Filamen Tahan Panas Terbaik untuk Pencetakan 3D – Peringkat dan Wawasan Pakar
Bagian hasil pencetakan 3D digunakan dalam berbagai industri dan keperluan yang tak terhitung. Tidak jarang beberapa aplikasi memerlukan karakteristik teknis tertentu, seperti daya tahan benturan, resistensi kelembaban, resistensi UV, atau tahan panas. Kali ini kita akan fokus pada tahan panas dan menentukan filamen mana yang paling tahan terhadap panas.
Ketika bicara tentang tahan panas, Polycarbonate adalah salah satu termoplastik paling cocok karena suhu transisi kaca-nya adalah 150°C. Namun, sebagian besar printer tidak bisa mencetak dengan polycarbonate, sehingga setidaknya untuk kebanyakan orang, filamen ideal adalah ABS karena suhu transisi kaca-nya adalah 105°C.
| Material | Suhu Meja | Suhu Ekstrusi | Enclosure | Printer Normal | Suhu Transisi Kaca | Resistensi Kelembaban | Harga |
| PEEK | 120°C-145°C | 360°C-400°C | Ya | Tidak | 143°C | Tinggi | $30-$40 |
| PAHT CF15 | 100°C-120°C | 260°C-280°C | Ya | Ya | 72°C | Rendah | $85-90 |
| Polycarbonate | 80°C-120°C | 260°C-310°C | Ya | Ya | 150°C | Rendah | $40-$60 |
| Polypropylene | 80°C-100°C | 230°C-260°C | Ya | Ya | -20°C (tahan 160°C) | Tinggi | $80-$110 |
| Polyamide | 70°C-80°C | 220°C-260°C | Ya | Ya | 60°C (tahan 120°C) | Rendah | - |
| ABS | 90°C-110°C | 230°C-250°C | Ya | Ya | 105°C | Rendah | $15-$22 |
| PETG | 80°C-100°C | 210°C-250°C | Tidak | Ya | 75°C | Rendah | $15-$25 |
Filamen Tahan Panas Terbaik untuk Pencetakan 3D
Industri 3D berkembang dengan sangat cepat, di mana material baru dan lebih baik diperkenalkan secara berkala. Tahan panas memperluas cakupan penggunaan filamen tertentu, sehingga kita akan melihat daftar dasar filamen 3D dengan menekankan tahan panas dan parameter pencetakan dari yang paling tahan panas hingga yang paling rendah.
Tidak perlu heran jika PLA biasa memiliki batasan dan harus menjauh dari daftar ini setiap saat.
PEEK
| Suhu Meja | 120°C-145°C |
| Suhu Ekstrusi | 360°C-400°C |
| Enclosure | Ya |
| Printer Normal | Tidak |
| Suhu Transisi Kaca | 143°C |
| Resistensi Kelembaban | Tinggi |
| Harga | $30-$40 |
Polyether Ether Ketone (PEEK) adalah termoplastik semi-kristal dan saat ini dianggap sebagai polimer berkinerja tinggi terbaik karena kualitas termal, mekanis, dan kimiawi-nya.
Tidak semua printer mampu mencetak dengan PEEK karena persyaratan suhu tinggi. PEEK memiliki suhu transisi kaca 143°C dan memerlukan suhu operasi 360-400°C dengan suhu meja 120-145°C. Ada printer khusus yang dirancang untuk mencetak PEEK yang mencakup ruang cetak tertutup. Cetakan PEEK dapat menahan suhu hingga 260°C.
Untuk memberikan gambaran tentang suhu ekstrusi maksimum yang dapat dicapai oleh printer 3D biasa, Prusa i3 memiliki suhu nozel maksimum 300°C. Ini berarti mencetak filamen PEEK tidak mungkin dilakukan.
Untuk menggunakan filamen ini, Anda harus mendapatkan akses ke printer 3D kelas industri, yang menurut estimasi akan memerlukan biaya sekitar 29.000 USD (perkiraan untuk APIUM P220).
PEEK menghasilkan cetakan yang awet dengan kekuatan tarik tinggi, tahan panas dan air, serta biokompatibel, namun bekerja dengan filamen ini rumit dan memerlukan pengguna yang berpengalaman dan paham tentang sistem yang akan menghasilkan hasil optimal. PEEK banyak digunakan di industri medis, otomotif, dan penerbangan, serta bagian seperti bearing, pompa, dan klep kompresor dicetak dengan memuaskan.
