Uutiset


Julkaistu , julkaisija

Osa 1. Vahvin FFF/ FDM tulostusmateriaali?

ARIKKELI

Ei liene liioiteltua sanoa, että useimmat 3D-tulostuksen kanssa tekemisissä olevat ovat usein miettineet "Mikä 3D-tulostusmateriaali on vahvin?". Oletpa sitten harrastaja tai asiantuntija, suurin osa projekteistasi tarvitsee vahvoja ja kestäviä materiaaleja. Tällä artikkelilla pyrimme vertailemaan kovimpia Ultimakerin valmistamia tulostusmateriaaleja.

Mitä vahvuus tarkoittaa 3D-tulostusmateriaalista puhuttaessa?

3D-tulostusmateriaalien vahvuus voidaan määritellä monella tavalla. Kaksi yleisimmin ymmärrettyä vahvuustyyppiä ovat vetolujuus ja taivutuslujuus eli kuinka paljon materiaalia voidaan venyttää ja taivuttaa. Seuraavassa yleiskatsauksessa luetellaan MegaPascal (MPa) paine, jonka jokainen materiaali kestää. Mitä korkeammat nämä lukemat ovat, sitä vahvempi on materiaali, kun siihen kohdistuu kyseisiä rasituksia. Käyttämämme numerot perustuvat Ultimaker-materiaalien teknisiin tietolehtiin. Muiden valmistajien materiaalien lukemat voivat vaihdella.

Parhaat FFF/FDM-materiaalit vahvojen osien tulostamiseen

Vahvimpien 3D-tulostusmateriaalien vertailussa käsittelemme seitsemää eri materiaalia, jotka ovat PLA, Tough PLA, ABS, PC, PET-G ja PP. 

PLA

PLA eli polymaitohappo on erittäin monipuolinen ja suosittu FDM 3D-tulostusmateriaali. Sen suosio johtuu siitä, että se on helposti tulostettava materiaali, helposti saatavilla edulliseen hintaan ja sitä on saatavana useissa eri väreissä. Tästä syystä se on todennäköisesti ensimmäinen materiaali, jolla useimmat ihmiset tulostavat.

PLA:ta ei yleensä valita sen lujuusominaisuuksien vuoksi, koska materiaali on hauras. Jos halutaan valmistaa kappaleita mahdollisimman edullisesti, PLA voi olla sopiva materiaali joissakin tapauksissa. Jos osan on kestettävä taivutusta, on yleensä parempi käyttää eri materiaalia.

Vetolujuus: 53-59 MPa

Taivutuslujuus: 97-101 MPa

Löydät materiaalin verkkokaupastamme tästä linkistä.

Tough PLA

Tough PLA on sitkeämpi versio tavallisesta PLA:sta. Siinä yhdistyy PLA:lta odotettavissa oleva helppo tulostettavuus. Tough PLA:ta käytettäessä päästään eroon perus PLA:n suurimmasta haitasta, hauraudesta. Tästä syystä se on ihanteellinen materiaalivalinta toiminnallisille prototyypeille, jotka tarvitsevat hieman joustavuutta.

Tough PLA ei ole yhtä hauras kuin tavallinen PLA ja sillä on suurempi vetolujuus kuin ABS:llä. Se on myös helpommin tulostuva filamentti kuin ABS sekä yhteensopiva vesiliukoisen PVA-tukiomateriaalin kanssa.

tough_pla

Kuva 1. Tough PLA -filamentti on helppokäyttöinen tekninen muovi

Vetolujuus: 45-48 MPa

Taivutuslujuus: 83-96 MPa

Löydät materiaalin verkkokaupastamme tästä linkistä.

ABS

ABS joka tunnetaan myös nimellä akryylinitriilibutadieenistyreeni, on suosittu termoplastinen polymeeri. Se on tunnettu iskunkestävyydestään, kemikaalien, veden ja lämmönkestävyydestään. Sillä on myös erinomainen suorituskyky korkeissa ja matalissa lämpötiloissa, mikä tekee siitä täydellisen autokomponenttien valmistukseen. ABS:llä on myös hyvät sähköeristysominaisuudet, joten se on mainio valinta sähköosien koteloihin.

Lisäksi ABS on verrattain halvempaa kuin useimmat materiaalit ja suhteellisen helppo jälkikäsitellä. Tämän seurauksena se on erinomainen materiaali massatuotantoon ja sitä käytetään paljon erilaisten kappaleiden valmistukseen. Se, että ABS on helppo jälkikäsitellä tarkoittaa myös sitä, että siitä valmistettuja osia voidaan liimata ja maalata.

Vetolujuus: 34-36 MPa

Taivutuslujuus: 60-61 MPa

Löydät materiaalin verkkokaupastamme tästä linkistä.

PC

Polykarbonaattifilamentti (PC) on jäykkä termoplastinen polymeeri, joka kestää lämpöä ja kemikaaleja. Se on erittäin luja materiaali, joka on suunniteltu käytettäväksi vaativissa ympäristöissä ja teknisissä sovelluksissa. Sillä on hyvä taipumislämpötila korkean lasittumislämpötilansa ansiosta, ja se on tyypillisesti saatavilla myös parannetulla iskunkestävyydellä.

PC:llä on lukuisia käyttökohteita jokapäiväisessä elämässä. Polykarbonaatti, toisin kuin pleksilasi, ei rikkoudu helposti. Se taipuu ja muotoutuu samalla tavalla kuin kova kumi. PC:llä on myös erinomainen optinen kirkkaus.

