FDM 3D Printing:Membandingkan Filamen ASA, PETG, dan PC

Fabrikasi Filamen Fused (FFF) , atau Fused Deposition Modeling (FDM) seperti yang lebih dikenal, tetap menjadi salah satu teknologi pencetakan 3D paling populer. Dan seiring dengan perkembangan teknologi, FDM menemukan lebih banyak aplikasi industri di lantai manufaktur. Pengembangan . baru bahan polimer adalah faktor kunci di balik perkembangan ini.

Dalam tutorial hari ini, kita akan melihat tiga bahan termoplastik populer yang tersedia untuk pencetakan 3D FDM:ASA, PETG, dan PC. Kami akan mengeksplorasi manfaat, batasan, serta kiat untuk pencetakan yang sukses.

Lihat panduan lain tentang plastik pencetakan 3D:

Pencetakan 3D dengan Plastik ABS:Yang Perlu Anda Ketahui

Pencetakan 3D PLA:Semua yang Perlu Anda Ketahui

Pencetakan 3D TPU:Panduan untuk Komponen Fleksibel Pencetakan 3D

Pencetakan 3D Nilon:Semua yang Perlu Anda Ketahui

ULTEM &MENGINTIP:Panduan Utama untuk Bahan Cetak 3D Berkinerja Tinggi

ASA, PETG, dan PC Dibandingkan

Materi Pro Kontra Aplikasi umum ASKetahanan UV dan bahan kimia yang kuat
Mudah pascaprosesDapat sulit untuk dicetak
Memerlukan suhu pencetakan yang tinggi
Mengeluarkan asap bau Penutup bumper
Peralatan taman
Jig dan perlengkapan PETGSlebih kuat daripada ABS
Aman untuk makanan
Sedikit cacat bengkok/menyusutHigroskopis
Rantai "terikat"
Dapat menempel pada permukaan cetakan
Sulit untuk dicat/dilem Wadah penyimpanan makanan
Prostetik perangkat
Kemasan PCSKaku dan kuat
Transparan
Dapat menahan metode pasca-pemrosesan yang keras, mis. tumblingHigroskopis
Memerlukan kondisi optimal untuk pencetakan yang suksesCetakan
Manifold masuk (Diperkuat) jig dan perlengkapan

Pencetakan 3D dengan ASA

Apa itu ASA?

Akrilonitril Styrene Acrylate (ASA) adalah termoplastik pencetakan 3D umum yang memiliki ketahanan UV dan bahan kimia yang tinggi.

Awalnya dikembangkan sebagai versi lanjutan dari ABS, ASA lebih cocok untuk penggunaan di luar ruangan daripada ABS, yang dapat rusak oleh paparan sinar matahari yang berkepanjangan.

Meskipun ASA secara struktural sangat mirip dengan ABS, ada beberapa perbedaan utama. Misalnya, ABS dapat menjadi rapuh di bawah sinar matahari, sedangkan formulasi bahan ASA membuatnya sepuluh kali lebih tahan cuaca dan tahan UV daripada ABS.

Ketahanannya yang unggul terhadap sinar UV dan paparan cuaca membuat ASA menjadi pilihan yang baik untuk aplikasi luar ruangan.

Mengapa mencetak dengan ASA?

• Sifat mekanik yang kuat :ASA memiliki ketahanan benturan dan suhu yang tinggi, yang berarti suku cadang dapat menahan tekanan mekanis untuk jangka waktu yang lama.
  
  
• tahan UV :Bahan ini memiliki stabilitas UV yang luar biasa, yang berarti bahwa ia mempertahankan sifat-sifatnya saat terkena sinar matahari.
  
  
• Ketahanan bahan kimia yang hebat :ASA dapat menahan berbagai bahan kimia, termasuk hidrokarbon jenuh, minyak pelumas, minyak nabati dan hewani, larutan garam berair, asam lemah dan alkali, dan air.
  
  
• Pemrosesan akhir yang mudah :ASA cocok untuk berbagai teknik pasca-pemrosesan. Pengamplasan, pengecatan (dengan cat akrilik), perekatan, penggilingan, pengeboran, dan pemotongan – semua langkah pasca-pemrosesan ini dapat dilakukan dengan suku cadang ASA. Bahan ini juga larut dalam pelarut seperti aseton, yang membuat garis lapisan mudah dihaluskan.

Apa batasan ASA?

• Diperlukan suhu ekstruder tinggi :Saat mencetak dengan ASA, suhu ekstruder dan alas cetak harus tinggi, membuat proses pencetakan sangat intensif energi.
  
