10 tahun Lay Filaments
Setiap penemuan dimulai sebagai eksperimen dan merupakan dianggap revolusioner sampai taraf tertentu. Manufaktur aditif tidak berbeda dalam hal ini, dan aspek eksperimental dan revolusioner dari material dan teknologi baru dalam pencetakan 3D selalu sangat mencolok dan mengasyikkan. Hal ini disebabkan fakta bahwa pencetakan 3D relatif baru tetapi berkembang dengan kecepatan yang benar-benar menakjubkan, terutama karena semakin banyak sektor dan bisnis memutuskan untuk memasuki Industri 4.0 dengan bantuan AM. Ini berarti berbagai macam kebutuhan yang harus dipenuhi dan tantangan yang harus diatasi.
Sepuluh tahun produktif di pasar pencetakan 3D
10 tahun yang lalu ketika pasar pencetakan 3D hanya menawarkan PLA dan ABS, seorang insinyur Jerman Kai Parthy meluncurkan filamen pertamanya yang disebut LayWoo-D3. Pada saat itu, itu adalah filamen kayu pertama di pasar dan penemunya sendiri memicu minat pada komunitas pencetakan 3D. Penemuan berikutnya, LayBrick, mendorong produsen lain untuk mulai bereksperimen dengan filamen kayu dan keramik juga. Sampai hari ini dapat dikatakan dengan aman bahwa Kai Parthy tidak kecewa, karena dia tidak berhenti mengirimkan filamen pencetakan 3D dan penemuan lainnya, seperti hotend dua warna atau solusi anti-warping.
Katalog Lay Filaments
Katalog Lay Filaments terdiri dari lebih dari 10 filamen inovatif (beberapa di antaranya dengan variasi) dengan sifat menarik, seringkali belum tertandingi di pasar pencetakan 3D. Filamen Lay memiliki penggunaan yang sangat unik dan praktis, dan lebih sering daripada tidak, mereka menghasilkan objek yang sama sekali tidak terlihat seperti cetakan 3D, yang dalam aplikasi tertentu dapat menjadi keuntungan. Semua filamen oleh Kai Parthy adalah produk berkualitas tinggi yang telah melalui pengujian ekstensif sebelum diluncurkan ke pasar. Beberapa Lay Filament yang paling inventif adalah GrowLay, seri LayWood, LayBrick, LayCeramic, Reflect-o-Lay, SoLay, MoldLay, seri PoroLay, dan seri LayAway.
GrowLay
Pada saat peluncurannya, filamen GrowLay merupakan bahan yang belum pernah ada sebelumnya dalam pencetakan 3D. Ini adalah filamen mikrokapiler yang dapat terurai secara hayati yang dapat menyerap air, pupuk cair, biji, dan substrat, sehingga dapat berfungsi sebagai struktur untuk menanam tanaman, jamur, lumut, lumut, dan bahkan keju.
Gambar 1:Potongan 3D dicetak dengan filamen GrowLay Coklat dan Putih. Sumber:Lay Filamen.
Muncul dalam dua pilihan - Brown GrowLay dan White GrowLay. Keduanya dapat diwarnai dengan pewarna makanan dan disterilkan (tidak pernah secara termal), yang membuatnya sangat populer di pusat penelitian, institusi farmasi, dan bahkan koki kreatif.
Video 1:Cara mencetak 3D dengan filamen Brown GrowLay. Sumber:RucklerSaga.
Meskipun Brown GrowLay mengandung sel kayu alami dalam komposisinya, sedangkan White GrowLay tidak, yang berarti kekuatan tarik dan kekakuannya lebih rendah. Hal ini membuat pencetakan 3D sedikit lebih sulit dan oleh karena itu disarankan bagi mereka yang memiliki pengalaman dengan Brown GrowLay.
Seri LayWood
LayWoo-D3 adalah filamen yang memulai semuanya pada tahun 2012. Filamen ini terdiri dari 40% serat kayu dan lapisan permukaannya mirip dengan kayu. Ini dapat diampelas dan dicat dan berubah warna bergantung pada suhu ekstrusi, yang membuatnya sempurna untuk cetakan 3D hiasan dekoratif seperti dekorasi rumah atau cetakan kayu.
Gambar 2:LayWoo-D3 (kanan) dan LayWood Flex (kiri) oleh Lay Filaments. Sumber:Lay Filamen.
Laywood Flex dibuat dari LayWoo-D3 dengan menambahkan komponen flexibilizer. Ini terdiri dari 35% serat kayu, pengikat polimer, dan flexibilizer. Seperti Laywoo-D3, dapat diampelas dan dicat, dan suhu ekstrusi mengubah fleksibilitas dan warnanya, yang dapat digunakan untuk menciptakan kembali efek cincin pertumbuhan tahunan.
