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