fbpx
Vilket filament ska jag välja när jag 3D-printar?

Vilket filament ska jag välja när jag 3D-printar?

I den här stora guiden om filament för 3D-printing får du lära dig det du behöver veta för att kunna välja rätt material till ditt nästa 3D-printprojekt. Vi går igenom de vanligaste filamenten som används inom FDM 3D-printing och ger exempel på vilka användningsområden de olika filamentmaterialen lämpar sig för. Vi går såklart också igenom vad man ska tänka på när man printar i de olika materialen.

Vi kommer även kolla på ett par av de mer krävande filamenten som inte riktar sig till nybörjaren, men som har stor potential inom många användningsområden.

Alla filament passar inte till alla 3D-printers. Är du osäker på vad som passar till just din 3D-printer eller din applikation, så är du varmt välkommen att höra av dig till oss på Creative Tools.

Innehållsförteckning

PLA – Polylactic acid

Ett bra allround-filament

PLA-filament är klart det mest använda filamentet inom 3D-printing i dag. Det är enkelt att börja 3D-printa med och ett bra val när du ska lära känna din 3D-printer. PLA håller formen väldigt bra och krymper inte nämnvärt (0.37-0.41%). Materialet har en hög lagervidhäftning och kan printas vid låga temperaturer, vanligtvis mellan 180-220 grader på munstycket/nozzeln och 20-60 grader på byggplattan. I stort sett så funkar PLA-filament på alla FDM 3D-printers, då materialet inte kräver någon speciell typ av byggplatta eller munstycke/nozzle.

PLA är väldigt styvt jämfört med andra typer av filament och passar därför till applikationer som kräver att objektet inte flexar mycket. PLA är väldigt bra när du t.ex. vill 3D-printa modeller, prototyper, fixturer och jiggar. Passar också bra om du vill 3D-printa slutprodukter som ska ha fin yta men inte behöver tåla hög omgivningstemperatur.

Tål inte höga temperaturer

Då PLA har en glasomvandlingstemperatur på ca 60 grader, deformeras det av temperaturer från ca 55 grader och uppåt. Många fabrikanter tillverkar modifikationer av PLA, så att materialet till exempel blir segare eller tåligare för högre temperaturer. De modifierade PLA-filamenten kan exempelvis kallas X-PLA, HT-PLA och liknande. Har man krävande applikationsområde kan man kolla med leverantören för att ta reda på om man behöver ett modifierat PLA-filament.

Kan efterbearbetas och målas

Materialet är enkelt att efterarbeta med sandpapper, men kan däremot vara svårt att bearbeta med maskin då den redan vid låg temperatur deformeras. Objekt som 3D-printats med PLA kan enkelt målas med många olika färger. För bästa resultat bör du då först applicera en primer på plasten innan du målar.

Modifierade PLA-filament för unik look eller känsla

Många tillverkare gör PLA filament som fylls med tillsatsmaterial i form av fiber och/eller partiklar, för att ge filamentet en unik look eller känsla. Det finns bland annat PLA med tillsatser av växter, trä och metaller. Det är också möjligt att hitta få med olika typer av stenpartiklar, perfekt om man som arkitekt eller skulptör vill ha en riktigt naturlig look på de 3D-printade objekten. Till många av dessa typer av filament krävs det ett munstycke i härdat stål (eller hårdare) med en storlek på 0,6 mm eller större. Detta för att minimera risken att munstyckets sätts igen/cloggar. samt att man ska gå upp till en 0,6 mm storlek på munstycket. Detta för att minimera risken för att munstycket kloggar (d.v.s. att plasten fastnar och täpper till munstycket).

Fördelar med PLA-filament

  • Enkelt att 3D-printa med
  • Det finns ett stort urval av färger och fyllmaterial
  • Bra formstabilitet
  • Billigt materialval
  • Kräver inte 3D-printer med innesluten byggvolym (väggar)
  • Luktar inte mycket när det 3D-printas
  • Miljövänligare än många alternativ (nedbrytingsbart och tillverkat av förnyelsebara tillgångar)

Nackdelar med PLA-filament

  • Tappar formen redan vid temperaturer över 55 grader
  • Kan vara svårt att efterbearbeta i maskin
  • Kan vara för styvt för vissa användningsområden