LayBrick dan LayCeramic
LayBrick terdiri dari batu pasir dan pengikat polimer, dan permukaannya menyerupai batu atau keramik meskipun sifatnya bukan filamen keramik. Kekasarannya meningkat atau menurun tergantung pada suhu ekstrusi. Seperti LayWood, LayBrick sangat cocok untuk mencetak bagian dekoratif 3D, atau untuk mencetak model arsitektur.
Gambar 3:Filamen LayBrick (kiri) dan LayCeramic (kanan) oleh Kai Parthy. Sumber:Lay Filamen.
LayCeramic, sebaliknya, adalah filamen dengan sifat keramik yang sebenarnya. Objek yang dicetak 3D dengan filamen ini harus menjalani proses debinding dan sintering untuk melepaskan pengikat polimer agar bagian tersebut sepenuhnya keramik. Selanjutnya, potongan tersebut dapat diproses lebih lanjut (mis. dilapisi enamel) agar terlihat seperti keramik.
Reflect-o-Lay
Reflect-O-Lay adalah filamen yang terbuat dari PLA semi-fleksibel dan manik-manik retroreflective, salah satu penemuan Kai Parthy. Filamen diisi dengan jutaan pigmen pemantul yang bersinar intens saat disinari oleh obor atau lampu mobil, terlepas dari sudutnya.
Video 2:Teori di balik filamen Reflect-O-Lay. Sumber:Lay Filamen.
Reflect-O-Lay dapat digunakan untuk aksesori sepeda cetak 3D atau pensinyalan pasif untuk visibilitas dan keamanan lalu lintas, atau aksesori keren glow-in-the-dark. Komponen 3D yang dicetak dengan Reflect-O-Lay bersifat fleksibel dan dapat dicuci, sehingga dapat direkatkan atau dijahit ke pakaian dan dicuci tanpa risiko kehilangan sifat reflektifnya.
SoLay
Solay adalah filamen elastis seperti karet (Shore hardness 90A) dan dimaksudkan untuk digunakan dengan cara yang mirip dengan karet, misalnya pada sol sepatu, ikat pinggang, atau gelang. Ini dikembangkan dengan mempertimbangkan sektor tekstil tetapi dapat digunakan di industri lain, baik untuk pembuatan prototipe dan untuk komponen penggunaan akhir pencetakan 3D. Ini sempurna untuk pencetakan 3D alas kaki eksperimental karena dapat dicat (baik filamen maupun cetakannya) dengan tinta berbahan dasar alkohol.
Gambar 4:Mewarnai sepotong cetakan 3D dengan filamen Solay. Sumber:Lay Filamen.
Pencetakan 3D mudah dilakukan dan sebaiknya dilakukan pada printer 3D dengan ekstruder langsung (lebih baik untuk filamen fleksibel), seperti printer Raise 3D Pro2 atau printer Creality CR-10 .
MoldLay
MoldLay adalah rilis terbaru aKai Parthy. Ini adalah filamen dengan sifat seperti lilin. Itu dirancang untuk mencetak cetakan 3D untuk pengecoran lilin yang hilang serta cetakan permanen untuk logam. Ini memanifestasikan hampir tidak ada ketegangan dan tidak memerlukan tempat tidur panas untuk pencetakan 3D. Dalam metode pengecoran lilin yang hilang, cetakan dikelilingi oleh beton dan model filamen meleleh di dalamnya, menyisakan bentuk untuk diisi dengan logam cair yang diinginkan
Video 3:Lost wax casting dengan filamen MoldLay. Sumber:Lay Filamen.
Setelah potongan selesai, sisa beton dapat dihilangkan dengan merendam potongan dalam bak asam sitrat selama beberapa jam. MoldLay membuat proses pencetakan lebih sederhana, lebih terjangkau, dan lebih cepat daripada pengecoran lilin tradisional yang hilang. Itu tidak mengeluarkan asap beracun ketika meleleh dan tidak memerlukan peralatan khusus karena MoldLay dapat diikat dalam oven dapur biasa.
Seri PoroLay
Lay-Fomm dan Gel-Lay adalah dua filamen yang sangat unik dari keluarga PoroLay. Material keluarga PoroLay dirancang untuk mencetak 3D mikropori, objek seperti busa, karet, atau kulit yang dapat mengapung dan merenggang.
Lay-Fomm, tersedia dalam dua opsi: LayFomm 40 (Shore hardness 40A) dan LayFomm 60 (Shore 60A), sangat berpori dan dapat larut sebagian. Itu terbuat dari polimer dan PVA, bahan yang larut. Objek cetakan 3D kaku dan kuat tetapi ketika ditempatkan di air, PVA larut dan objek karet elastis berpori mikro tertinggal. Ini ideal untuk pencetakan 3D objek seperti spons elastis, misalnya simulasi kehidupan laut. Semakin lama waktu perendaman, objek menjadi lebih fleksibel. Selain itu, potongan yang dicetak 3D dengan LayFomm dapat dibasahi dengan cairan lain seperti minyak, gliserin, tinta, larutan garam, cairan ionik, atau konduktif listrik.
