Sprawdź trzy rodzaje najbardziej wytrzymałych filamentów

Sprawdź trzy rodzaje najbardziej wytrzymałych filamentów

Jeśli jest Ci potrzebna większa wytrzymałość wydruków, niż ta którą uzyskujesz drukując z PLA lub z ABS, sprawdź trzy rodzaje filamentów z naszego artykułu.

Niezrównana wytrzymałość

Masz dość słabych części, które się wyginają?
Masz dość części, które się wyginają? (Źródło: Tom’s 3D)

Czy wydrukowane przez Ciebie części, nie mają wymaganej wytrzymałości, przez co nie nadają się do celu w jakim zostały stworzone? Niejednokrotnie, przyczyną tego problemu jest użycie standardowych filamentów, które nie są przeznaczone to tworzenia wytrzymałych detali.

W tym artykule zajmiemy się trzema rodzajami filamentów o największej wytrzymałości. 

Jeśli potrzebujesz mocnej części wydrukowanej w 3D, a nie masz dostępu do drukarki 3D lub odpowiednich materiałów, rozważ skorzystanie z usługi drukowania 3D.

Czym jest wytrzymałość filamentu?

Będziemy mierzyć siłę włókna w funtach i PSI
Zmierzymy wytrzymałość filamentu w funtach i PSI (źródło: Airwolf 3D )

Różne czynniki mogą mierzyć wytrzymałość filamentu, ale w tym artykule będziemy skupiać się głównie na wytrzymałości na rozciąganie (naprężenie do momentu w którym coś ulegnie uszkodzeniu). Wytrzymałość na rozciąganie każdego filamentu określimy za pomocą funtów lub funtów na cal kwadratowy (PSI).

Należy mieć jednak na uwadze, że przy podanych wartościach nadal istnieje margines błędu, w zależności od tego, jak część została wydrukowana. Zebraliśmy badania z wielu źródeł, aby upewnić się, że te trzy materiały są najbardziej wytrzymałe. Poza tym sam materiał nie jest jedynym elementem wpływającym na wytrzymałość drukowanej części. Projektowanie, obróbka końcowa i ustawienia drukowania również mają na to wpływ, więc upewnij się, że wykonujesz, drukujesz i przetwarzasz części w optymalny sposób.

Filament poliwęglanowy może unieść imponujące 685 funtów
Filament poliwęglanowy może unieść imponujące 685 funtów (źródło: Thomas Sanladerer via YouTube )

Według wielu producentów i recenzentów poliwęglan (PC) jest uważany za najbardziej wytrzymały filament na rynku. Z PC można uzyskać bardzo wytrzymałe części, pod warunkiem, że są wydrukowane na drukarce z całkowicie metalowym hotendem i obudową.

Co mówią liczby?

Airwolf 3D, po wielu testach filamentów, stwierdził, że PC jest królem filamentów, dedykowanych do desktopowych drukarek 3D. Byli w stanie zawiesić do 685 funtów na haczyku wydrukowanym z PC i sprawdzili jego wytrzymałość na rozciąganie 9800 PSI. Dla porównania, ta sama część wydrukowana z PLA mogła wytrzymać tylko 285 funtów.

Korzystając z podobnego testu, MatterHackers zbadał wytrzymałość tego typu filamentu na rozciąganie, a także wiele innych materiałów. Udało im się zawiesić średnio 409 funtów na haczyku wydrukowanym z PC, podczas gdy części wydrukowane z PLA miały znacznie słabszą średnią, która wyniosła zaledwie 154 funty.

YouTuber Thomas Sanladerer dokonał przeglądu niektórych filamentów PC i wystawił bardzo pozytywne opinie na temat wytrzymałości tego materiału.

Druk z PC

Być może nie jest to zaskakujące, że z PC nie drukuje się zbyt dobrze. Jeśli chcesz go przetestować, przygotuj się na problemy z nawisami oraz to, że drobne szczegóły nie będą tak dobrze widocznie, jak w przypadku innych filamentów. 

PC jest dostępny na rynku głównie w przezroczystym kolorze i ma doskonałą odporność termiczną, a także odporność na uderzenia, zgodnie informacjami ze strony Rigid.Ink. Będziesz także musiał drukować ten filament w wysokich temperaturach, więc upewnij się, że masz drukarkę z zamkniętą obudową i całkowicie metalowy hotend.

  • Maksymalna siła zawieszenia: 685 funtów (przy użyciu testu Airwolf 3D)
  • Zalety:  Niezwykle wytrzymały, doskonała odporność na temperaturę i uderzenia
  • Wady:  problemy z nawisami oraz drukiem drobnych szczegółów, wymaga druku na drukarce 3D z obudową i całkowicie metalowym hotendem.