PC voi olla vaikea hiukan vaikeasti tulostettava materiaali sen korkean lämpötilan kestävyyden vuoksi.  Käytännössä tämä tarkoittaa, että kappaleen vääntyminen voi olla ongelma. Oikean tulostusliiman valitseminen ja terävien kulmien välttäminen kappaleita mallintaessa voi auttaa tulostamaan onnistuneesti tällä materiaalilla.

Vetolujuus: 43-65 MPa

Taivutuslujuus: 89-114 MPa

Löydät materiaalin verkkokaupastamme tästä linkistä

PETG

PETG eli polyeteenitereftalaattiglykoli on termoplastinen polyesteri, jota on kemiallisesti modifioitu lisäämällä glykolia kiteytymisen rajoittamiseksi ja sitkeyden parantamiseksi. Glykolin lisääminen parantaa PET:in, kestävyyttä ja muovattavuutta. Sillä on vahva iskunkestävyys ja kulutuksen kestävyys ja se kestää korkeampia lämpötiloja kuin PLA.

Erinomaisten ominaisuuksiensa ja suhteellisen alhaisen hinnan ansiosta PETG:tä käytetään yleisesti 3D-tulostuksessa. Se on hyvä tekninen materiaali, jota voidaan käyttää ABS:n sijasta. PETG:llä on vähemmän taipumusta vääntyä, mikä tarkoittaa että sillä on helpompi tulostaa tarkkoja osia.

petg

Kuva 2. PETG:stä valmistettuja kappaleita

Vetolujuus: 38-44 MPa

Taivutuslujuus: 75-79 MPa

Löydät materiaalin verkkokaupastamme tästä linkistä.

Nylon

3D-tulostukseen tarkoitettua nailonia löytyy yleisesti useissa muodoissa: PA6 ja PA6/66, jotka ovat nailonin jäykempiä versioita ja PA 12, joka on joustava nailontyyppi. Nailonissa on monia hyödyllisiä ominaisuuksia, jotka tekevät siitä houkuttelevan materiaalin 3D-tulostukseen. Nailon on sekä vahvaa ja kestävää että joustavaa. Tämä ominaisuus on hyödyllinen tulostettaessa kappaleita, joissa on ohuet seinämät.

nylon

Kuva 3. Nylonilla on mahdollista tulostaa toiminnallisia ja pikkutarkkoja kappaleita

Lisäksi nailonilla on korkea sulamispiste ja erittäin alhainen kitkakerroin, minkä ansiosta sitä voidaan käyttää toiminnallisten lukitusten, kuten hammaspyörien valmistukseen. Eräs Nylonin haittapuoli 3D-tulostusmateriaalina on, että se on erittäin hygroskooppinen, mikä tarkoittaa että se on herkkä kosteudelle.

Vetolujuus: 63-65 MPa

Taivutuslujuus: 63-83 MPa

Löydät materiaalin verkkokaupastamme täältä.

PP

Polypropeeni (PP) on laajalti käytetty muovi, jota löytyy melkein joka kodista. Se on yleinen materiaali varastointi- ja pakkaussovelluksiin sekä moniin perinteisiin valmistusmenetilmiin kuten ruiskuvaluun. PP:n suosio johtuu sen korkeasta kemikaalinkestävyydestä, lämmönkestävyydestä, iskunkestävyydestä ja joustavuudesta.

Sen ominaisuudet tekevät siitä täydellisen elintarvikepakkauksiin, ulkokäyttöön, kemikaalien varastointisäiliöihin ja jopa lääketieteellisiin sovelluksiin, kuten proteeseihin.

Vetolujuus: 10-12 MPa

Taivutuslujuus: 13-15 MPa

Löydät materiaalin verkkokaupastamme tästä.

Seuraavassa osassa käsittelemme mm. millaisilla asetuksilla vahvoja osia kannattaa tulostaa, kappaleiden jälkikäsittelyssä huomioitavia seikkoja sekä mitä materiaaleja eri käyttökohteissa kannattaa käyttää.

Parhain terveisin,

Nimetoen1

Suvi Härkönen

Marketin & Sales

Maker3D

 
Lue koko viesti
Julkaistu , julkaisija

Uutuus: Ultimaker materiaalit

Ultimaker on laajentanut materiaalivalikoimaansa uusilla FDM/FFF -erikoismateriaaleilla.

Alta löydät lyhyen kuvauksen materiaalien tärkeimmistä ominaisuuksista.

CPE+

CPE+ omaa hyvän kemikaalien kestävyyden, kovuuden ja muotovakauden. Lisäksi materiaali kestää jopa 100 celsiusasteen lämpötilan.

cpe

Nylon

Nailoni on lujimpia tulostusmateriaaleja. Se on hankauksenkestävä ja luja materiaali. Ultimaker Nylon on lisäksi suunniteltu sietämään kosteutta, jolloin sen tulostaminen on helpompaa.

nylon

PC

Polykarbonaatti on hyvä kohteissa missä tulostetulta kappaleelta vaaditaan suurta lämpötilankestoa. Materiaali kestää jopa 110 celsiusasteen lämpötilan.

pc

TPU 95A

TPU minkä Shore-arvo on 95. Tämä tekee siittä hiukan kimmoisan ja joustavan materiaalin. Materiaali kestää myös lisäksi kulutusta ja kemikaaleja.

tpu

Lue koko viesti
Lisätietoja:: cpe+, nylon, pc, tpu, tpu 95a