A filamentválasztást sokan a színnel kezdik. Pedig a kész tárgyat nem az érdekli, hogy matt fekete vagy neonzöld. Az érdekli, hogy megolvad-e az autóban, eltörik-e az első ütéstől, kibírja-e az esőt, vagy két hét alatt lassan elgörbül a terhelés alatt.
Más anyag kell egy polcdíszhez, más egy falra csavarozott tartóhoz, és megint más egy hajlítható tömítéshez.
Vagyis ne abból indulj ki, melyik filament tűnik a legerősebbnek.
Abból indulj ki, hogy mit kell majd kibírnia a kész tárgynak.
Nincs mindenre legjobb filament
A „melyik a legerősebb filament?” kérdés nagyjából olyan, mintha azt kérdeznéd, melyik a legjobb cipő.
Futáshoz? Munkába? Hegymászáshoz? Esküvőre?
Nem mindegy.
Egy nagyon merev anyag jól tartja a formáját, de közben rideg lehet. Egy ütésálló anyag elviselheti az esést, de túl sokat hajolhat egy pontos szerkezeti elemhez.
A hőálló filament sem automatikusan jó választás, ha:
- a nyomtatód nem képes megfelelő hőmérsékleten feldolgozni;
- erősen vetemedik;
- zárt gépet igényel;
- vagy annyira nehéz vele stabil nyomatot készíteni, hogy a tulajdonságait végül nem tudod kihasználni.
Az anyagválasztás előtt legalább ezt az öt kérdést tedd fel:
- Éri majd hő?
- Kap napsütést, vizet vagy vegyszert?
- Ütést, hajlítást vagy folyamatos terhelést kap?
- Kell-e rugalmasnak lennie?
- Mennyire fontos a méretpontosság?
Ha ezekre válaszolsz, a húszféle filamentből gyorsan marad három-négy valódi jelölt.
Dekorációhoz ne bonyolítsd túl
Polcdíszhez, figurához, maketthez, látványmodellhez és egyszerű prototípushoz a PLA legtöbbször teljesen megfelelő.
Könnyen nyomtatható, szép részleteket ad, kevéssé vetemedik, és szinte minden elképzelhető színben és felülettel kapható.
Ha a tárgy:
- beltérben marad;
- nem kap nagy ütést;
- nem tart komoly súlyt;
- és nem kerül meleg környezetbe;
akkor a PLA általában józan választás.
Nem kell minden sárkányfigurát ipari kompozitból nyomtatni.
A matt PLA jól elrejti a rétegvonalakat, ezért látványos figurákhoz különösen hálás lehet. A silk PLA csillogó felületet ad, viszont a receptúrája miatt egyes típusok gyengébb rétegtapadást mutathatnak.
Egy szobornál ez ritkán számít.
Egy bepattanó füllel rendelkező alkatrésznél már igen.
Dobozokhoz, tartókhoz és mindennapi használatra
Műhelyrendszerezőhöz, elektronikai dobozhoz, falra szerelt tartóhoz és általános háztartási tárgyhoz legtöbbször a PLA és a PETG között érdemes választani.
A PLA:
- merevebb érzetű;
- szebb részleteket ad;
- könnyebben nyomtatható;
- és pontos illesztéseknél egyszerűbben kalibrálható.
A PETG:
- jobban viselheti az ütést;
- ellenállóbb lehet nedvességgel szemben;
- kevésbé rideg;
- és hajlításnál gyakran megbocsátóbb.
Ha a modellen bepattanó fül, rugalmas zsanér vagy csavar körüli terhelt rész van, a PETG gyakran biztonságosabb kiindulás.
Cserébe szálazhat, hajlamosabb lehet a fúvókára tapadni, és a support eltávolítása is több türelmet kérhet.
Vagyis a PETG nem jobb PLA.
Másképp viselkedő anyag.
Kültérre nem elég, hogy nem oldódik fel az esőben
Kültéri tárgynál sokan csak a vizet nézik.
Pedig a napsugárzás, a nyári hő, a fagy, a szél, a csavarok körüli feszültség és a hónapokon át tartó terhelés együtt dolgozik az alkatrészen.
Tartós kültéri használatra az ASA az egyik legjobb általános választás.
Előnyei:
- jó UV-állóság;
- kedvező időjárásállóság;
- jobb hőtűrés a PLA-nál és PETG-nél;
- és megfelelő receptúránál jó mechanikai tulajdonságok.
A PETG is használható kültéren, különösen árnyékos, mérsékelten terhelt helyen.
Egy eresz alatt lévő névtábla és egy egész nap tűző napon álló gépalkatrész azonban nem ugyanaz a feladat.
Erős napsütésben, hosszú távon az ASA általában kiszámíthatóbb választás.
Az ABS mechanikailag hasznos anyag, de UV-állósága gyengébb, ezért fedetlen kültérre nem ez az első jelölt.
