Filamen Printer 3D Dijelaskan

Cara Memilih Filamen yang Tepat

Setelah Anda memilih printer 3D, keputusan pertama yang harus Anda buat adalah jenis filamen yang ingin Anda gunakan. Ada beberapa lusin varietas—bahkan mengesampingkan banyak warna yang mereka masuki. Mengarungi mereka memunculkan serangkaian nama yang terdengar seperti kimia: asam polilaktat, alkohol polivinil, serat karbon, dan elastomer termoplastik yang memutar lidah, misalnya. Mereka menggunakan berbagai akronim yang memusingkan, ABS, PLA, HIPS, CPE, PET, PETT, TPE, PVA, dan PCTPE di antara mereka. Tapi jangan kecewa dengan sup alfabet ini. Hanya beberapa jenis yang umum digunakan, dan produsen cenderung menghindari julukan yang terlalu culun demi nama yang lebih deskriptif yang mengacu pada kualitas penting dari filamen seperti fleksibilitas (NinjaTek's Ninjaflex dan Polymaker's Polyflex, misalnya) dan kekuatan (Makerbot, XYZprinting , dan Ultimaker semua filamen pasar yang disebut Tough PLA).

Dasar Filamen

Filamen yang digunakan dalam pencetakan 3D adalah termoplastik, yaitu plastik (alias polimer) yang meleleh daripada terbakar saat dipanaskan, dapat dibentuk dan dicetak, dan mengeras saat didinginkan. Filamen dimasukkan ke dalam ruang pemanas di rakitan ekstruder printer, di mana ia dipanaskan sampai titik lelehnya dan kemudian diekstrusi (disemprotkan) melalui nosel logam saat rakitan ekstruder bergerak, menelusuri jalur yang diprogram ke dalam file objek 3D untuk dibuat, lapis demi lapis, objek yang dicetak. Meskipun sebagian besar printer 3D memiliki ekstruder tunggal, ada beberapa model ekstruder ganda yang dapat mencetak objek dalam warna berbeda atau dengan jenis filamen berbeda.

Proses pencetakan dengan filamen plastik disebut fused filament fabrication (FFF) atau fused deposition modeling (FDM). Mereka adalah hal yang sama; akronim FDM adalah merek dagang oleh pelopor pencetakan 3D Stratasys Corp., sehingga produsen lain membuat nama mereka sendiri untuk menggambarkan teknologi printer mereka; FFF adalah salah satu yang tertangkap. Bahkan hari ini, kecuali di beberapa brosur produsen, Anda akan melihat nama yang digunakan secara bergantian.

Filamen dijual dalam bentuk gulungan dengan berat mulai dari 0,5 kilogram hingga 2 kilogram. Filamen datang dalam dua ketebalan, 1,75 milimeter dan 3 milimeter. (Yang terakhir ini pada kenyataannya sedikit lebih tipis, sekitar 2,85 milimeter.) Sebagian besar filamen adalah tipe 1,75 milimeter; Ultimaker dan LulzBot adalah di antara sedikit produsen yang printernya menggunakan ukuran yang lebih tebal. Berat hampir selalu tercantum dalam satuan metrik.

Sekarang, mari kita lihat beberapa jenis filamen yang lebih populer dan penting.

Duo Dinamis: ABS dan PLA

Sejauh ini, jenis filamen yang paling umum adalah akrilonitril butadiena stirena (ABS) dan asam polilaktat (PLA). Sebagian besar printer 3D dasar dirancang untuk menggunakan filamen ini secara eksklusif. Bagian dari daya tarik mereka adalah harganya yang relatif murah, hanya seharga $20 per kilogram.

Jangan terkecoh dengan nama kimia ABS yang berat; itu plastik yang sama yang digunakan di Lego. Objek yang dicetak dari ABS kuat, tahan lama, dan tidak beracun. Ini memiliki titik leleh yang relatif tinggi, dengan suhu cetak mulai dari 210 derajat hingga 250 derajat Celcius. Sudut bawah objek yang dicetak dengan ABS cenderung sedikit melengkung ke atas, terutama jika Anda menggunakan alas cetak yang tidak dipanaskan. Selama pencetakan, ABS dapat mengeluarkan bau yang tajam dan tidak sedap, jadi paling baik digunakan dengan printer bingkai tertutup di ruangan yang berventilasi baik.

PLA memiliki titik leleh yang relatif rendah, dengan suhu yang dapat digunakan antara 180 derajat dan 230 derajat Celcius. Ini berbasis tanaman dan biodegradable. Ini lebih sulit daripada ABS, mencetak tanpa melengkung, dan umumnya mudah digunakan, meskipun dalam kasus yang jarang terjadi dapat menyebabkan kemacetan ekstruder. PLA sering digunakan sebagai bahan dasar untuk bahan komposit yang lebih eksotis, yang akan kita bahas sedikit.

Nilon

Nylon adalah bahan sintetis yang sangat serbaguna, dikembangkan pada tahun 1930-an, yang telah digunakan dalam segala hal mulai dari sikat gigi hingga parasut hingga ban hingga stoking, dan sekarang filamen printer 3D. Pada intinya itu adalah polimer, atau plastik (atau, lebih tepatnya, keluarga plastik). Ini kuat dan tahan lama, namun fleksibel, dan di antara filamen pencetakan 3D dengan harga terendah. Ini meleleh pada suhu yang lebih tinggi (sekitar 240 derajat Celcius) daripada kebanyakan filamen. Tidak semua printer 3D dibuat untuk menangani panas itu—beberapa zat yang biasa digunakan dalam ekstruder mengeluarkan asap pada suhu tersebut. Seperti halnya ABS, objek yang dicetak dengan nilon cenderung melengkung, yang dapat dikurangi dengan menggunakan alas cetak yang dipanaskan.

