ผู้คนเคยมองว่าวัตถุที่พิมพ์ 3 มิตินั้นอ่อนแอและเปราะบาง แต่เราได้ก้าวไปอีกขั้นอย่างจริงจังในด้านความทนทานของโมเดลเหล่านี้

เราสามารถสร้างเส้นใยเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแกร่งซึ่งทนทานต่อสภาวะที่สมบุกสมบันได้ สิ่งนี้ทำให้ฉันสงสัยว่าเส้นใยเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแรงที่สุดที่คุณสามารถซื้อได้คืออะไร

เส้นใยเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแรงที่สุดที่คุณสามารถซื้อได้คือเส้นใยโพลีคาร์บอเนต โครงสร้างเชิงกลแตกต่างจากที่อื่น ๆ ซึ่งการทดสอบความแข็งแรงได้แสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นและความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยมของเส้นใยนี้ โพลีคาร์บอเนตใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมและมีค่า PSI 9,800 เทียบกับ 7,250 ของ PLA

ฉันจะอธิบายรายละเอียดที่น่าสนใจเกี่ยวกับความแข็งแรงของเส้นใยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ พร้อมทั้งให้รายการวิจัย 5 อันดับแรกแก่คุณ เส้นใยการพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแกร่งที่สุด และอื่นๆ อีกมากมาย โปรดอ่านต่อไป

เส้นใยเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแกร่งที่สุดคืออะไร

เส้นใยโพลีคาร์บอเนต (PC) มีความแข็งแรงที่สุด เส้นใยของวัสดุการพิมพ์ที่รู้จักทั้งหมดในตลาด ใช้สำหรับกระจกกันกระสุน อุปกรณ์ปราบจลาจล โทรศัพท์ & เคสคอมพิวเตอร์ หน้ากากดำน้ำ และอื่นๆ อีกมากมาย ความทนทานและความแข็งแกร่งของ PC นั้นมีค่ามากกว่าวัสดุการพิมพ์อื่นๆ อย่างง่ายดาย

อัตราอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วที่นำเสนอโดยเส้นใยโพลีคาร์บอเนตนั้นสูงกว่าเส้นใยพลาสติกอื่นๆ ส่วนใหญ่มาก ซึ่งหมายความว่ามีความทนทานต่ออุณหภูมิสูง

หนึ่งในคู่แข่งที่แข็งแกร่งคือไส้หลอด ABS แต่คุณจะประหลาดใจที่รู้ว่าเส้นใยโพลีคาร์บอเนตสามารถทนอุณหภูมิได้มากกว่า ABS ถึง 40°C ทำให้เป็นเส้นใยที่แข็งแรงมาก

แม้ในอุณหภูมิห้อง งานพิมพ์ PC แบบบางสามารถโค้งงอได้โดยไม่แตกหรือหักงอ การสึกหรอไม่ส่งผลกระทบต่อพีซีมากเท่ากับวัสดุอื่นๆ ซึ่งเหมาะสำหรับงานพิมพ์ 3 มิติจำนวนมาก

พีซีมีความทนทานต่อแรงกระแทกที่น่าทึ่ง สูงกว่าแก้วและสูงกว่าวัสดุอะคริลิกหลายเท่า พีซียังมีคุณสมบัติโปร่งใสและน้ำหนักเบา ซึ่งทำให้เป็นคู่แข่งสำคัญสำหรับวัสดุการพิมพ์ 3 มิติ

เส้นใยโพลีคาร์บอเนตมีความต้านทานแรงดึง 9,800 PSI และสามารถยกน้ำหนักได้สูงสุด 685 ปอนด์

ขึ้นอยู่กับประเภทต่างๆ ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติและส่วนประกอบ เส้นใยโพลีคาร์บอเนตมีอุณหภูมิการอัดขึ้นรูปเกือบ 260°C และต้องการเตียงอุ่นประมาณ 110°C เพื่อให้พิมพ์ได้อย่างถูกต้อง

Rigid.Ink มีบทความดีๆ ที่ให้รายละเอียดวิธีการพิมพ์ด้วยเส้นใยโพลีคาร์บอเนต

สถิติทั้งหมดนี้ดีกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าเส้นใยชนิดอื่นๆ ที่ทดสอบจนถึงตอนนี้ สรุป เส้นใยโพลีคาร์บอเนตเป็นราชาของเส้นใยการพิมพ์ 3 มิติเมื่อพูดถึงเรื่องความแข็งแรง

