosťou ako pri použití 3 mm filamentu.

    Množstvo presná kontrola pri 1,75 mm vláknach oproti 3 mm vláknam je vyššia. Je to preto, že keď tlačiareň zásobujete tenším materiálom, vytláča sa menej plastu. Máte tiež väčšiu možnosť výberu jemnejšej veľkosti trysky.

    Aké sú výhody 3mm vlákna?

    • Skvele funguje s väčšími veľkosťami trysiek, takže môže vytláčať rýchlejšie
    • Tuhšie, takže sa ľahšie tlačí pri použití ohybných plastov
    • Vyššia odolnosť proti ohybu
    • Najlepšie funguje s profesionálnymi alebo priemyselnými 3D tlačiarňami
    • Menšia pravdepodobnosť zaseknutia, pretože sa ťažšie ohýba

    Pri niektorých výtlačkoch sa môžete rozhodnúť pre použitie väčšej trysky a požadovať vysokú rýchlosť podávania. V týchto prípadoch by malo byť použitie 3 mm filamentu pre vás výhodné.

    Ak sa pokúsite použiť 1,75 mm tlačiareň pre určité ohybné plasty, ako je NinjaFlex, môže vám spôsobiť problémy, ak neprijmete dodatočné opatrenia a nebudete mať určité vylepšenia na uľahčenie tlače.

    3 mm vlákna sú menej pružné, čo znamená, že sa ľahšie pretláčajú cez horúci koniec. Platí to najmä pri nastaveniach typu Bowden.

    Keďže ide o vlákno väčšej veľkosti, má schopnosť vytláčať rýchlejšie ako 1,75 mm vlákno, pretože môže využívať väčšia tryska.

    Aké sú hlavné rozdiely medzi 1,75 mm a 3 mm vláknom?

    Prietoky cez extrúder

    Pri použití 1,75 mm vlákna máte väčšia flexibilita prietokov, pretože menšie vlákno má väčší pomer povrchu k objemu. To umožňuje rýchlejšie topenie cez trysku, pretože sa do nej môže rýchlejšie dostať teplo, a umožňuje vám tlačiť 3D tlačiareň na vyšší objem vytláčania.

    Umožnia vám zvýšenú kontrolu, ako aj rýchlosť vytláčania pri použití úzkych veľkostí trysiek.

    Dostať sa na koniec cievky s 3 mm vláknom môže byť problém kvôli dodatočné trenie pozdĺž dráhy vlákna. 3 mm vlákno vytvára vysoké napätie, keď je cievka takmer hotová. Problém môže nastať na posledných metroch cievky, čím sa stane nepoužiteľnou.

    Pokiaľ ide o priemer filamentu a šírku dýzy, neodporúča sa používať 3 mm filament s malými dýzami (0,25 mm - 0,35 mm), pretože dodatočný tlak pri vytláčaní cez menší otvor znamená, že budete musieť použiť nízku rýchlosť vytláčania. Tým môžete obetovať kvalitu tlače.

    3 mm vlákno je najefektívnejšie, ak sa používa so sprievodnou tryskou väčšej veľkosti (0,8 - 1,2 mm) a poskytuje väčšiu kontrolu nad vytláčaním.

    Pri týchto menších tryskách budete chcieť použiť 1,75 mm vlákno.

    Miera tolerancie

    Aj keď je 1,75 mm vlákno populárnejšie ako 3 mm vlákno, menší priemer znamená, že tolerancie výrobcov musia byť prísnejšie pozdĺž dĺžky vlákna.

    Ak by ste napríklad mali ±0,1 mm rozdiel v pozdĺž vášho vlákna, by bolo ±3,5 % pre vaše 2,85 mm vlákno a ±6,7 % pre 1,75 mm vlákno.

    V dôsledku týchto rozdielov bude rozdiel v prietokoch väčší v porovnaní s prietokmi vo vašom krájači, čo môže viesť k nižšej kvalite výtlačkov.

    Pozri tiež: Najlepšie aplikácie a softvér pre 3D skenery na 3D tlač - iPhone a Android

    Proti tomu by malo dobre fungovať použitie kvalitnejšieho, ale drahšieho 1,75 mm vlákna. prísnejšie úrovne tolerancie aby neboli náchylné na zaseknutie.

    3D tlačiarne s písmenom B na adrese . Hardvérové nastavenie poskytne lepšie výsledky s hrubším vláknom, pretože tenšie vlákno má tendenciu viac sa stláčať v Bowdenovej trubici, čo vytvára robustný pružinový efekt a vedie k väčšiemu tlaku v dýze.

    To môže viesť k navliekaniu, nadmernému vytláčaniu a tvorbe škvŕn, čo bráni výhodám z retrakcie (vlákno sa pri pohybe vťahuje späť do extrudéra).

    Jednou z hlavných vecí, ktoré môžete urobiť, aby ste eliminovali väčšinu rozdielov v kvalite medzi 1,75 mm a 3 mm vláknom, je upraviť podľa toho nastavenia tlačiarne a krájača.