Filamen Fleksibel

TPE (atau elastomer termoplastik) adalah termoplastik dengan elastisitas tinggi (meskipun masih jauh dari, katakanlah, karet gelang); objek yang dicetak dengannya relatif fleksibel. Salah satu jenis TPE yang umum adalah poliuretan termoplastik (TPU), di mana NinjaFlex adalah contoh yang populer.

Filamen Larut: HIPS dan PVA

Salah satu akronim yang lebih menarik, HIPS, adalah singkatan dari polistiren berdampak tinggi. HIPS cukup murah, ringan, dan dapat diampelas, dilem, dan diwarnai dengan cat akrilik. Ini mirip dengan ABS, kecuali bahwa HIPS larut dalam Limonene, pelarut berbasis jeruk, menjadikannya pilihan yang baik—saat mencetak dengan bahan kedua (seperti ABS atau PLA) dengan printer ekstruder ganda—sebagai bahan pendukung yang dapat larut setelah dicetak. Ini juga mencetak dengan baik dengan sendirinya, dan merupakan filamen yang direkomendasikan oleh LulzBot untuk Printer LulzBot Mini 3D ( di Amazon Canada) , yang mendapatkan Pilihan Editor kami. MakerBot Dissolvable Filament juga terdiri dari HIPS.

Filamen larut lainnya adalah PVA (polivinil alkohol), yang mudah larut dalam air. PVA tidak berbau, tidak beracun, dan dapat terurai secara hayati. Ini memiliki titik leleh yang rendah, dan dapat menyumbat nosel ekstruder saat terlalu panas. Ini sering digunakan sebagai bahan pendukung pada printer dual-extruder; Saya menguji Ultimaker 3 ( di Amazon Canada) dengan mencetak objek uji—kotak di dalam kotak—menggunakan PLA untuk kotak itu sendiri dan PVA sebagai pendukung. Setelah objek dicetak, saya merendamnya dalam air hangat, dan PLA secara bertahap larut, meninggalkan sepasang kotak bersarang.

Filamen Komposit

Filamen komposit memiliki dasar PLA atau termoplastik lain di mana partikel, bubuk, atau serpihan bahan lain telah dicampur. Ada yang merupakan campuran kayu, ada pula yang berupa batupasir atau batugamping, dan ada pula yang memiliki berbagai jenis logam, antara lain besi, aluminium, kuningan, perunggu, dan tembaga. Filamen ini mengambil beberapa sifat bahan yang telah dicampur dengannya. Komposit populer lainnya adalah serat karbon; benda yang dicetak darinya mengambil sebagian kekuatan serat. Kelemahan dari filamen komposit ini adalah harganya jauh lebih mahal daripada non-komposit.

Di Luar Filamen Plastik: Pencetakan Berbasis Resin

Dengan proliferasi printer FFF saat ini, mudah untuk mengabaikan fakta bahwa ada model di pasar yang didasarkan pada teknologi lain yang tidak menggunakan filamen. Salah satunya adalah stereolitografi (alias SLA), teknologi pencetakan 3D pertama yang dikembangkan, dan yang mampu menghasilkan cetakan resolusi tinggi yang sangat detail. Label harga untuk printer SLA untuk penggunaan komersial dapat mencapai lima (dan bahkan menjadi enam) angka, tetapi kami telah melihat beberapa model dengan harga lebih rendah, cocok untuk penghobi dan pengrajin.

Dalam pencetakan SLA, laser ultraviolet melacak bentuk objek yang akan dicetak, lapis demi lapis, pada resin sensitif UV (alias fotopolimer, atau resin fotopolimer) yang ditempatkan di baki atau tong, dan resin yang terpapar laser mengeras untuk membentuk objek yang dicetak. Resin datang dalam botol 500 mililiter dan 1 liter, dengan harga dari produsen printer mulai dari sekitar $ 100 per liter. Beberapa produsen telah memformulasi resin untuk kekuatan, fleksibilitas, kekakuan, dan kualitas lainnya, dan resin semacam itu cenderung dijual dengan harga premium. Resin telah menderita dari palet warna yang terbatas, dan cenderung terbatas pada hitam, abu-abu, putih, dan bening, meskipun beberapa resin berwarna cerah dan metalik telah tersedia akhir-akhir ini.

DLP adalah bentuk stereolitografi yang menggunakan proyektor di tempat laser sebagai sumber cahaya, menggunakan cahaya tampak bukan ultraviolet. Proyektor, yang menggunakan teknologi DLP (Pemrosesan Cahaya Digital) Texas Instruments, memproyeksikan serangkaian gambar ke dalam tong resin fotopolimer yang serupa dengan resin yang digunakan dalam pencetakan SLA untuk membangun objek, lapis demi lapis.

Sekarang setelah Anda mengetahui semua yang Anda perlukan tentang filamen paling populer, Anda sebaiknya membaca panduan pembelian printer 3D kami, yang mencakup ulasan model terbaik yang baru saja kami uji. Anda juga dapat melihat apa yang dikatakan pengguna awal tentang waktunya belajar mencetak dalam 3D.