  
• Sulit untuk dicetak :Bila suhu pencetakan tidak disetel dengan benar, ini menciptakan tekanan internal saat bagian dicetak, yang dapat menyebabkan lengkungan, bagian yang lemah, dan pemisahan lapisan.
  
  
• Asap :ASA mengeluarkan asap yang kuat dan bau selama proses pencetakan. Asapnya dapat menyebabkan iritasi dan sakit kepala, jadi penting untuk memastikan bahwa ruang kerja Anda memiliki ventilasi yang baik. Namun, banyak printer 3D FDM yang tersedia dilengkapi dengan penutup atau filter dan kipas untuk ekstraksi asap.

Aplikasi umum ASA

Aplikasi luar ruang

Berkat stabilitas UV-nya, ASA sangat cocok untuk aplikasi luar ruangan, mulai dari rumah listrik hingga peralatan taman dan suku cadang otomotif.

Otomotif

Sifat mekanik yang baik dan titik harga yang relatif rendah membuat ASA menjadi pilihan tepat untuk prototipe fungsional dan beberapa suku cadang penggunaan akhir. Untuk aplikasi otomotif, ASA dapat digunakan untuk membuat prototipe suku cadang, termasuk penutup bemper, kisi-kisi, rumah kaca spion samping, dan dudukan dasbor.

Perkakas

Gagang/pegangan ergonomis yang ringan, perlengkapan perakitan dan jig, dunnage, tool caddie juga merupakan aplikasi yang sangat cocok untuk ASA.

Kiat untuk pencetakan 3D ASA

Persyaratan pencetakan dasar:

Suhu ekstruder :230-250 °C

Cetak suhu tempat tidur :95-110 °C

Lampiran :sangat direkomendasikan

Cetak penutup tempat tidur :direkomendasikan (pita Kapton, Bubur ABS)

• ASA sangat sensitif terhadap suhu. Dengan berbagai produsen filamen ASA yang memiliki pengaturan suhu ideal yang sedikit berbeda, selalu disarankan untuk mengikuti persyaratan yang ditentukan oleh produsen filamen Anda.
  

• Untuk mencegah lengkungan dan pemisahan lapisan, disarankan menggunakan perekat yang baik seperti pita Kapton. Pita kapton juga membantu menyebarkan panas secara merata pada alas cetak dan menghasilkan cetakan dengan bagian bawah yang mengkilap.
  

• Karena suhu pencetakan yang tinggi, bagian yang dicetak dengan ASA dapat mengalami panas berlebih, sehingga menghasilkan kualitas keluaran yang buruk. Untuk menghindari masalah ini, aturan praktis yang baik adalah mencetak beberapa lapisan pertama pada suhu yang lebih tinggi dan kemudian menurunkan suhu sebesar 5 derajat untuk sisa cetakan.
  

• Menggunakan kipas pendingin adalah cara lain untuk mengatasi panas berlebih. Disarankan untuk menggunakan kipas lapisan pada kecepatan seminimal mungkin (10-25% dari total daya). Ini akan membantu mendinginkan material tanpa menghasilkan perubahan suhu mendadak yang dapat menyebabkan keretakan.
  

• Di sisi pasca-pemrosesan, bagian ASA dapat dihaluskan dengan merendam bagian yang dicetak dalam penangas aseton. Kemudian dapat direkatkan dan dicat langsung tanpa perlu menggunakan primer.

Pencetakan 3D dengan PETG

Apa itu PETG?

Digunakan untuk segala hal mulai dari kemasan makanan hingga botol air, Polyethylene Terephthalate Glycol (PETG) merupakan salah satu polimer yang paling banyak digunakan saat ini.

PETG adalah varian dari bahan PET yang lebih dikenal dan digunakan sebagai filamen untuk pencetakan 3D. Namun, PETG adalah modifikasi glikol, yang membuat filamen lebih jernih dan lebih lembut daripada PET dan jauh lebih cocok untuk pencetakan 3D.

Termoplastik ini menggabungkan sifat ABS dan PLA yang paling berguna. Dengan kekuatan ABS dan kemudahan penggunaan PLA, PETG menonjol sebagai bahan yang tahan lama, tahan suhu, dan relatif fleksibel, ideal untuk suku cadang mekanis dan prototipe fungsional.

Mengapa menggunakan PETG?

• Lebih unggul dari ABS :PETG tahan benturan dan lebih tahan lama daripada ABS. Berkat daya rekat lapisan yang kuat, ia dapat menahan sinar UV dengan lebih baik dan umumnya tidak terlalu sulit untuk dicetak. Selain itu, PETG tidak mengeluarkan asap yang berbau.
  
