Belirli bir modeli 3d yazıcıda basmak için doğru türde filamenti seçmek giderek zorlaşıyor, çünkü 3D yazıcılar ile basım yapılabilecek yeni malzemeler gün geçtikçe artıyor. FDM 3D yazıcılarda PLA ve ABS tarihsel olarak kullanılan iki temel polimer, ancak başlangıçta sektördeki hâkimiyetlerini sürdürseler de diğer polimerlerin FDM 3D yazıcıların geleceğinde anahtar rol oynamaları da kuvvetle muhtemel. Artık saf polimerler ve kompozitler gibi yeni filamentlerin daha popüler hale geldiğini görüyoruz. Bu makalede, bugün piyasada bulunan saf polimerlere odaklanacağız: PLA, ABS, PETG, Naylon, TPU (Esnek) ve PC. Ancak diğer filamentlerin detaylı karşılaştırılmasını da yine aşağıdaki tablodan görebilirsiniz. Makalemizin devamında filamentleri daha detaylı inceleyeceğiz ve üretmek istediğiniz modelleri hangi filament ile üretmeniz daha mantıklı olur karar vermenizde size yardımcı olacağız.

3D Yazıcı Filamentleri Karşılaştırma Tablosu

Filament Güçlü Yanı Uygunluk Basım Sıcaklığı Yatak Sıcaklığı Yatak Yapısı Sertlik (1->5 - en iyi) Dayanıklılık Esneklik Baskı Kolaylığı (1->5 - en iyi)
PLA Tamamen doğal ve doğada çözünür. Prototipleme ve diğer ürünler 200 - 235°C 50 - 65°C Pritt veya Mavi Maskeleme Bandı 3 2 1 5
ABS Güçlü ve dayanıklı Son kullanım parçaları ve koruyucu kutular 240 - 260°C 80 - 100°C Kapton Bant / Saç Spreyi 3 3 1 3
PETG Son derece dayanıklı ve esnek Yüksek darbe ve yüksek gerilimli parçalar 245 - 265°C 70 - 80°C Kapton Bant 4 4 3 4
Antibakteriyel Bakteri barındırmayan formül Sağlık araç gereçleri ve protezler 195 - 205°C 50 - 65°C Pritt veya Mavi Maskeleme Bandı 4 3 1 2
Ahşap Ahşap dokusu Moda, dekor ve aksesuar 195 - 220°C 40 - 50°C Pritt veya Mavi Maskeleme Bandı 3 3 3 3
Esnek PLA Oldukça esnek polimer Esnek ve dayanıklı parçalar 235 - 255°C 60 - 70°C Pritt veya Mavi Maskeleme Bandı 2 4 5 3
Karbon Fiber ABS’den daha güçlü ve sert Fonksiyonel parçalar 255 - 275°C 100 - 110°C Kapton Bant / Saç Spreyi 4 5 1 2
PC (Polikarbonat) Sert, dayanıklı ve kırılmaya dayanıklı Rijit (bükülmez) parçalar ve cama alternatif güç 280 - 300°C 90 - 100°C Kapton Bant / Saç Spreyi 4.5 3 2 3
Naylon Son derece dayanıklı, esnek ve düşük sürtünme yüzeyi Yüksek darbeli veya yüksek gerilimli parçalar 255 - 275°C 100 - 110°C Kapton Bant / Saç Spreyi 4 5 3 3
HIPS Yüksek darbe direnci ve çözünebilir destek ABS'ye alternatif ve limonen ile çözünebilir destek yapısı 230 - 240°C 80 - 100°C Kapton Bant / Saç Spreyi 3 3 1 3
PVA Suda çözünen destek Suda kolayca çözünür 190 - 210°C 50 - 65°C Pritt veya Mavi Maskeleme Bandı 2 2 1 2

 

 

Yöntem

Filamentler genellikle 3 kategoride derecelendirilir: mekanik performans, görsel kalite ve süreç. Bu durumda, polimerin özelliklerini daha net bir şekilde resmetmek için radar grafikleri kullanacağız. Filament seçimi gerçekten kullanıcının ne basmak istediğine göre değişir, bu nedenle bir malzeme seçmek için gerekli kritik kriterleri (maliyet ve hız hariç) şöyle sıralayabiliriz:

  • Baskı Kolaylığı (Ease of printing): Bir malzemeyi yazdırmanın ne kadar kolay olduğudur. Yatağa yapışkanlıüı, maksimum baskı hızı, başarısız baskı frekansı, akış doğruluğu, yazıcıya kolaylıkla besleyebilme vb.
  • Görsel Kalite (Visual quality): Üretimi biten modelin ne kadar iyi göründüğüdür.
  • Azami Stres (Max stress): Nesneyi yavaşça çekerken kırılmadan önce maruz kalabileceği azami strestir.
  • Gerilme Uzaması (Elongation at break): Nesnenin kırılmadan önce uzatılmış maksimum uzunluğudur.
  • Darbe Direnci (Impact resistance): Ani bir etki ile bir nesneyi kırmak için gerekli enerjidir.
  • Katmanların Yapışması (İzotropi) (Layer adhesion (isotropy)): Katmanlar arasındaki yapışmanın ne kadar iyi olduğudur. "İzotropi" (her yöndeki düzgünlük) ile bağlantılıdır. Katman yapışması ne kadar iyi olursa üretilen model de o kadar izotrop olacaktır.
  • Isı Dayanımı (Heat resistance): Üretilen modelin yumuşamasından ve deformasyonundan önce dayanabileceği maksimum sıcaklıktır.