เส้นใยการพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแกร่งที่สุด 5 อันดับแรก

• เส้นใยโพลีคาร์บอเนต
• คาร์บอน เส้นใยไฟเบอร์
• เส้นใย PEEK
• เส้นใย ABS
• เส้นใยไนลอน

เส้นใยโพลีคาร์บอเนต

เมื่อพูดถึงเส้นใยที่แข็งแรงที่สุด เส้นใยโพลีคาร์บอเนตจะปรากฏที่ด้านบนสุดของรายการตามที่อธิบายไว้ข้างต้นเสมอ คุณสมบัติและเหตุผลที่น่าทึ่งหลายประการมีส่วนทำให้พลาสติกลอยได้เหนือเส้นใยชนิดอื่นๆ แต่คุณสมบัติที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของเส้นใยโพลีคาร์บอเนตได้แก่:

• PLA มักจะเริ่มเปลี่ยนรูปที่อุณหภูมิเล็กน้อยประมาณ 60° C แต่เส้นใยโพลีคาร์บอเนตสามารถทนความร้อนได้สูงถึง 135°C อย่างน่าอัศจรรย์
• ทนทานต่อแรงกระแทกและป้องกันการแตกหักสูง
• ไม่นำไฟฟ้า
• มีความโปร่งใสและยืดหยุ่นสูง

คุณจะไม่ผิดหวังกับเส้นใยโพลีคาร์บอเนต PRILINE Carbon Fiber จาก Amazon ฉันคิดว่ามันน่าจะถูกกว่านี้มาก แต่จริงๆแล้วมันก็ไม่ได้แย่เกินไป! นอกจากนี้ยังมีบทวิจารณ์ที่ยอดเยี่ยมที่คุณสามารถตรวจสอบได้

ผู้ใช้รายหนึ่งได้ทดสอบปริมาณเส้นใยคาร์บอนในเส้นใยโพลีคาร์บอเนต PRILINE Carbon Fiber และพวกเขาประเมินว่า ปริมาณคาร์บอนไฟเบอร์ประมาณ 5-10% ต่อพลาสติก

คุณสามารถพิมพ์บน Ender 3 ได้อย่างสบายๆ แต่แนะนำให้ใช้ hotend ที่เป็นโลหะล้วน (ไม่จำเป็น)

คาร์บอน เส้นใยไฟเบอร์

เส้นใยคาร์บอนเป็นเส้นใยบางๆ ที่ประกอบด้วยเส้นใยที่มีอะตอมของคาร์บอน อะตอมอยู่ในโครงสร้างผลึกที่มีความแข็งแรงสูง ซึ่งทำให้มันเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์

Markforged ระบุว่าเส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงสุด ซึ่งในการทดสอบการดัดงอแบบสามจุดของความแข็งแรงดัด แสดงให้เห็นว่าแข็งแรงกว่า ABS ถึง 8 เท่า และแข็งแรงกว่าความแข็งแรงครากของอะลูมิเนียม 20%

เส้นใยคาร์บอนมีลักษณะโค้งงอ ความแข็งแรง 540 MPA ซึ่งสูงกว่าเส้นใยนิลที่ทำจากไนลอนถึง 6 เท่า และยังแข็งกว่าเส้นใยนิลถึง 16 เท่า

คุณสามารถซื้อ PETG คาร์บอนไฟเบอร์ 2 กิโลกรัมได้ในราคาประมาณ 170 ดอลลาร์สหรัฐฯ จาก 3DFilaPrint ซึ่งคุ้มค่ามาก วัสดุระดับพรีเมี่ยมสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ แต่มีราคาสูงสำหรับเส้นใยคุณภาพสูง

มีน้ำหนักเบาและทนทานต่อการเสื่อมสภาพและการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดีเยี่ยม คาร์บอนไฟเบอร์มีความมั่นคงด้านมิติที่ดีขึ้นเนื่องจากความแข็งแรงที่ช่วยลดโอกาสในการชนหรือหดตัว

ความแข็งของคาร์บอนไฟเบอร์ทำให้เป็นคู่แข่งอันดับต้นสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์

PEEK Filament

PEEK Filament เป็นหนึ่งในวัสดุที่น่าเชื่อถือและไว้วางใจได้มากที่สุดในอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติขนาดใหญ่ PEEK ย่อมาจากองค์ประกอบที่เป็น Polyether Ether Ketone ซึ่งเป็นเทอร์โมพลาสติกกึ่งผลึก