  
• Beberapa masalah terkait suhu :Saat mencetak dengan PETG, kecil kemungkinan bagian Anda akan melengkung atau menyusut karena perubahan suhu.
  
  
• Dianggap aman untuk makanan: Karena itu, pastikan untuk memeriksa spesifikasi pabrikan filamen yang bersangkutan.

Apa batasan PETG?

• PETG bersifat higroskopis :Ini berarti menyerap kelembaban dari udara. Kelembaban udara mempengaruhi bahan secara negatif dan dapat menyebabkan cetakan gagal. Untuk alasan ini, filamen harus disimpan di lingkungan yang kering.

• PETG rentan terhadap “stringing”: Ini terjadi ketika ekstruder melelehkan lebih banyak material daripada yang seharusnya. Saat ekstruder bergerak, bahan ekstra menetes, menempel pada lapisan dan menyebabkan benang, yang mempengaruhi keakuratan cetakan. Menyetel pengaturan pencetakan dengan benar dapat mengurangi efek ini.
  
  
• Kemungkinan melebur ke alas cetak :Kadang-kadang, PETG dapat menyatu dengan alas cetak selama proses pencetakan. Hal ini dapat mempersulit pelepasan tanpa merusak permukaan alas cetak. Oleh karena itu, sangat disarankan untuk tidak mencetak pada permukaan seperti kaca dan PEI. Sebagai gantinya, Anda dapat melapisi permukaan bangunan dengan bahan pelepas seperti gluestick atau hairspray untuk menjamin hasil cetak yang baik.
  
  
• Karena sifat PETG, yang menyulitkan perekat untuk menempel, bagian-bagiannya bisa jadi sulit untuk dicat atau dilem.

Aplikasi umum

Manufaktur

Karena dianggap aman untuk makanan, PETG adalah bahan umum di industri manufaktur, yang dapat digunakan untuk botol air dan minuman, wadah minyak goreng, dan wadah penyimpanan makanan yang sesuai dengan FDA.

Karena sangat tahan benturan, PETG juga cocok untuk mencetak produk yang mungkin mengalami tekanan mendadak atau berkelanjutan, seperti komponen pelindung, perangkat prostetik, jig dan perlengkapan, serta suku cadang mekanis.

Kemasan

Pengemasan produk adalah contoh lain di mana PETG dapat digunakan. Misalnya, kemasan transparan berbahan PETG dapat digunakan untuk memamerkan suatu barang, sedangkan ketahanan benturan material akan menjaganya tetap aman.

Kemampuan PETG untuk menahan proses sterilisasi yang ketat juga membuatnya cocok untuk kemasan farmasi dan perangkat medis.

Kiat untuk memulai pencetakan 3D PETG

Persyaratan pencetakan dasar:

Suhu ekstruder :220-260 °C

Cetak suhu tempat tidur :50-75 °C

Lampiran :tidak perlu

Cetak penutup tempat tidur :lem tongkat, pita pelukis biru

• Selalu mulai dengan kecepatan cetak rendah sekitar 15mm/dtk, yang biasanya akan membantu Anda menemukan setelan mana yang paling sesuai dengan materi Anda. Setelah mengetahui setelan terbaik, Anda dapat meningkatkan kecepatan cetak.
• Untuk mencegah oozing dan stringing, Anda dapat menambah panjang retraksi sedikit – tambahkan 1mm untuk ekstruder langsung dan 2-3mm untuk ekstruder tipe Bowden. Jika Anda masih mendapatkan senar, Anda dapat menggunakan senapan panas untuk membakar senar yang tersisa setelah satu bagian selesai.
• Jika lapisan pada cetakan Anda mulai terpisah atau retak, Anda harus mengurangi kecepatan kipas pendingin. Semakin sedikit pendinginan yang digunakan, semakin lama lapisan yang diekstrusi harus terikat sepenuhnya dengan bagian lainnya.

Pencetakan 3D dengan Polikarbonat

Apa itu Polikarbonat?

Polikarbonat (PC) adalah salah satu plastik rekayasa terkuat yang tersedia untuk pencetakan 3D. Jika Anda membutuhkan komponen yang kuat, tahan panas, dan stabil secara dimensi yang dapat menahan benturan kuat, maka PC akan menjadi pilihan material yang menarik.

PC bisa sangat menantang untuk mencetak 3D, karena memerlukan suhu tinggi untuk diekstrusi dengan benar dan memiliki kecenderungan yang lebih besar untuk melengkung dan membelah daripada termoplastik lain seperti ABS. Namun, setelah dikuasai, ia dapat menghasilkan suku cadang cetak 3D yang kuat dan tahan lama untuk aplikasi teknik Anda berikutnya.