Her bir filament, 1 (düşük) ile 5 (yüksek) ölçekte aşağıdaki kriterlere göre sıralanmıştır. Bunlar FDM 3D yazıcı üretimi süreci için göreceli derecelerdir. Diğer 3D yazıcı teknolojileri hesaba katılırsa oldukça farklı görünebilirler.

çeşitli filamentler kullanılarak üretilmiş modeller

 

PLA Filament

PLA, yazdırılacak en kolay polimerdir ve iyi bir görsel kalite sağlar. Çok katı ve aslında oldukça güçlü, ancak çok kırılgandır.

çeşitli filamentler kullanılarak üretilmiş modeller

Avantajlar Dezavantajlar
  • Biyolojik kaynaklı, biyolojik olarak parçalanabilir.
  • Kokusuzdur.
  • Zımpara kağıdı ile işlenebilir ve akrilik boya ile boyanabilir.
  • UV ışınlarına karşı dirençlidir.
  • Neme karşı dayanıklılığı düşüktür.
  • Kolayca yapıştırılamaz..

 

ABS Filament

Yüksek sıcaklık direnci ve yüksek tokluğa ihtiyaç duyulduğunda, genellikle ABS tercih edilmektedir.

çeşitli filamentler kullanılarak üretilmiş modeller

Avantajlar Dezavantajlar
  • Parlak bir yüzey elde etmek için aseton buharı ile işlenebilir.
  • Zımpara kağıdı ile işlenebilir ve akrilik boya ile boyanabilir.
  • Aseton, güçlü yapıştırıcı olarak da kullanılabilir.
  • Aşınma direnci iyidir.
  • UV ışınlara duyarlıdır.
  • Üretim sırasında koku yayar.
  • Potansiyel olarak yüksek duman emisyonları yayar. Filtre gerekmektedir.

 

PETG Filament

PETG, daha az dezavantaja sahip ilginç ve ilave özelliklere sahip olan biraz daha yumuşak bir polimerdir.

çeşitli filamentler kullanılarak üretilmiş modeller

Avantajlar Dezavantajlar
  • Gıda güvenlidir (FDA onaylı).
  • Yüksek nem dirençlidir.
  • Yüksek kimyasal dayanımlıdır.
  • Zımpara kağıdı ve akrilik boya ile yüzey işlemleri yapılabilir.
  • Yapıştırabilir.
 

 

Naylon Filament

Naylon, mükemmel mekanik özelliklere sahip olup, özellikle esnek olmayan bir filament için en iyi darbe direncine sahiptir. Ancak katmanların yapışması sorunu yaşanabilmektedir.

çeşitli filamentler kullanılarak üretilmiş modeller

Avantajlar Dezavantajlar
  • Kimyasal dayanımı iyidir.
  • Neme dayanıklılığı düşüktür.
  • Üretim sırasında yüksek duman emisyonuna sahiptir.

 

TPU (Esnek) Filament

TPU (esnek), çoğunlukla esnek uygulamalar için kullanılır, ancak bazı uygulamalarda çok yüksek darbe dirençlerinde dayanmayabilir.

çeşitli filamentler kullanılarak üretilmiş modeller

Avantajlar Dezavantajlar
  • Aşınmaya karşı direnci yüksektir.
  • Yağ ve makine yağına karşı direnci yüksektir.
  • Üretimi zordur. Özel ekstrüder gerekir.
  • Kolayca yapıştırılamaz.

 

PC (Polikarbonat) Filament

PC, en güçlü filamenttir ve özellikleri oldukça benzer olduğu için ABS'ye alternatif olabilir.

çeşitli filamentler kullanılarak üretilmiş modeller

Avantajlar Dezavantajlar
  • Sterilize edilebilir.
  • Yüzey işlemi zımpara ile kolaylıkla yapılabilir.
  • UV ışınlarına duyarlıdır.

 

Sonuç

FDM 3D yazıcılar için doğru filament seçimi, özellikle üretilecek modellerin işlevsel bir kullanımı varsa, modelin özelliklerinin elde edilmesi için kritik öneme sahiptir. Bu makale, kullanıcıların ihtiyaç duydukları özelliklere göre doğru filamenti bulmalarına yardımcı olması amacıyla hazırlanmıştır. Bununla birlikte, filament tedarikçileri saf polimerin özelliklerini değiştirmek için (örneğin malzemeyi sertleştirmek için karbon fiber ekleyerek) genellikle harmanlar sağlar veya katıklar ilave ederler. Bu makalede bu gibi karışımlı filamentlerden bahsedilmemiştir. Filament seçimi ile ilgili detaylı olarak yazdığımız 3D Yazıcı Filamenti Alırken Nelere Dikkat Etmeli? Hangi Filamenti Tercih Etmeli? makalemize göz atmanızı öneririz.

 

Kaynaklar