PAHT CF15
| Suhu Meja | 100°C-120°C |
| Suhu Ekstrusi | 260°C-280°C |
| Enclosure | Ya |
| Printer Normal | Ya |
| Suhu Transisi Kaca | 72°C |
| Resistensi Kelembaban | Rendah |
High-Temperature Polyamide dengan penguat serat karbon (PAHT CF15) adalah material yang sangat kuat dan secara teknis canggih yang mengandung 15% serat karbon dan tahan panas serta kimiawi.
Cetakan PAHT CF15 dapat menahan suhu konstan 150°C tetapi dapat naik hingga 180°C untuk waktu singkat. Saat pencetakan, diperlukan suhu meja 100-120°C dengan suhu nozel 260-280°C. Suhu transisi kaca adalah 72°C, dan ruang cetak diperlukan untuk hasil optimal.
Persyaratan ini memungkinkan kita mencetak bagian PAHT CF15 menggunakan printer 3D biasa, dengan catatan bahwa membutuhkan meja pemanas dan enclosure.
Filen ini digunakan dalam aplikasi teknik untuk proyek teknis untuk memproduksi bagian bergerak dan sering digunakan sebagai pengganti komponen logam. Ini disebabkan karena cetakan tahan panas pada tingkat yang dapat diterima serta kekakuan dan kekuatan tarik tinggi.
Filen ini cukup mudah digunakan dan tidak menimbulkan tantangan pencetakan besar selain aus nozel, sehingga nozel yang sesuai harus dipilih.
Polycarbonate
| Suhu Meja | 80°C-120°C |
| Suhu Ekstrusi | 260°C-310°C |
| Enclosure | Ya |
| Printer Normal | Ya |
| Suhu Transisi Kaca | 150°C |
| Resistensi Kelembaban | Rendah |
| Harga | $40-$60 |
Polycarbonate (PC) dikenal karena kekuatan dan daya tahannya dan tetap menjadi pilihan filamen bagi pengguna yang ingin filamen serbaguna yang menghasilkan cetakan dengan resistensi panas tinggi, resistensi benturan, dan kejelasan optik dengan bonus tambahan berupa ringan. Meskipun rentan terhadap penyusutan, filamen tetap populer karena hasil akhirnya.
Ruang cetak tertutup diperlukan untuk mempertahankan stabilitas dan kualitas cetak. Suhu nozel harus antara 260°C dan 310°C dengan suhu meja 80-120°C. Suhu transisi kaca polycarbonate adalah 150°C, dan cetakan dapat menahan panas hingga sekitar 140°C.
Pertanyaan pertama yang saya coba jawab saat meneliti material baru adalah apakah saya bisa mencetaknya dengan printer 3D biasa saya (bukan bahkan yang prosumer). Jika Anda memiliki meja pemanas dan mesin tertutup, Anda dapat mulai mencetak dengan material kelas industri ini dengan relatif mudah.
Filen polycarbonate higroskopis, berarti menyerap kelembaban dari udara, sehingga penyimpanan yang tepat sangat penting untuk menjaganya tetap kering.
Kelembaban akan menyebabkan komplikasi cetak, dan karena itu, setiap perhatian harus diberikan untuk menghilangkan paparan kelembaban dengan menyimpan filamen dalam wadah kedap udara. Saat pencetakan, kipas pendingin harus dimatikan untuk memungkinkan aerasi yang tepat.
Saya merekomendasikan Polymaker Polycarbonate.
Polypropylene
| Suhu Meja | 80°C-100°C |
| Suhu Ekstrusi | 230°C-260°C |
| Enclosure | Ya |
| Printer Normal | Ya |
| Suhu Transisi Kaca | -20°C (tahan 160°C) |
| Resistensi Kelembaban | Tinggi |
| Harga | $80-$110 |
Polypropylene juga adalah termoplastik semi-kristal dengan kualitas tahan kimia dan benturan tinggi, menjadikannya sangat baik untuk digunakan di sektor industri, pakaian olahraga, dan aplikasi peralatan rumah tangga.
Suhu ekstruder 230-260°C dan suhu meja 80-100°C diperlukan. Suhu transisi kaca sekitar 260°C. Karena persyaratan panas tinggi, ruang cetak diperlukan untuk mengontrol penyusutan. Produk akhir dapat menahan suhu antara 82°C dan 120°C, tergantung pada komposisi filamen.