Exempel på vad som lämpar sig att 3D-printa med PLA

  • Prototyper
  • Modeller som inte behöver tåla höga temperaturer
  • Fixturer
  • Inredningsdetaljer
  • Jiggar

PETG, polyethylene terephthalate glycol

Snygga fixturer till säljmontern

PETG kallas ofta för en blandning mellan PLA och ABS. Det ligger någonting i det, även om det inte är helt sant. PETG är segare och tål högre temperaturer än PLA. Med en glasomgivningstemperatur på runt 80 grader kan PETG-filament användas till många saker. Ska man ha en fixtur till ett stativ/ställ i en monter, som ska se bra ut och inte riskera att tappa formen i en varm bil en sommardag, kan PETG vara ett bra alternativ. Det är även bra till jiggar i verkstaden eftersom materialet inte spricker på samma sätt och tål slag bättre än PLA.

Tänk på detta när du 3D-printar med PETG

PETG kan printas med en öppen 3D-printer (utan väggar) – precis som PLA. Det ska dock inte kylas ner under utskriftsprocessen lika mycket som PLA. Materialet har en tendens att deformeras och splittra mellan lagerna om det kyls ned för snabbt. Med detta filamentet är det viktigare att det inte utsätts för fukt då det – kombinerat med fel parametrar på utskriften – ger ett printresultat med sämre lagervidhäftning och ytfinish. PETG har en högre densitet än PLA, vilket ger en trevlig känsla till en produkt som ska hanteras. PETG-filament finns att köpa i många olika färger, både transparenta och solida.

Lite mer krävande än PLA

Någonting som är värt att veta är att PETG är ett “kletigt” material som inte gillar att printas ut för snabb. För snygga resultat ska man som tumregel hålla sig runt en printhastighet på 35 mm/s och se till att ställa in temperatur-, kylning-, retraction- och bridging-parametrarna då det är lite känsligare än PLA.

PETG tål högre temperaturer

Eftersom PETG tål högre temperatur än PLA, ska det också printas med högre temperaturer. Ställ in munstycket på ca 250 grader och byggplattan på ca 80 grader. Beroende på 3D-printer kan man även printa utan uppvärmd byggplatta, om det inte är för stora delar. Då PETG har en tendens att “flyta ut” även efter det är printat, är det inte rekommenderat att göra produkter som utsätts för högt tryck från till exempel montering av motor med skruvar direkt igenom plasten. Ska man använda sig av PETG till mekaniska delar kan man med fördel designa produkten så det används insatshylsor, plats för större brickor och/eller andra metoder att fördela trycket på en större yta av plasten.

Lite svårare att måla PETG

PETG är inte lika enkelt som PLA att måla. Den naturligt blanka yta kombinerat med den kemiska sammansättningen av filamentet gör att färg har svårt att häfta på PETG. Det kräver således att man efterbearbetar ämnet och hittar en passande primer till färgen man önskar att använda.

PETG med tillsatser

Det är vanligt med PETG-filament som har kolfiber i sig, för att skapa ett styvare material. Om du väljer ett stånt PETG-filament är det viktigt att tänka på att man ska ha ett munstycke i härdat stål ett hål och en storlek på minst 0,6 mm. Detta för att minimera risken för att munstycket kloggar (d.v.s. att plasten fastnar och täpper till munstycket). När man tillsätter kolfiber höjer man temperaturen som plasten tål med ca 5–10 grader, och minskar risker för warping.

Fördelar med PETG-filament

  • Tål högre temperaturer
  • Ger printresultat med en snygg blank yta
  • Segt material (bryts inte plötsligt)
  • Tål en del kemikalier

Nackdelar med PETG-filament

  • Flyter ut även efter det printats
  • Kletig och risk för oozing
  • Mer krävande med inställningar

Exempel på vad som lämpar sig att 3D-printa med PETG

  • Fixturer som har högre krav på omgivningstemperatur
  • Skyltar
  • Tillbehör till fordon
  • Tillbehör till diverse friluftsintressen
  • Leksaker

ABS och ASA

Bra filament för krävande modeller

ABS (Acrylonitril-butadieen-styreen) och ASA (Acrylic Styrene Acrylonitrile) är två material som liknar varandra så pass mycket att vi kan skriva om båda två på samma sätt. Den stora skillnaden mellan ABS och ASA är att ASA står emot UV-strålning bättre än ABS. ABS blir gulaktigt/mjölkigt på ytan med tiden om den utsätts för solljus. ABS används mycket inom industrin då det enkelt kan sprutas in i formar så att man kan massproducera produkter snabbt.