Video 4:Spons 3D dicetak dengan filamen LayFomm. Sumber:Lay Filamen.
GelLay, sebaliknya, meniru gelatin saat bersentuhan dengan air. Ini terdiri dari elastomer TPE dan PVA larut. Ini sangat berguna untuk objek lunak pencetakan 3D untuk aplikasi yang memerlukan kontak air dan daya apung, misalnya dalam biomekanik.
Video 5:Pencetakan 3D dengan filamen GelLay oleh Kai Parthy. Sumber:Lay Filamen.
Objek cetakan 3D kuat dan kaku, tetapi setelah dibilas atau direndam dalam air, PVA dalam GelLay larut dan objek memperoleh sifat seperti agar-agar. Sama halnya dengan filamen LayFomm, filamen GelLay dapat dibasahi dengan cairan selain air, seperti minyak, gliserin, tinta, larutan garam, cairan ionik, atau bersifat konduktif secara elektrik.
Seri LayAway
Seri LayAways adalah rangkaian materi pendukung oleh kai Parthy dan dibentuk oleh EthyLay, High-T-Lay (sebelumnya dikenal sebagai Chamberlay), LayCloud, dan LayPVA. Bahan pendukung membantu mendapatkan struktur yang kompleks dan rumit saat mencetak 3D dengan teknologi FDM. Setelah objek dicetak 3D, dukungan dihapus secara manual atau dengan melarutkan. Untuk pencetakan 3D dengan material pendukung, printer 3D dengan ekstruder ganda, seperti printer BCN Epsilon W27 atau printer Raise3D E2.
High-T-Lay, sebelumnya Chamberlay, adalah filamen pendukung suhu tinggi yang larut dalam air untuk bahan dengan suhu pelunakan tinggi. Ini dapat dikombinasikan dengan bahan teknis seperti PC atau POM serta filamen standar seperti ABS berkat suhu ekstrusi 240 ºC dan mampu menahan suhu ruang sekitar 100 ºC untuk waktu yang lama. High-T-Lay dapat dilarutkan dalam air, yang berarti tidak memerlukan area kerja berventilasi, seperti saat bekerja dengan D-Limonene, pelarut yang diperlukan saat bekerja dengan bahan pendukung lain seperti HiPS.
Gambar 5:Material pendukung High-T-Lay untuk material bersuhu tinggi. Sumber:Lay Filamen.
LayCloud adalah material pendukung pertama di pasar yang dirancang khusus untuk digunakan dengan filamen fleksibel atau semi-fleksibel seperti TPU dan TPE. Dapat dicetak pada suhu hingga 240°C dan larut dalam air panas maupun dingin, meskipun air panas mempercepat prosesnya. Karena larut dalam air, ia menawarkan keuntungan praktis untuk bahan pendukung seperti HiPS yang membutuhkan D-Limonene sebagai pelarut, zat yang perlu digunakan di area berventilasi baik dengan peralatan pelindung.
Gambar 6:Materi pendukung LayCloud dari seri LayAway. Sumber:Lay Filamen.
LayPVA adalah filamen larut lainnya dari Kai Parthy. PVA (polyvinyl acetate) adalah bahan yang larut dalam air yang sering digunakan sebagai bahan pendukung. Itu tidak mengeluarkan asap beracun, tidak berwarna dan dapat larut dalam air panas dan dingin, dan, mirip dengan LayCloud, air panas melarutkan LayPVA lebih cepat. Filamen ini sedikit lebih kaku daripada filamen PVA lainnya, yang membuatnya lebih mudah untuk dicetak. Ini dirancang untuk digunakan dengan PLA, ABS, dan Nylon. LayPVA dirancang agar lebih tahan terhadap distorsi panas dan degradasi termal di dalam ekstruder, yang cenderung menjadi masalah dengan filamen PVA lainnya. Oleh karena itu dapat digunakan dengan printer 3D dengan tempat tidur berpemanas dan masih menempel dengan baik.
Bahan cetak 3D yang unik dan visioner
Kai Parthy adalah kreator materi yang sangat kreatif dan produktif. Dia memperkenalkan filamen baru yang tak terbayangkan kira-kira setiap tahun, sekarang memiliki sekitar selusin bahan asli dan tak tertandingi dalam portofolionya.
Lay Filament adalah filamen yang sangat serbaguna dan dapat digunakan di banyak sektor, oleh pengguna dengan tingkat keahlian berbeda, dan untuk berbagai aplikasi seperti cetakan, penopang, alas tumbuh tanaman, kayu dekoratif, dan item keramik, tekstil, aksesori keselamatan jalan, atau spons dan benda agar-agar.
Komunitas pencetakan 3D tidak sabar menunggu materi cerdik Kai Parthy berikutnya. Semoga karyanya selama 10 tahun ke depan menghadirkan lebih banyak filamen canggih untuk kebutuhan baru yang muncul dalam manufaktur aditif setiap hari.