如何為自己的3D印表機選擇耗材?

2020-12-05 123D自習室

關於耗材的內容我思考很久了,一直沒有找到合適的時間來寫,今天剛好休息,利用休息的時間,整理一下思緒,把自己的經驗分享給大家。

首先說明,本文中的耗材指的是FDM的耗材,像SLA、SLS、3DP這些我接觸的並不多,所以這個就不涉及了。

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為什麼耗材還需要選擇?

印表機各式各樣,可以選擇,那麼耗材是不是也要選擇?

答案是肯定。

雖然市場上的耗材你買回來可能都能列印作品,但是耗材不同,模型的精度,表面紋理深度這些因素可能都不相同。

另外也有人認為PLA達不到自己要的效果,希望使用不同性能的耗材,所以市場上除了常見的PLA和ABS以外,還有各種改性添加耗材。

下面我先對這些耗材進行介紹。

我認為FDM的耗材基本可以分為三大類。

①常見耗材(PLA、ABS、TPU)

PLA與ABS是最常見的FDM 3D列印耗材,這也是大家所熟知的,它們兩個都是工程塑料。

ABS在我們的日常生活中應用很廣泛,比如你身邊隨意一件塑料製品都有可能是ABS材質或者含ABS成分。

PLA是後來推出的一種聚乳酸耗材,從玉米澱粉中提取出來的,環保無公害的食品級可降解耗材。

TPU耗材可能剛接觸的同學不太清楚,一旦你進入這個圈子時間長點就知道,FDM 3D印表機還可以列印一種柔性的耗材——TPU。

3D列印剛開始進入國內的時候,很多使用ABS耗材,後來隨著行業的逐漸完善與成熟,PLA慢慢統一了市場,現在使用ABS列印的多數是一些工廠或者企業,因為就用途而言,PLA完全可以滿足基礎3D列印模型的要求。

ABS耗材在列印時,味道偏大,工作環境要求較高,所以使用ABS的人就越來越少。

TPU耗材這裡不做贅述,改天我專門來介紹一下,因為材料本身的問題和對印表機結構的要求造成這種材料很小眾。使用效果也並不理想。

這裡也推薦大家用PLA的耗材,這不是我的推薦,這是市場的選擇。

②改性耗材

改性耗材我認為主要可以分為兩種,一種是基於PLA材質的改性,另一種類似於功能性的改性,且聽我娓娓道來。

細心的同學在網上買耗材時,有時可以看到有的PLA耗材會標明改性。

這個主要是為了提升PLA耗材的性能,不同的廠家提出的改性方案也不盡相同。

改性之後的耗材名稱也可能不同,有些叫改性PLA,有些叫PLA+,也有的廠家直接就給耗材換了名字。

第二種改性,可以說改的是耗材的色彩。

例如溫變耗材

就是說不同的溫度它會顯示出不同的顏色,怎麼樣,神奇吧。

我之前也打過這樣的模型,用手捂一會兒,顏色就會變得不同,但是這個還是一個雞肋的改變,適合模型的展示,有興趣的同學可以了解一下。

再一種就是漸變色耗材

FDM只能列印單色,這是它的通病,所以就有廠家開發了漸變色的耗材。

它耗材本身就是漸變的顏色,以至於列印出來的模型,也是漸變的色彩。

通過漸變的顏色,為3D列印的作品添加了一些靈氣。

這隻雞是我雞年春節前列印的模型,到現在也有幾年了,依然是我比較喜歡的作品之一。

還有一種常見的,就是絲綢類的耗材,這種耗材也是基於PLA改良的耗材,列印完成後,表面精度閃閃發光,哈哈,有點誇張了。雖然表面依然有紋路,但他的效果有目共睹,還真像它的名字一樣,有絲綢的效果。

大家如果需要表面精度高的話,可以試試這個。

這是我之前列印的模型,用的是絲綢的耗材,燈光下熠熠生輝。

③顆粒添加耗材

先說結論,顆粒添加的耗材容易堵頭。

例如木屑顆粒添加,這裡的顆粒肯定是很小的顆粒,不會讓你看出來。

我之前有幸拿到過兩卷試用耗材,列印後效果真心不錯,不僅顏色像木質的,加上FDM本身的紋理,那種稍微粗糙的手感也像極了木質。

據說裡面添加有木質顆粒,容易堵頭;後來我的印表機真就堵頭了,不知道是不是這個原因。

為了達到某個效果,廠家都會去做一些。

④不常見的耗材

這裡的不常見指的是普通人不常見,其實想PC、ASA、PBT、PET、PVA等等耗材在工廠中會有應用。

像我們普通人選耗材使用PLA就可以了,或者選幾個改性的耗材嘗嘗鮮也是可以的。

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如何選擇適合自己的耗材?

PLA本身的顏色是白色偏透的,那哪裡來的五顏六色呢?

其實都是通過添加不同的化學藥劑,來實現的。

不同的耗材廠家,所使用的配方比例均不相同。就像同樣是辣椒炒肉,每家菜館的口味也可能相差甚遠,就是配方比例不同的原因。

想要摸清楚自己印表機的脾氣,就得先清楚它的胃口喜好。

所以PLA也是需要選擇的。

首先,你可以從網上各家店鋪買一些產品小樣,應該很多家都有200克的耗材小樣,就是給試用的。

你可以從不同廠家買入試用。

收到耗材後,我提供三個方面的選擇參考。

①耗材外表

包裝問題。3D列印的新耗材基本都是密封包裝,是為了防潮的,先查看包裝是否漏氣。漏氣是商家的態度問題,如果是我選擇,就直接淘汰了。

觀察色差。除了漸變色和溫變的耗材,其他的耗材基本都是單色的,觀察是否存在色差。色差會導致模型表面顏色的不同。

耗材斑點。這個是耗材沒處理乾淨,也會影響表面效果。

②耗材精度

FDM的耗材一般有兩種規格,一種是3.0的,一種是1.75,這兩種其實沒有本質的差異,只是有的設備結構需要粗一點的耗材。最常見的還是1.75的耗材。

如果耗材尺寸過細容易出現耗材供應不足,甚至斷層等現象;耗材過粗也容易出現溢料、或者模型表面結瘤等現象。

收到耗材後可以採用遊標卡尺來測量具體尺寸,可以抽取一段耗材,測量其直徑,並計算平均值,一般情況,在合理公差範圍內是沒有問題的。

上面兩點基本不會出現問題,不過也可能存在不良商家,所以大家還是多注意為好。最關鍵的其實還是第③點,列印效果的測試。

③列印效果

列印測試時可以將同一耗材使用不同溫度進行列印,同樣的方法,測試所有耗材,對比列印效果。

有興趣的同學可以參考下表進行試驗:

除了列印效果,在列印第一層時應該關注其擠出的耗材是否均勻;以及在列印過程中是否存在氣泡的現象。

-最後的話-

耗材在列印中也是至關重要的一環,所以不要輕視耗材的選擇。但也沒有前面說的那麼複雜,自己通過測試選擇一款最合適的,或者選擇一款測試最佳的列印溫度,也能達到想要的效果。

但是切記,不要頻繁更換耗材,不說你吃不消,你的印表機也吃不消。

好了,本期分享就到這裡,希望能幫到更多剛接觸3D列印的小白。

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