    Problémy so zamotávaním 1,75 mm vlákna

    Pokiaľ ide o 1,75 mm, majú tendenciu sa pomerne ľahko zamotávať, najmä ak nie sú na cievke. Mnohé uzly sa môžu vytvoriť náhodne a bolo by ťažké ich rozmotať. Ak máte 1,75 mm vlákno stále na cievke, nemalo by vás to veľmi ovplyvniť.

    Tento problém zvyčajne nastáva, ak vlákno nesprávne odvíjate a následne navíjate.

    Mali by ste venovať väčšiu pozornosť orientácii cievky a dráhe podávania filamentu. Ak cievky s filamentom neuložíte správne mimo tlačiarne, filament sa môže ľahko zauzliť alebo zamotať, keď sa s ním pokúšate tlačiť. Pri 3 mm filamente je to menej pravdepodobné.

    Absorpcia vody

    Nevýhodou 1,75 mm vlákna je prítomnosť absorpcie vody. Má vyšší pomer povrchu k objemu, čo znamená, že je pravdepodobnejšie, že bude priťahovať vlhkosť. Vždy je však dôležité, aby bolo akékoľvek vlákno suché, či už 1,75 mm alebo 3 mm.

    Niektorí ľudia urobili chybu, keď si namiesto 1,75 mm vlákna kúpili 3 mm vlákno. Ešte horšie je, keď sa kupuje v hromadne, pretože majú tendenciu byť lacnejšie vlákna.

    Vo väčšine prípadov sa vám čas a náklady na úpravu a rekalibráciu 3D tlačiarne neoplatí. Pravdepodobne bude lepšie, ak nesprávne vlákno pošlete späť a znovu si objednáte normálnu veľkosť vlákna.

    Ak teda nemáte konkrétny dôvod, prečo chcete používať 3 mm vlákno, mali by ste sa tejto zmene vyhnúť.

    Možno použiť 1,75 mm vlákno v 3D tlačiarni, ktorá používa 3 mm vlákno?

    Niektorí ľudia sa pýtajú, či môžu používať 1,75 mm vlákno v 3D tlačiarni, ktorá používa 3 mm vlákno.

    Váš extrudér a horúci koniec sú zvyčajne navrhnuté špeciálne pre 1,75 mm alebo 3 mm filament. Inú veľkosť nebudú podporovať, pokiaľ sa nevykonajú nejaké mechanické zmeny.

    Vytláčadlo určené pre 3 mm filament by malo problém uchopiť menší filament s priemerom 1,75 mm s dostatočnou silou na rovnomerné podávanie a vťahovanie materiálov.

    Pri horúcom konci je to trochu komplikovanejšie. Štandardný proces pretláčania vlákna cez taviacu zónu si vyžaduje konštantný tlak tlačí vlákno nadol.

    To sa ľahko stane, keď sa v 3D tlačiarni s priemerom 1,75 mm použije 1,75 mm filament.

    Keď sa však pokúsite vložiť 1,75 mm vlákno do 3D tlačiarne, ktorá používa 3 mm vlákno, dôjde k medzery na stenách horúcej časti.

    V dôsledku medzier a spätného tlaku sa zmäknuté vlákno pohybuje dozadu, pozdĺž steny horúceho konca.

    Materiál sa potom ochladí na nežiaducich miestach, čo spôsobí, že sa váš horúci koniec zasekne alebo minimálne zabráni rovnomernému toku vytláčaného vlákna.

    Existujú horúce konce, na ktoré môžete pripevniť malú teflónovú trubičku, ktorá zaberá medzery medzi vláknom a stenami horúceho konca, takže môžete obísť problém spätného tlaku.

    Pozri tiež: Ako aktualizovať firmvér v zariadení Ender 3 - jednoduchý návod

    Ak chcete použiť 1,75 mm v 3 mm tlačiarni, všeobecne sa používa nasledovný postup aktualizujte celý extrudér a diely horúceho konca na správnu veľkosť.

    Použitie 1,75 mm vlákna v 3 mm extrudéri môže fungovať pre krátky čas (dôraz na krátky) , ale s najväčšou pravdepodobnosťou skončíte s pomerne rýchlym naplnením tavnej komory, čo spôsobí pretečenie, ktoré by spôsobilo zaseknutie vlákna.

    Vznikne veľa roztaveného plastu, ktorý bude prúdiť späť cez medzery extrudéra.

    Ďalším scenárom by mohlo byť, že 1,75 mm vlákno jednoducho prejde a nezahreje sa natoľko, aby sa skutočne roztavilo a vytlačilo.

    Môžem konvertovať 3 mm (2,85 mm) vlákno na 1,75 mm vlákno?

    Na prvý pohľad sa to môže zdať jednoduché. Jednoducho vezmete 3 mm hotend s 1,75 mm otvorom, potom pretlačíte hrubšie vlákno, necháte ho vychladnúť a potom ho naviniete späť.

    Ak nemáte špecializované vybavenie, bolo by veľmi ťažké vykonať konverziu, pretože existuje mnoho faktorov, ktoré by umožnili použitie vlákna.