Tål höga omgivningstemperaturer

Dessa material är ett självklart val för dig som vill göra produkter som tål temperaturer upp till ca 100 grader utan att mjukna och deformeras. ABS kan enkelt efterbehandlas för hand, i maskin eller med aceton, för att få en fin blank yta. Man använder ofta ABS/ASA till fixturer och jiggar i mera krävande situationer, slutprodukter som ska tåla att hanteras mindre försiktigt, grejer som ska kunna vara ute i längre perioder, fordonsindustrin och mekaniska grejer som inte kräver metallfästen.

Med korrekt design är det faktiskt möjligt att göra montering av diverse grejer bättre än med metall. Då ABS-plasten är lite flexibel transporterar den inte runt vibrationer och resonans lika mycket i en konstruktion, samtidigt som den tål att klämmas fast. Det högre priset på ASA gör att man ofta väljer ABS om applikationen inte kräver att det är UV-beständigt. Densiteten på dessa material är lägre än PLA och det är således enklare att få en större yta på en produkt utan att öka vikten på ämnet.

Bra att veta när du 3D-printar med ABS eller ASA

Dessa material har en tendens att warpa om de kyls ner för snabbt. För små detaljer kan det räcka att printa en så kallad “draft shield”, men för lite större delar krävs en innesluten/stängd 3D-printer (med väggar) som ser till att printtemperaturen håller sig jämn (utan luftdrag från omgivningen). Att printa med en innesluten 3D-printer har dessutom fler positiva effekter: ABS kan lukta rätt mycket och kan även utgöra en hälsofara om det andas in för mycket.

För att få ett bra utgångspunkt att printa ABS rekommenderas att börja med 240 grader på munstycket och 110 grader på byggplattan. Du bör inte ha 3D-printerns fläkt på för att kyla ner utskriften. Du kan med fördel dra på ytterväggar och bridging i printinställningarna, det kan ge modellen en finare ytfinish.

ABS och ASA krymper lite efter de har printats ut (ca 3%). Det är bra att veta och ta hänsyn till när man designar sin modell och jobbar med dessa material.

Fördelar med ABS- och ASA-filament

  • Billig materialkostnad
  • Printade modeller tål omgivningstemperaturer på upp till 100 grader
  • Enkel efterbearbetning
  • Slagtålig

Nackdelar med ABS- och ASA-filament

  • Högre risk för warping under utskrift jämfört med andra material
  • 3D-printer med uppvärmd byggplatta krävs
  • Luktar starkt vid utskrift
  • Krymper en del

Exempel på vad som lämpar sig att 3D-printa med ABS/ASA

  • Modeller till fordonsindustrin
  • Modeller till medicinindustrin
  • Jiggar som ska tåla värme
  • Detaljer som ska vara utomhus
  • Mekaniska delar
  • Diverse produkter som ska kunna hanteras och tvättas i diskmaskin
  • Diverse produkter till och kring elektronik
  • Leksaker

PC – Polycarbonate

Ett material för krävande mekaniska delar

PC (Polycarbonate) är ett väldigt kompetent material som dock kräver en del av 3D-printern. PC används bland annat till polisskölder och flygplansfönster, då det naturligt är väldigt genomskinligt. Inom 3D-printing kan man ofta få materialet naturligt utan färg, vit eller svart. Det används oftast till mycket krävande detaljer, där det inte är acceptabelt att det bryts av. PC är väldigt böjligt och har en hög lagervidhäftningsförmåga (om man ser till att det inte kyls ner under utskrift).

Bäst resultat får du om du printar med PC-filament på en 3D-printer som har innesluten byggvolym (3D-printer med väggar). Luften inne i 3D-printern ska värmas upp till ca. 60-80 grader. PC har en naturlig självslocknande förmåga som gör det optimalt att använda till t.ex. monteringslådor till elektronik eller annan maskinmontering där det riskerar att bli varmt. Plasten börjar först att deformera vid 150 grader, så krävande delar till fordonsindustrin eller liknande är inget problem, likaså är jiggar som ska in i lackboxar eller ångtvätt inget problem.

