Filamentit 3D-tulostukseen

3D-tulostus on mahdollisesti tekemässä todellista teollisuuden vallankumousta. Jossain vaiheessa jokaisessa kotitaloudessa tulee olemaan 3D-tulostin. Silloin varaosia ja jokapäiväisiä käyttöesineitä voidaan tuottaa suoraan paikan päällä, eli kotona. Näin tavaraa kuljetetaan vähemmän ja hiilidioksidia säästyy, ja tämä on ympäristölle hyväksi. 3D-tulostus auttaa taistelussa ilmastonmuutosta vastaan. Onko sinulla jo 3D-tulostin? Sitten kuulut pioneerien joukkoon!

Plastisessa FDM-tulostuksessa filamenttia käytetään 3D-mallien muovaamisen materiaalina. Filamentit ovat keloissa olevaa muovilankaa. 3D-tulostin sulattaa nämä langat kemiallisin ja fysikaalisin prosessein. Filamentit ovat termoplastisia. Se tarkoittaa, että ne muuttavat olomuotoaan kuumuuden vaikutuksesta kiinteästä nestemäiseksi tai jähmeän valuvaksi. Kuumennettu tulostuspää tulostaa sitten nestemäistä filamenttia kerros kerrokselta, ja näin syntyvät yksityiskohtaiset mallit. Filamentti muistuttaa työstämisessä betonia.

Filamentti syntyy siis itse asiassa vasta tulostusprosessin aikana tulostimessa. Termoplastinen muovi painetaan suuttimesta ulos paineen ja korkean lämpötilan alaisena.

Filamnetteja on monta eri laatua. Kaikki tunnetut valmistajat tarjoavat useita vaihtoehtoja. Filamentit eivät eroa toisistaan vain värin osalta, vaan myös vahvuus ja muovin laatu voidaan valita tarpeen mukaan. Valikoima on valtavan suuri ja siksi usein hämmentävä. Tästä löydät pienen johdannon tärkeimmistä tekijöistä.

Halkaisija

Kaikki tavalliset 3D-tulostimet voivat käyttää filamentteja, joiden läpimitta on joko 1,75 mm tai. 2,85 mm. Periaatteessa ei ole olemassa väärää kokoa, mutta filamentin on sovittava tulostimeen. Filamentit, joiden halkaisija on 1,75 mm, ovat joustavampia ja kuluttuvat vähemmän tulostimen extruuderia. Sitä vastoin 2,85 mm:n levyinen filamentti tulostuu tarkemmin ja antaa enemmän pitoa.

Värit

Jotkut tulostimet pystyvät valmistamaan värillisiä malleja ja toiset eivät. Tämä riippuu tulostimen tekniikasta. Tulostin voi tehdä kolmesta tai neljästä PLA- tai ABS-filamentista toivottuja värisekoituksia.

Filamenttityypit

• PLA-filamentti
  PLA on synteettinen polymeeri. Lähes kaikki 3D-tulostimet voivat työstää sitä. Materiaali valmistetaan biologisista raaka-aineista, kuten maissitärkkelyksestä, minkä vuoksi PLA-filamentti on ympäristöystävällinen materiaali. Se sopii täydellisesti aloittelijoille, sillä se tulostetaan alhaisessa lämpötilassa eikä väänny lähes ollenkaan jäähtyessään.

• ABS-filamentti
  Tämä filamentti on 3D-tulostuksessa lähes yhtä yleinen kuin PLA: ABS on erittäin kestävää. Siitä tulostetut mallit eivät ole niin hauraita, ja ne kestävät paremmin kuumuutta. ABS ei ole kovin helppo työstää, sillä se vääntyy jäähtyessään. Siksi se ei sovi aloittelijoille. Lisäksi se vaatii kuumennetun tulostusalustan hyvien tulosten saamiseksi.

• PVA-filamentti
  Tämä on vesiliukoinen filamentti. Sitä käytetään suurimmaksi osaksi tukimateriaalien tulostukseen. Tämä filamentti tarjoaa Dual Extruderin sisältäville 3D-tulostimille mahdollisuuden tulostaa monimutkaisia malleja liikkuvilla rakenteilla ilman, että tukimateriaalia on poistettava jälkeenpäin käsin.

• HIPS-filamentti
  Tällä filamentilla on samankaltaisia ominaisuuksia kuin ABS:llä. Se liukenee kuitenkin sitruunauutteeseen, minkä vuoksi sitä käytetään myöskin pääasiassa tukirakenteiden tulostusmateriaalina.

• TPE
  Termoplastiset elastomeerit ovat erittäin mielenkiintoinen ratkaisu 3D-tulostimille. Ne pysyvät nimittäin vielä tulostettuinakin joustavina, ja niistä tehdyt mallit ovat erittäin hyvin rasitusta kestäviä.

• Laybrick & Laywood
  Nämä ovat erikoisfilamentteja, jotka koostuvat pääosin hiekkakivi- ja puuhiukkasista. Näin voit tulostaa malleja, jotka eroavat ulkonäöltään ja tuntumaltaan muilla materiaaleilla tulostetuista malleista. Jopa pinnan koostumusta voidaan muuttaa mukauttamalla tulostuslämpötilaa asianmukaisesti, ja näin syntyy vielä realistisempi vaikutelma.

• Pronssi, kupari ja messinki
  Nämä filamentit mahdollistavat metallipintaisten 3D-mallien tulostuksen. Filamenteilla on korkea metallihiukkasten osuus, ja malleihin saa hiomalla ja kiillottamalla realistisen kiillon. Metallifilamentit ovat kolme kertaa niin painavia kuin PLA-filamentit, ja ne antavat 3D-mallille arvokkuutta. Tämä mahdollistaa korujen ja veistosten täysin uudenlaisen tulostuksen.

• Tulostushartsi eli resin
  Näitä materiaaleja käytetään stereolitografia-3D-tulostimissa. Valoherkkä hartsi kovettuu laaserilla tai valolla ja muuttuu kiinteäksi malliksi. Tulostushartsilla on se etu, että materiaalilla on useampia ominaisuuksia. Näin jokaiseen tarpeeseen voidaan käyttää sopivaa hartsia.