Autóba a PLA általában rossz fogadás
Egy bezárt autó utastere nyáron jóval melegebb lehet a külső levegőnél.
A PLA-ból nyomtatott telefontartó, kábelrögzítő vagy műszerfal-kiegészítő ilyenkor meglágyulhat, eldeformálódhat, és egyik napról a másikra úgy nézhet ki, mintha szomorúbb életet választott volna.
Autós felhasználásra inkább szóba jöhet:
- ASA;
- ABS;
- polikarbonát;
- vagy megfelelő műszaki kompozit.
De nem minden autós alkatrész egyformán kritikus.
Egy csomagtartóban használt elválasztó és egy vezetést befolyásoló rögzítőelem között óriási a különbség.
Biztonságkritikus alkatrészt ne bízz kizárólag otthoni FDM-nyomatra megfelelő méretezés, terhelési teszt és tartalék rögzítés nélkül.
A „nekem eddig bírta” nem mérnöki validáció.
Fogaskerékhez nem feltétlenül a legmerevebb anyag kell
Fogaskeréknél és csúszó alkatrésznél nem csak az számít, mennyire erős az anyag.
Számít:
- a kopásállóság;
- a súrlódás;
- a zaj;
- az ütésállóság;
- és az, hogyan terhelődnek a fogak.
Könnyű igénybevételhez PETG vagy egy szívósabb PLA-változat is megfelelhet.
Tartósan mozgó és kopó alkatrészhez azonban gyakran a PA, vagyis nylon a jobb kiindulás.
A nylon szívós, kopásálló és jól viseli az ismételt terhelést.
Cserébe nedvességet vesz fel.
És ezt nem finoman jelzi.
Nedves állapotban pattoghat, buborékos felületet adhat, gyengülhet a rétegtapadás, és ingadozhat az anyagáram.
Nyomtatás előtt szárítani kell, hosszabb munkánál pedig érdemes száraz dobozból adagolni.
Csapágyfészket, furatot és tengelykapcsolatot mindig próbadarabbal állíts be. A nylon zsugorodása és nedvességfelvétele a méreteket is befolyásolhatja.
Rugalmas tárgyhoz TPU kell, de nem mindegy, milyen
Telefonvédő tokhoz, rezgéscsillapító lábhoz, ütközőhöz, tömítéshez vagy hajlítható pánthoz általában TPU való.
A TPU kiválasztásánál a Shore-keménység az egyik legfontosabb adat.
- 98A: keményebb, félmerev, könnyebben nyomtatható.
- 95A: általános gumiszerű középút.
- 90A vagy puhább: könnyebben összenyomható, de kényesebb nyomtatni.
A kész tárgy rugalmasságát azonban nem csak a filament keménysége adja.
Legalább ennyire számít:
- a falvastagság;
- az infill;
- a geometria;
- és a terhelés iránya.
Ugyanaz a 95A TPU vékony telefontokként puha és hajlékony lehet.
Húsz milliméter vastag tömbként viszont alig fogod összenyomni.
Vagyis ha puhább tárgyat szeretnél, nem mindig puhább filament kell.
Néha csak vékonyabb fal.
Merev szerkezeti elemhez jöhet a CF vagy GF
A karbonszálas és üvegszálas filamenteket gyakran egyszerűen erősebbként hirdetik.
Pontosabb úgy fogalmazni, hogy sok esetben merevebbek és méretstabilabbak.
A rövid szálas töltés:
- csökkentheti a vetemedést;
- növelheti a merevséget;
- javíthatja a méretstabilitást;
- és szép matt felületet adhat.
Közben azonban romolhat:
- a rétegek közötti tapadás;
- az ütésállóság;
- és a hajlíthatóság.
Géptartóhoz, jighez, sablonhoz, készülékházhoz és merev burkolathoz hasznosak lehetnek.
De a hordozó polimer továbbra is döntő.
A PLA-CF, PETG-CF és PA-CF nem ugyanarra való csak azért, mert mindegyik nevében szerepel a CF.
A kompozit filamentek ráadásul koptatóak, ezért edzett vagy más kopásálló fúvókát igényelnek.
A sárgaréz itt fogyóeszköz.
Csak túl gyorsan.
Átlátszó tárgyhoz készülj fel az áttetszőségre
Átlátszó burkolathoz clear PETG, PCTG vagy polikarbonát jöhet szóba.
De érdemes reális célt választani.
A normál FDM-nyomat általában nem lesz üvegtiszta. A rétegvonalak, mikrorések és belső határfelületek szétszórják a fényt.
Vagyis lámpabúrához és LED-diffúzorhoz kiváló lehet.
Optikai ablakhoz már kevésbé.
Ha valóban át kell látni rajta, egy vágott akril- vagy polikarbonát lemez sokszor olcsóbb, gyorsabb és jobb megoldás.