Polypropylene tidak higroskopis dan bekerja baik dengan komponen terendam atau item yang routinely dalam kontak dengan kelembaban. Ia berfungsi baik sebagai isolasi listrik dan digunakan secara luas untuk membuat peralatan dapur untuk cuci piring dan magnetron serta peralatan medis dan bagian. Polypropylene dikenal dengan finishing halus yang terus-menerus diberikan.
Polyamide (PA)
| Suhu Meja | 70°C-80°C |
| Suhu Ekstrusi | 220°C-260°C |
| Enclosure | Ya |
| Printer Normal | Ya |
| Suhu Transisi Kaca | 60°C (tahan 120°C) |
| Resistensi Kelembaban | Rendah |
Polyamide memiliki struktur semi-kristal yang membuatnya sangat kuat karena juga fleksibel, menambah kekuatannya. Produk akhir tahan panas dan banyak digunakan dalam aplikasi otomotif, transportasi, listrik, dan elektronik. PA juga tahan goresan, minyak, dan benturan.
PA dapat menahan suhu hingga 120°C untuk waktu yang lama, dan suhu pencetakan antara 220°C dan 260°C. Suhu meja 70-80°C diperlukan sementara rentang suhu kaca antara 55°C dan 75°C. Kipas pendingin harus dimatikan saat mencetak dengan PA. Anda dapat mengunduh profil Cura untuk mencetak dengan Polyamide di sini.
Sebagian besar filamen polyamide dibuat dengan nylon, tetapi beberapa termasuk serat kaca. PA higroskopis dan harus dikeringkan sebelum digunakan. Ia juga rentan terhadap penyusutan dan memerlukan ruang cetak tertutup serta tanpa kipas untuk mengontrol deformasi cetakan.
ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)
| Suhu Meja | 90°C-110°C |
| Suhu Ekstrusi | 230°C-250°C |
| Enclosure | Ya |
| Printer Normal | Ya |
| Suhu Transisi Kaca | 105°C |
| Resistensi Kelembaban | Rendah |
| Harga | $15-$22 |
Termoplastik ini tidak perlu diperkenalkan, namun berikut adalah salah satu. ABS adalah filamen 3D populer lainnya karena resistensi panas dan kerusakan yang tinggi. Meskipun memiliki resistensi panas yang hebat, ia masih rentan terhadap sinar UV dari matahari, dan sejenisnya ASA memiliki perlindungan UV, sehingga cocok untuk penggunaan di luar ruangan.
Suhu pencetakan sekitar 240°C dengan suhu meja 90-100°C, sementara suhu transisi kaca adalah 105°C. Cetakan selesai dapat menahan suhu mendekati 100°C tetapi tidak untuk waktu yang lama. Pencetakan memerlukan ruang cetak karena penyusutan cukup umum dengan ABS.
ABS higroskopis, jadi perhatian harus diberikan pada penyimpanan untuk meminimalkan kontak dengan kelembaban. Ia sulit dicetak karena penyusutan di sudut luar cetakan yang disebabkan oleh pendinginan yang tidak merata. Meskipun filamen higroskopis, cetakan cenderung tahan air dan juga tahan benturan, menjadikannya pilihan yang baik untuk sebagian besar profesional.
Jika Anda memikirkan untuk membeli filamen ABS, jangan hanya membeli yang generik melainkan merek ABS ini karena bekerja hebat dan tidak membongkar dompet.
Polyethylene terephthalate glycol-modified (PETG)
| Suhu Meja | 80°C-100°C |
| Suhu Ekstrusi | 210°C-250°C |
| Enclosure | Tidak |
| Printer Normal | Ya |
| Suhu Transisi Kaca | 75°C |
| Resistensi Kelembaban | Rendah |
| Harga | $15-$25 |
Filen PETG sangat mudah dicetak dan dapat dibandingkan dengan PLA dalam hal ini. Namun, PETG memiliki kualitas yang lebih baik terkait resistensi panas, air, dan kimia korosif.
PETG mampu menahan suhu hingga 75°C. Suhu ekstrusi nozel bervariasi antara 210-250°C dan memerlukan meja pemanas pada 80-100°C. Suhu transisi kaca adalah 75°C dan ruang cetak tidak diperlukan selama suhu lingkungan tidak terlalu dingin.