เป็นที่รู้จักกันดีในด้านความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยมและความทนทานต่อสารเคมีระดับสูง ในระหว่างการผลิต มีการปฏิบัติตามกระบวนการที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชันแบบแบ่งขั้นตอนที่อุณหภูมิสูงมาก

กระบวนการนี้ทำให้เส้นใยนี้มีความทนทานสูงต่อการย่อยสลายของสารอินทรีย์ ชีวภาพ และสารเคมีในสภาพแวดล้อมทุกประเภทด้วยอุณหภูมิการทำงานที่มีประโยชน์ที่ 250°C

เนื่องจากเส้นใย PEEK ลดปริมาณการดูดซับความชื้นและทำให้กระบวนการฆ่าเชื้อง่ายขึ้น วงการแพทย์และอุตสาหกรรมจึงนำเส้นใย PEEK มาใช้กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติอย่างรวดเร็ว

ราคาค่อนข้างสูง ดังนั้นจำไว้เสมอ!

เส้นใย ABS

ABS อยู่ในรายชื่อเส้นใยที่แข็งแกร่งที่สุดเนื่องจากเป็นวัสดุเทอร์โมพลาสติกแข็งที่สามารถต้านทานแรงกระแทกได้อย่างงดงาม

เส้นใยนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการพิมพ์ เช่น วัตถุประสงค์ทางวิศวกรรม การพิมพ์ทางเทคนิค ฯลฯ เป็นหนึ่งในเส้นใยที่คุ้มค่าที่สุดเมื่อเทียบกับเส้นใยเส้นใยประเภทหลักอื่นๆ

นี่คือ ข้อเท็จจริงที่ทำให้เส้นใยนี้เหมาะสำหรับผู้ใช้ที่มีงบประมาณจำกัดแต่ต้องการมีเส้นใยที่แข็งแรงคุณภาพสูงสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

ABS เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบหากคุณกำลังจะพิมพ์สิ่งที่จะ มีความเครียดที่จะรวมถึงฟังก์ชันการทำงานสูง เนื่องจากเส้นใยนี้ทนความร้อนและน้ำ จึงทำให้ผู้ใช้มีผิวเคลือบที่เรียบเนียนและสวยงาม

คุณยังมีความสามารถในการทำงานกับวัสดุได้อย่างง่ายดาย ไม่ว่าจะเป็นการขัด การทำให้เรียบด้วยอะซิโตน หรือการทาสี .

เส้นใยไนลอน

ไนลอนเป็นวัสดุที่ดีเยี่ยมและแข็งแรงซึ่งใช้ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่ มีความต้านทานแรงดึงที่น่าทึ่งเกือบ 7,000 PSI ซึ่งมากกว่าเส้นใย 3 มิติอื่นๆ ส่วนใหญ่

เส้นใยนี้เป็นทนทานต่อสารเคมีและความร้อนสูงซึ่งทำให้เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมและองค์กรขนาดใหญ่

มีความแข็งแรง แต่มาหลัง ABS แม้ว่าอุตสาหกรรมไนลอนจะก้าวไปข้างหน้าเพื่อปรับปรุงโดยใช้ส่วนผสมของ อนุภาคจากไฟเบอร์กลาสและแม้แต่คาร์บอนไฟเบอร์

การเพิ่มเติมเหล่านี้ทำให้เส้นใยไนลอนแข็งแรงและทนทานมากขึ้น

NylonX โดย MatterHackers เป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของวัสดุผสมนี้สำหรับความแข็งแรงของการพิมพ์ 3 มิติที่น่าทึ่ง วิดีโอด้านล่างแสดงภาพที่ยอดเยี่ยมของวัสดุนี้

เส้นใย TPU

แม้ว่า TPU จะเป็นเส้นใยที่ยืดหยุ่นได้ แต่ก็มีความแข็งแรงที่ทนทานต่อแรงกระแทก การสึกหรอและการฉีกขาด สารเคมี และ ความทนทานต่อการขีดข่วน ตลอดจนการดูดซับแรงกระแทกและความทนทาน

ดังที่แสดงในวิดีโอชื่อ 'The Ultimate Filament Strength Showdown' ด้านบน แสดงว่าวัสดุมีความแข็งแรงและยืดหยุ่นอย่างน่าทึ่ง Ninjaflex Semi-Flex ทนทานต่อแรงดึง 250N ก่อนที่จะหัก ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับ PETG ของ Gizmodork แล้ว ให้แรงดึงที่ 173N