Nylon

Filament nylonowy może wytrzymać 485 funtów
Filament nylonowy może wytrzymać 485 funtów (źródło: Airwolf 3D via YouTube )

 Nylon, to kolejny z najbardziej wytrzymałych filamentów do drukarek 3D. Nylon zajmuje drugie miejsce pod względem wytrzymałości po poliwęglanie, ale nadal miażdży resztę konkurencji, taką jak PLA i ABS.

Co mówią liczby?

Według testów Airwolf 3D, haczyk wydrukowany z nylonu (910) miał wytrzymałość na rozciąganie 7000 PSI, podczas gdy ten sam haczyk wydrukowany z ABS miał wytrzymałość tylko 4700 PSI. Airwolf 3D sprawdził również, że klips wydrukowany z filamentu nylonowego był w stanie utrzymać 485 funtów.

MatterHackers podczas testów uzyskał podobne wyniki i zaobserwował, że haczyk wydrukowany na ich filamencie NylonX może średnio wytrzymać 364 funty przed pęknięciem. Rigid.Ink sprawdził niektóre filamenty nylonowe i przyznał im ocenę cztery na pięć punktów,  pod względem wytrzymałości i pięć pod względem trwałości. Dla porównania, PLA miał ocenę 3 pod względem wytrzymałości i trwałości.

Druk z nylonu

Nylon jest trochę łatwiejszym filamentem do drukowania niż PC, ale nie można oczywiście porównać tego do łatwości drukowania z PLA. Nylon jest dość higroskopijny, więc musisz dbać o to, aby był suchy, wymaga też dość wysokiej temperatury drukowania 220-270 ° C.  Filament ten jest podatny na łagodne wypaczanie, ale jest również odporny na uderzenia, zmęczenie i wysokie temperatury.

  • Maksymalna siła zawieszenia: 485 funtów (przy użyciu testu Airwolf 3D )
  • Zalety:  Odporny na uderzenia, zmęczenie, odporny na wysokie temperatury, łatwiejszy do drukowania niż PC
  • Wady:  higroskopijny, podatny na wypaczenia, wymaga bardzo wysokiej temperatury hotendu

Kompozyty

Nylon z dodatkiem włókna węglowego może pomieścić 349 funtów
Nylon z dodatkiem włókna węglowego może wytrzymać obciążenie 349 funtów (źródło: MatterHackers via YouTube )

Kompozyty, to filamenty z pewnymi dodatkami, które wpływają na właściwości filamentu i mają na celu zwiększenie ich wytrzymałości. Filamenty te zazwyczaj mają w swoich nazwach słowo „pro”, „reinforced” lub „infused”, ponieważ są zazwyczaj one mieszanką różnych materiałów.

Z tego powodu ciężko powiedzieć, na jakim miejscu znajdują się filamenty kompozytowe, w porównaniu z dwoma poprzednimi materiałami. Niektóre kompozyty, takie jak Carbonyte, mogą konkurować z nylonem pod względem wytrzymałości, podczas gdy niektóre kompozyty mają mniejszą wytrzymałość.

Wszystko zależy od tego, z czego składa się filament kompozytowy. Wytrzymałe filamenty kompozytowe są zwykle materiałem o wysokiej wytrzymałości, takim jak nylon, z dodatkiem materiału o wysokiej wytrzymałości, takim jak włókno węglowe lub włókno szklane.

Co mówią liczby?

Jako przykład użyjemy nylonu z dodatkiem włókien węglowych i nylonu z dodatkiem włókna szklanego. MatterHackers podczas testów sprawdził, że haczyki wydrukowane z tych materiałów mogą wytrzymać średnio wagę odpowiednio 349 i 268 funtów.

Rigid.ink wystawił nylonowi wzmocnionemu włóknem szklanym ocenę cztery na pięć, pod względem wytrzymałości i pięć pod względem trwałości. Nylon z włóknem węglowym, dostał pięć na pięć punktów pod względem wytrzymałości i trwałości. Dla porównania, PLA i ABS zostały ocenione na trzy punkty pod względem wytrzymałości.

Druk z filamentów kompozytowych

Kompozyty różnią się sposobem drukowania, ale zwykle są stosunkowo podobne do materiału podstawowego. Wytrzymałe filamenty kompozytowe są na ogół wykonane z nylonu, więc musisz drukować w dość wysokich temperaturach. Te filamenty są również dość drogie.

  • Maksymalna siła zawieszenia: 349 funtów dla nylonu wzmocnionego włóknem węglowym, 268 funtów dla nylonu wzmocnionego włóknem szklanym (przy użyciu testu MatterHackers)
  • Plusy:  połączenie materiałów, duża wytrzymałość
  • Wady:  wysoka cena, wymagają wysokich temperatur drukowania.

 

Źródło głównego zdjęcia: Simplify3D

Licencja: tekst „ What Is the Strongest 3D Printer Filament? ” Autorstwa All3DP jest objęty licencją na podstawie międzynarodowej licencji Creative Commons Attribution 4.0.

Źródło: https://all3dp.com/