Gyors választási táblázat
| Felhasználás | Elsőként megfontolandó anyag | Mire figyelj? |
|---|---|---|
| Figura, dekoráció | PLA, matt PLA, silk PLA | A hő és az ütés általában nem döntő, de a silk ridegebb lehet |
| Műhelytartó, doboz | PLA vagy PETG | Bepattanó és hajló részeknél a PETG előnyös lehet |
| Kültéri tábla | ASA | Zárt nyomtatótér és UV-állóság |
| Autós kiegészítő | ASA, ABS, PC | A PLA hő miatt kockázatos |
| Fogaskerék | PA/nylon, esetenként PETG | Szárítás, kopás és pontos illesztés |
| Puha láb, tok | TPU | Shore-keménység, falvastagság és nyomtathatóság |
| Merev szerkezeti elem | CF- vagy GF-kompozit | Edzett fúvóka és rétegirány szükséges |
| Átlátszó burkolat | Clear PETG, PCTG vagy PC | A kész nyomat többnyire inkább áttetsző lesz |
A hőállóság önmagában nem elég
Gyakori hiba, hogy valaki kizárólag a hőállósági adat alapján választ filamentet.
Pedig az alkatrész lehet hőálló, közben pedig:
- túl rideg;
- rosszul tapadnak a rétegei;
- nedvességet vesz fel;
- vagy tartós terhelés alatt lassan eldeformálódik.
Ezt az utóbbit kúszásnak nevezzük.
Vagyis az anyag nem törik el, csak hónapok alatt lassan feladja az eredeti formáját.
Polctartónál, csavarozott konzolnál és folyamatosan terhelt alkatrésznél ez sokszor fontosabb, mint az, hogy egy rövid teszt során mennyi erőt bírt el.
A nyomtatási irány néha fontosabb, mint az anyagváltás
Az FDM-nyomat nem minden irányban egyformán erős.
A nyomtatási vonalak mentén általában jobb a szilárdság, mint a rétegekre merőlegesen.
Ezért egy rosszul orientált, drága műszaki filamentből készült alkatrész gyengébb lehet, mint egy jól elforgatott PETG-nyomat.
A modell elhelyezésénél gondold végig:
- merre húzza a terhelés;
- hol akar majd szétnyílni;
- melyik réteget próbálja lehámozni;
- és hol vannak a csavarfuratok vagy bepattanó fülek.
Az anyagválasztás nem menti meg a rossz szerkezeti irányt.
Legfeljebb drágábban törik el.
A témát részletesebben a rétegirány és szilárdság kapcsolatáról szóló útmutatóban is bemutatjuk.
Készíts próbadarabot, ne a teljes modellen tanulj
A gyártói adatlap jó kiindulópont.
De nem a te gépeden, nem a te geometriáddal és nem a te terheléseddel készült.
Nyomtass ki először egy kritikus részletet:
- bepattanó fület;
- csavaros kötést;
- vékony kart;
- csapágyfészket;
- fogaskerékrészletet;
- vagy egy rövid terhelési próbatestet.
Ugyanazzal a falvastagsággal, kitöltéssel és orientációval készítsd, mint a végleges alkatrészt.
Egy húszgrammos teszt olcsóbb, mint egy nyolcórás nyomat után rájönni, hogy rossz anyagot választottál.
Sokkal olcsóbb.
Ne csak az első napot teszteld
Egy frissen elkészült tárgy erősnek és pontosnak tűnhet.
A valódi használat azonban lehet:
- ismételt hajlítás;
- folyamatos terhelés;
- napsütés;
- melegedés és lehűlés;
- nedvesség;
- vegyszer;
- vagy több ezer súrlódó mozdulat.
Ha fontos alkatrészt készítesz, ne csak egyszer terheld meg.
Hagyd súly alatt, melegítsd a várható környezetre, hajlítsd többször, és nézd meg, visszaáll-e az eredeti formájára.
Az a tárgy, amelyik öt percig bírta, még nem feltétlenül fog öt hónapig is.
Hogyan válassz filamentet az elkészítendő tárgyhoz?
A jó anyagválasztás nem a filament nevével kezdődik, hanem a tárgy feladatával.
Dekorációhoz általában PLA, általános használatra sokszor PETG, kültérre ASA, rugalmas alkatrészhez TPU, kopó elemhez nylon, merev szerkezeti darabhoz pedig megfelelő CF- vagy GF-kompozit lehet jó kiindulás.
De ezek csak kiindulópontok.
A végleges döntéshez nézd meg:
- a várható hőmérsékletet;
- a napsütést és nedvességet;
- a terhelés típusát;
- a szükséges rugalmasságot;
- a rétegirányt;
- és azt is, hogy a nyomtatód képes-e stabilan feldolgozni az anyagot.
A tanulság egy mondatban: ne a legerősebb filamentet keresd, hanem azt, amelyik a te tárgyad valós terhelését, környezetét és használati módját a legkevesebb kompromisszummal viseli el.