Mengapa mencetak 3D dengan PC?

• Sifat material yang sangat baik :PC adalah material kaku yang menawarkan kekakuan, kekuatan, dan ketahanan panas yang tinggi. PC menunjukkan ketahanan kimia sedang dan ketahanan suhu yang sangat baik.
  
  
• Sifat optik bagus :Transparansi PC sebanding dengan kaca. Bahan ini mentransmisikan cahaya tampak lebih baik daripada kebanyakan plastik lainnya, termasuk PETG.
  
  
• Pemrosesan akhir yang mudah :ketahanan benturan PC yang tinggi menjadikan tumbling sebagai pilihan yang sesuai untuk pasca-pemrosesan otomatis. Dengan menggetarkan partikel grit, garis lapisan dapat dihaluskan dengan cepat tanpa merusak bagian tersebut.

Apa batasan PC?

• Sama seperti PETG, PC bersifat higroskopis, jadi Anda harus menjaga filamen dalam lingkungan yang terkontrol dan dengan kelembapan rendah untuk mencegahnya menyerap kelembapan dari udara.
  
  
• PC bukanlah bahan termudah untuk mencetak 3D jika kondisi optimal tidak terpenuhi. Karena ketahanan panasnya yang tinggi, PC perlu dicetak pada suhu tinggi (biasanya di atas 250 °C). Namun, suhu tinggi dapat menyebabkan peningkatan tekanan internal di suatu bagian, menyebabkannya melengkung, mengelupas, dan menempel buruk pada alas cetak.

Aplikasi umum

PC telah digunakan dalam berbagai aplikasi seperti lensa kacamata hitam, masker selam, layar tampilan elektronik, dan casing ponsel.

Cetakan injeksi

Karena kuat dan tahan panas, PC ideal untuk aplikasi yang menahan beban dan stres tinggi, serta dapat digunakan pada suhu setinggi 110 C. Cetakan injeksi untuk manufaktur volume rendah, alat dan prototipe fungsional semuanya merupakan kandidat yang baik untuk pencetakan 3D dengan PC.

Manifold masuk

PC yang diperkuat karbon juga sangat cocok untuk membuat intake manifold dan bagian lain yang terkena suhu tinggi.

Kiat untuk PC pencetakan 3D

Persyaratan pencetakan dasar:

Suhu ekstruder :250-300 °C

Cetak suhu tempat tidur :90-150 °C

Lampiran :direkomendasikan

Cetak penutup tempat tidur :lem tongkat, PEI

• PC memerlukan lingkungan pencetakan suhu tinggi yang terkontrol. Untuk memastikan lingkungan yang terkendali, disarankan untuk menggunakan printer 3D yang sepenuhnya tertutup. Ini akan menjaga suhu di dalam printer 3D pada tingkat yang diperlukan, memfasilitasi tingkat keberhasilan cetak yang lebih tinggi, kualitas yang lebih baik, dan kinerja bagian yang dicetak.
  
  
• Untuk mencapai daya rekat tempat tidur cetak terbaik, aturan praktis yang baik adalah mengoleskan lapisan tipis lem ke pelat pembuatan atau menggunakan lembaran PEI.
  
  
• Saat mencetak 3D dengan PC, penting untuk mencetak dengan kipas pendingin mati untuk mencegah melengkung dan melengkung.
  
  
• Filamen PC rentan mengalir saat dicetak. Untuk mencegahnya, coba tingkatkan jarak retraksi dan kecepatan retraksi. Namun, untuk mencegah nozzle macet, hindari jarak retraksi lebih dari 10 mm.

Pilih materi FDM Anda dengan bijak

Memilih bahan yang tepat untuk kebutuhan Anda tergantung pada aplikasi spesifik Anda.

ASA, PETG, dan PC semuanya memiliki kelebihan dan aplikasi yang paling cocok untuk mereka. Jika Anda mencari filamen untuk membuat suku cadang untuk keperluan luar ruangan dan prototipe, ASA adalah pilihan yang tepat. Untuk prototipe fungsional yang kuat dan tahan lama, Anda mungkin ingin melihat PETG. Terakhir, pilihlah filamen PC jika ingin mencetak 3D transparan namun bagian yang sangat kaku.

Pencetakan 3D FDM terkadang rumit; namun, dengan pendekatan yang tepat, tantangan ini dapat diatasi.

Ingin mempelajari lebih lanjut tentang pasar bahan cetak 3D? Lihat artikel berikut:

5 Tren Membentuk Pasar Bahan Cetak 3D di 2019

Evolusi Pasar Bahan Cetak 3D:Tren dan Peluang di 2019