Saat mencetak, kipas direkomendasikan hanya setelah lapisan pertama terbentuk dan menempel dengan baik pada meja. Setelah itu, kipas pendingin mengatur suhu nozel dan mempercepat pendinginan untuk membantu mencegah serbuk dan gelembung, memberikan finishing terperinci pada cetakan Anda.
PETG digunakan di industri makanan dan minuman karena dapat dengan mudah disterilkan dan cukup fleksibel namun kuat. Properti sterilisasi membuatnya ideal untuk digunakan di industri medis. Dalam ritail, PETG digunakan untuk memproduksi standar untuk barang point-of-sale.
PETG umumnya dianggap sebagai salah satu filamen pencetakan 3D terbaik karena mudah dicetak dan dapat menahan suhu tinggi.
Apakah PLA Tahan Panas?
PLA adalah yang paling tidak tahan panas dari semua jenis filamen, namun jauh lebih mudah dicetak karena persyaratan panas rendah. Cetakan selesai tidak akan merespons dengan baik kondisi panas seperti di dalam mobil terkunci di tengah hari matahari panas. Suhu leleh alami PLA sekitar 80°C tetapi ditingkatkan dengan aditif (sering disebut PLA+). Seperti kebanyakan jenis filamen, PLA juga tunduk pada aditif untuk meningkatkan penggunaan aplikasi secara keseluruhan.
Karena PLA biodegradable, biasanya digunakan pada implan medis seperti sekrup jaringan untuk membantu penyembuhan. PLA hadir dalam berbagai grade yang meliputi saintifik, medis, aman makanan, dan akhirnya menjadi PLA standar yang digunakan dalam pencetakan 3D sehari-hari.
Suhu meja yang direkomendasikan untuk PLA antara 40°C dan 60°C jika Anda memutuskan untuk menggunakan meja pemanas untuk hasil aerasi yang lebih baik. Suhu nozel diatur sekitar 190°C-215°C, tergantung pada merek dan pigmenasi.
PLA tetap menjadi filamen yang fungsional dan berguna untuk dicetak, namun pertimbangan yang tepat harus diberikan pada aplikasi cetakan.
Apakah resin tahan panas?
Mencetak dengan resin melibatkan proses yang sepenuhnya berbeda di mana resin cair diekspose pada cahaya UV yang mengeras dan mengkeringkan resin yang diekspose. Cetakan resin dasarnya dibuat terbalik, dengan dasar tangki resin mengontrol paparan cahaya UV.
Cetakan resin cukup kokoh, tetapi beberapa memiliki tingkat fleksibilitas yang memungkinkan penggunaan berkali-kali, termasuk pembuatan cetakan mahkota dan jembatan gigi dalam kedokteran gigi dan aplikasi teknik.
Ada resin suhu tinggi yang memiliki ekspansi termal rendah dan kekuatan tarik tinggi yang dapat menghasilkan komponen yang akurat dan cepat. Namun, resin suhu tinggi menghasilkan komponen tanpa fleksibilitas, sehingga clip-on, snap fits, dan living hinges tidak direkomendasikan.
Cetakan resin akan memiliki suhu defleksi panas 289°C @ 0.45 MPa jika Anda menggunakan High-Temp Resin. Material ini tidak meleleh, jadi suhu transisi kaca tidak diukur.
Cetakan resin suhu tinggi digunakan sebagai fixture tahan panas, komponen casing, kontrol udara dan panas cairan, prototipe cetakan, dan pengujian lingkungan. Fungsi dan aplikasi resin suhu tinggi terus berkembang seiring dengan berbagai jenis resin yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan keuntungan manufaktur hemat biaya yang terintegrasi di seluruh industri.
Lihat bagian produk kami yang direkomendasikan
Kami membuat bagian produk yang direkomendasikan yang akan memungkinkan Anda untuk menghilangkan tebakan dan mengurangi waktu yang dihabiskan untuk meneliti printer, filamen, atau upgrade yang harus diperoleh, karena kami tahu bahwa ini dapat menjadi tugas yang sangat menakutkan dan umumnya mengarah pada banyak kebingungan.
Kami telah memilih sejumlah printer 3D yang kami pertimbangkan baik untuk pemula, menengah, bahkan para ahli, membuat keputusan lebih mudah, dan filamen serta upgrade yang terdaftar semuanya telah diuji oleh kami dan dipilih dengan cermat, jadi Anda tahu bahwa mana pun yang Anda pilih akan bekerja sesuai harapan.