Alla dessa bra egenskaper kommer dock med ett men. Filamentet är ytterst hygroskopiskt. Det betyder att materialet suger åt sig vatten från luften, som i sin tur kokar av när det printas och skapar små bubblor. Det gör materialet poröst och sprött. För att undvika detta bör man torka filamentet i en tork eller ugn innan det används att printas med. Vid långa printjobb bör man även torka det under tiden det printas. Bra utgångstemperatur är 280 grader på munstycket och 120 grader på byggplattan. Och glöm inte att stänga av fläkten så att plasten inte kyls ner under utskrift.

Ofta blandas PC med ABS. Det är för att göra filamentet något lättare att printa med, då det kräver mindre värme och risken för warping minskar.

Fördelar med PC-filament:

  • Tål hög värme
  • Kan böjas utan att det knäcker
  • Tål hårda slag

Nackdelar med PC-filament:

  • Stor risk för warping
  • Kräver att skrivaren kan hantera höga temperatur
  • Suger fukt från luften
  • Stor risk för oozing

Exempel på vad som lämpar sig att 3D-printa med PC:

  • Mekaniska delar som ska tåla hårda slag
  • Fordonsindustrin
  • Elektronik
  • Krävande delar till friluftsaktiviteter
  • Flygplansindustrin

Nylon-filament – Polyamide

Perfekt till kugghjul och gångjärn

Nylon (även kallat Polyamide) har en låg friktion i materialet och är därför perfekt att göra “print-in-place” gångjärn, kugghjul och andra mekaniska delar som ska vara rörliga och i kontakt med andra delar. Nylon är dock väldigt hygroskopiskt, så det är bra att torka filamentet innan du printar och gärna under tiden det printas också (vid längre utskriftsjobb). Nylon har en väldigt hög lagervidhäftning och är otroligt starkt och även lite flexibelt.

Nylon kombineras ofta med kol- eller glasfiber för att skapa ett styvare material som inte krymper lika mycket som “ren” nylon, samt för att höja glasomvandlingstemperaturen från ca. 75 grader till 85 grader. Det ger en väldigt snygg finish som nästan får lagerlinjerna att försvinna. Vill du läsa mer om detta, tipsar vi dig om denna artikel av Simplify3D.

Fördelar med Nylon-filament:

  • Tål slag och hårda stötar
  • Tål värme bra
  • Bra lagervidhäftning
  • Hög nötningstålighet

Nackdelar med Nylon-filament:

  • Suger fukt
  • Benägen att warpa
  • Sämre färgutbud

Exempel på vad som lämpar sig att 3D-printa med Nylon:

  • Mekaniska delar
  • Kugghjul
  • Gångjärn
  • Flygplan
  • Fordonsindustrin

TPU-filament – Thermoplastic polyurethane

Även hårdvaran kan vara mjuk ibland

TPU är en beteckning som täcker flera typer av plast, men som alla är mjuka, flexibla, tål olja och fett och har en hög brottstyrka.

TPU kan fås i många olika styvheter som mäts i “shore-skalan” och beroende på produkten man önskar att producera väljer man då den styvhet som passar till applikationen.

durometerchart

Printinställningar och krav på 3D-printern

Alla 3D-skrivare klarar inte av att printa i TPU lika bra. De mjukare varianterna är svårare att printa med än de hårdare varianterna. Ofta får man sänka printhastigheten för inte att riskera att det trasslar ihop sig i extrudern. För enklast och bäst resultat rekommenderas en “Direct Drive”-setup, där extrudern sitter nära munstycket så avståndet mellan matarhjulet och där plasten ska smältas ut är så kort som möjligt.

TPU finns i väldigt många produkter som t.ex. mobilskal, skydd av olika slag, produkter som ska sitta på eller i kläder, anläggsytor på proteser, olika greppytor på verktyg, skor, gjutformar och detaljer till bilindustrin. Beroende på den kemiska sammansättning kan glasomvandlingstemperaturen vara från 60 grader till 130 grader, vilket gör att man kan hitta ett flexibelt material som både passar i fickan runt en telefon, en nyckelknippa eller i motorutrymmet på en bil.

Fördelar med TPU-filament:

  • Tål olja och fett
  • Tål värme
  • Mycket slagtålig

Nackdelar med TPU-filament:

  • Direct drive extruder är att föredra
  • Måste printas långsamt

Exempel på vad som lämpar sig att 3D-printa med TPU:

  • Medicinindustrin
  • Elektronik
  • Cosplay
  • Leksaker

Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte publiceras.