    Ak nemáte rovnomerný tlak alebo rovnomernú teplotu, môžete skončiť s vláknom, ktoré má vo vnútri bublinky. Hrúbka vlákna musí byť celkom presná, inak by ste mohli mať vo vlákne veľa vlniek.

    V podstate sa to neoplatí skúšať, ak ešte nemáte odborné znalosti.

    Pri takomto postupe môže vzniknúť príliš veľa možných problémov, preto sa neoplatí venovať tomu čas a námahu.

    Podľa toho, čo som skúmal, nie je k dispozícii jednoduchý prevodník z 3 mm na 1,75 mm, takže zatiaľ budete musieť akceptovať rozdiel.

    Ako previesť 3D tlačiareň z 3 mm na 1,75 mm vlákna

    Nižšie je uvedené video Thomasa Sanladerera, v ktorom je krok za krokom uvedený návod na úpravu 3D tlačiarne na vytláčanie 1,75 mm vlákna namiesto 3 mm vlákna.

    Je to pomerne zdĺhavý proces a na jeho správne fungovanie je určite potrebné určité know-how a skúsenosti z oblasti DIY.

    Budete si musieť kúpiť hotend vhodný pre 1,75 mm filament a niekoľko základných nástrojov.

    Základné nástroje, ktoré budete potrebovať:

    • 4 mm vrták
    • 2,5 mm & 3 mm šesťhranný kľúč
    • 13 mm kľúč
    • 4 mm PTFE hadičky (štandardné Bowdenove hadičky pre 1,75 mm)

    Tieto nástroje sa zvyčajne používajú na demontáž vytláčacieho zariadenia a zostavy hotend.

    2,85 mm a 3 mm vlákno - je v tom rozdiel?

    Väčšina dobrých 3mm vlákien je v skutočnosti 2,85mm vlákno, pretože je to štandardný rozmer známy výrobcom. 3mm je skôr všeobecný pojem.

    3 mm vlákno vo všeobecnosti pokrýva rozsah veľkostí vlákna od 2,7 mm do 3,2 mm. Väčšina výrobcov sa zameriava na 2,85 mm, čo by malo byť kompatibilné s 3 mm 3D tlačiarňami.

    Dodávatelia a webové stránky to zvyčajne vysvetľujú na svojich stránkach.

    Do určitej miery na veľkosti príliš nezáleží, pokiaľ je vo všeobecnom rozsahu, aby správne fungovala. Keď si zadáte miery do softvér na krájanie, malo by to byť v poriadku.

    2,85 mm a 3 mm vlákna by mali väčšinou fungovať rovnako. Predvolené nastavenia mnohých krájačov sú nastavené na 2,85 mm, takže ak si kúpite lacný, nekvalitný filament, má väčšie odchýlky v priemere, takže môže spôsobiť problémy, ak sa príliš líši od nastaveného priemeru.

    Je dobré zmerať si priemer filamentu a zodpovedajúcim spôsobom ho upraviť v nastaveniach, aby 3D tlačiareň mohla vypočítať správne množstvo filamentu, ktoré má prechádzať.

    Ak upravíte nastavenia tak, aby lepšie odrážali priemer vlákna, ktoré máte, hrozí menšie riziko nedostatočného alebo nadmerného pretláčania.

    V závislosti od toho, kto je vaším dodávateľom, niektorí so zlou kontrolou kvality vám môžu predať nesprávne dimenzované vlákna, takže si to uvedomte. Je lepšie držať sa renomovanej spoločnosti, o ktorej viete, že vám poskytne konzistentnú kvalitu zakaždým.

    3D tlačiarne s Bowdenovým systémom používajú PTFE trubice s vnútorným priemerom 3,175 mm. Priemer Bowdenovej trubice a 3 mm vlákna sa môže líšiť.

    Roy Hill

    Roy Hill je vášnivý nadšenec 3D tlače a technologický guru s bohatými znalosťami o všetkých veciach súvisiacich s 3D tlačou. S viac ako 10-ročnými skúsenosťami v odbore Roy ovládol umenie 3D navrhovania a tlače a stal sa odborníkom na najnovšie trendy a technológie 3D tlače.Roy vyštudoval strojné inžinierstvo na Kalifornskej univerzite v Los Angeles (UCLA) a pracoval pre niekoľko renomovaných spoločností v oblasti 3D tlače vrátane MakerBot a Formlabs. Spolupracoval aj s rôznymi spoločnosťami a jednotlivcami na vytváraní vlastných 3D tlačených produktov, ktoré spôsobili revolúciu v ich odvetviach.Okrem svojej vášne pre 3D tlač je Roy vášnivým cestovateľom a outdoorovým nadšencom. Rád trávi čas v prírode, turistiku a kempovanie s rodinou. Vo svojom voľnom čase tiež mentoruje mladých inžinierov a delí sa o svoje bohaté znalosti o 3D tlači prostredníctvom rôznych platforiem vrátane svojho obľúbeného blogu 3D Printerly 3D Printing.