Filament ใดแข็งแรงกว่า ABS หรือ PLA

เมื่อเปรียบเทียบความแข็งแรง ของ ABS และ PLA นั้น ความต้านทานแรงดึงของ PLA (7,250 PSI) จะมากกว่าความต้านทานแรงดึงของ ABS (4,700 PSI) แต่ความแข็งแรงมีหลายรูปแบบ

ABS มีความแข็งแรงยืดหยุ่นมากกว่า เนื่องจาก PLA นั้นเปราะและ ไม่มีคำว่า 'ให้' มากเท่า หากคุณคาดหวังเครื่องพิมพ์สามมิติของคุณส่วนที่งอหรือบิด คุณควรใช้ ABS มากกว่า PLA

เลโก้ที่มีชื่อเสียงทั้งหมดทำจาก ABS และสิ่งเหล่านี้ไม่สามารถทำลายได้!

ในสภาพแวดล้อมที่ร้อนกว่า PLA จะไม่ ไม่สามารถรักษาความแข็งแรงของโครงสร้างได้เป็นอย่างดี ดังนั้นหากความร้อนเป็นปัจจัยในพื้นที่ของคุณ ABS จะทนทานได้ดีกว่า ทั้งสองมีความแข็งแกร่งในสิทธิของตนเอง แต่มีอีกทางเลือกหนึ่ง

หากคุณต้องการเส้นใยที่บรรจบกันตรงกลางของทั้งสอง คุณต้องการมองหาการใช้ PETG ซึ่งพิมพ์ง่ายเหมือน PLA แต่มีความแข็งแรงน้อยกว่า ABS เล็กน้อย

PETG มีความยืดหยุ่นตามธรรมชาติมากกว่า PLA และควรคงรูปร่างไว้ได้นานกว่า

PETG ยังสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า PLA ได้ แต่คุณต้องแน่ใจว่า เครื่องพิมพ์ 3 มิติของคุณมีความสามารถที่ถูกต้องในการเข้าถึงอุณหภูมิที่จำเป็นในการพิมพ์

เรซินสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแกร่งที่สุดคืออะไร

Accura CeraMax ถือเป็นผู้ให้บริการเรซินสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่แข็งแกร่งที่สุด รับประกันความทนทานต่ออุณหภูมิเต็มประสิทธิภาพ ตลอดจนความแข็งแรงสูงสุดในการทนความร้อนและน้ำ

ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อพิมพ์คอมโพสิตที่สมบูรณ์แบบ เช่น ต้นแบบ ส่วนประกอบคล้ายเซรามิก จิ๊ก เครื่องมือ ฟิกซ์เจอร์ และชุดประกอบ

วัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่แข็งที่สุดคืออะไร

เส้นพลาสติก PLA เรียกอีกอย่างว่า Polylactic Acid และเป็นหนึ่งในเส้นใยที่ใช้มากที่สุดในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

ถือว่า เป็นวัสดุเส้นใยมาตรฐานนั่นคือมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากสามารถพิมพ์ได้อย่างชัดเจนที่อุณหภูมิต่ำมากโดยไม่ต้องใช้เตียงที่มีความร้อนสูง

เป็นวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่แข็งที่สุดและเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นเนื่องจากทำให้การพิมพ์ 3 มิติทำได้ง่ายเช่นเดียวกับที่เป็นอยู่ ราคาไม่แพงมากและผลิตชิ้นส่วนเพื่อใช้ในวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย

หลังจากเป็นวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่มีความแข็งที่สุดแล้ว ยังเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุดสำหรับใช้ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ในฐานะที่เป็นคุณสมบัติที่น่าทึ่ง PLA จะส่งกลิ่นหอมขณะพิมพ์

เส้นใยการพิมพ์ 3 มิติที่อ่อนแอที่สุดคืออะไร

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นว่าไนลอนธรรมดาหรือเส้นใย PLA บางชนิดถือเป็นจุดอ่อนที่สุด เส้นใยการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรม 3 มิติ ข้อเท็จจริงนี้ใช้ได้เฉพาะกับเส้นใยไนลอนรุ่นก่อนหน้าหรือรุ่นเก่าเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม การอัปเดตใหม่ เช่น เส้นใยไนลอนที่เติมด้วย Onyx หรือเส้นใยไนลอนคาร์บอนจะอยู่ในรายชื่อเส้นใยที่แข็งแกร่งที่สุดสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D .