เปรียบเทียบวัสดุการพิมพ์ FDM 3D Printing

การเลือกประเภทของวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการพิมพ์ที่ต้องการนั้นยากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากตลาด 3D printing นั้นมีวัสดุใหม่ๆที่นำมาใช้เกิดขึ้นเสมอ สำหรับ FDM 3D printing วัสดุ PLA และ ABS นั้นในอดีตเคยเป็น Polymer หลักๆที่ใช้

และขณะนี้เราเห็นผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ กลายเป็นที่นิยมมากขึ้นทั้ง Polymer บริสุทธิ์และ Composite ในการศึกษานี้เรามุ่งเน้นไปที่ Polymer บริสุทธิ์หลักที่มีอยู่ในตลาดในปัจจุบัน เช่น PLA, ABS, PET, Nylon, TPU (ยืดหยุ่น) และ PC ซึ่งเราสรุปความแตกต่างและคุณสมบัติของวัสดุไว้ดังนี้


Methodology

วัสดุมักจะถูกแบ่งตาม 3 หมวดหมู่ คือ

1. ประสิทธิภาพเชิงกล 2. คุณภาพของชิ้นงาน 3. กระบวนการ

โดยเราแยกหมวดหมู่เหล่านี้ออกเพื่อให้เห็นภาพคุณสมบัติของ Polymer ที่ชัดเจนยิ่งขึ้น โดยการเลือกวัสดุขึ้นอยู่กับสิ่งที่ผู้ใช้งานต้องการพิมพ์ ดังนั้นเราจึงระบุหลักเกณฑ์การตัดสินใจที่สำคัญๆสำหรับการเลือกวัสดุที่นอกเหนือจากต้นทุนและความเร็วไว้ดังนี้ ;

  • Ease of printing ( ความง่ายในการพิมพ์วัสดุ ความง่ายในการป้อนวัสดุเข้าสู่เครื่องพิมพ์ ฯลฯ )

  • Visual quality ( คุณภาพของชิ้นงาน )

  • Max stress (ความเครียดสูงสุดที่วัตถุสามารถรับได้ก่อนที่จะแตกหักเมื่อค่อยๆดึงลงมา )

  • Elongation at break ( ความยาวสูงสุดที่วัตถุยืดออกก่อนที่จะแตก )

  • Impact resistance ( การทนต่อทำลายวัตถุด้วยแรงกระแทกอย่างฉับพลัน )

  • Layer adhesion / isotropy ( การยึดเกาะที่ดีระหว่างชั้นของวัสดุ)

  • Heat resistance ( อุณหภูมิสูงสุดที่วัตถุสามารถคงอยู่ได้ก่อนที่จะอ่อนตัวและเปลี่ยนรูป )

Research results for all six polymers displayed in one graph.

Note : มันเป็นเพียงคุณสมบัติที่เหมาะสำหรับการใช้งานบางอย่างเฉพาะเท่านั้น

เราไม่มีการประเมินเชิงปริมาณที่ดี แต่เรารู้ว่ามันเป็นปัจจัยสำคัญ เช่น ความต้านทานความชื้นหรือความเป็นพิษ


Results
PLA

PLA เป็นโพลิเมอร์ที่พิมพ์ง่ายที่สุดและให้คุณภาพของภาพที่ดี แข็งแรง แต่มีความเปราะมาก

ข้อดี

  • ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

  • ไม่มีกลิ่น

  • สามารถนำมาปรับปรุงผิวงานด้วยกระดาษทรายและทาสีด้วยอะคริลิก

  • ความต้านทานรังสี UV ที่ดี

ข้อเสีย

  • ต้านทานความชื้นต่ำ

  • ไม่ค่อยติดกาว ทำให้ติดกาวยาก


ABS

ผู้ใช้งานทั่วไปมักจะเลือก ABS มากกว่า PLA เมื่อต้องการความต้านทานต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นและความเหนียวที่สูงขึ้น

ข้อดี

  • สามารถทำกระบวนการหลังการพิมพ์ด้วย acetone vapors สำหรับทำผิวมัน

  • สามารถทำกระบวนการหลังการพิมพ์ด้วยกระดาษทรายและทาสีด้วยอะคริลิก

  • สามารถใช่ acetone เพื่อติดชิ้นงานเพื่อให้แข็งแรงขึ้นได้

  • มีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนที่ดี

ข้อเสีย

  • ไวต่อรังสี UV

  • มีกลิ่นเมื่อเครื่องพิมพ์กำลังทำงาน

  • มีโอกาสในการเกิดควันสูง


PET

เป็นพอลิเมอร์ที่นิ่มกว่าเล็กน้อยซึ่งโค้งมนได้ดีและมีคุณสมบัติเพิ่มเติมที่น่าสนใจพร้อมกับข้อเสียที่สำคัญบางประการ

ข้อดี

  • สามารถสัมผัสกับอาหารได้

  • ทนต่อความชื้นสูง

  • ทนต่อสารเคมีสูง

  • สามารถรีไซเคิลได้

  • มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี

  • สามารถทำกระบวนการหลังการพิมพ์ด้วยกระดาษทรายและทาสีด้วยอะคริลิก

ข้อเสีย

  • หนักกว่า PLA และ ABS


Nylon

Nylon มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานแรงกระแทกที่ดีที่สุดสำหรับเส้นใยที่ไม่ยืดหยุ่น

แต่การยึดเกาะระหว่าง layer นั้นไม่ค่อยดี

ข้อดี

  • ทนต่อสารเคมีได้ดี

  • มีความแข็งแรงสูง

ข้อเสีย

  • ดูดซับความชื้น

  • มีโอกาสในการเกิดควันสูง


TPU

TPU ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับงานที่มีความยืดหยุ่น มีความต้านทานแรงกระแทกสูงมาก

ข้อดี

  • ต้านทานการกัดกร่อนได้ดี

  • ทนต่อน้ำมันและไขมันได้ดี

ข้อเสีย

  • ทำกระบวนการหลังการผลิตยาก

  • ติดกาวได้ยาก


PC

PC เป็นวัสดุที่แข็งแรงที่สุดของวัสดุทั้งหมดและสามารถเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับ ABS เนื่องจากคุณสมบัติค่อนข้างคล้ายกัน

ข้อดี

  • สามารถฆ่าเชื้อได้

  • ง่ายต่อกระบวนการหลังการพิมพ์ (ขัด)

ข้อเสีย

  • ไวต่อรังสี UV


ข้อสรุป

การเลือกพอลิเมอร์ที่เหมาะสมนั้นเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับชิ้นงานที่พิมพ์ บทความนี้จะช่วยให้ผู้ใช้ได้ใช้วัสดุที่เหมาะสมกับความต้องการ อย่างไรก็ตามซัพพลายเออร์วัสดุมักจะผสมหรือเติมสารเติมแต่งเพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของพอลิเมอร์บริสุทธิ์ (เช่นการเพิ่มคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อทำให้วัสดุแข็งขึ้น) เราไม่ได้กล่าวถึงสูตรที่ซับซ้อนเหล่านั้นในบทความนี้ 


คำอธิบายเพิ่มเติม
  • เกรดที่ระบุในบทความนี้ใช้สำหรับพอลิเมอร์เฉลี่ยที่ใช้ทั่วไป แต่ประสิทธิภาพจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์จริงหรือผู้จำหน่ายที่ผู้ใช้ซื้อ

  • ไนลอนประเภทที่เรากล่าวถึงในบทความนี้คือ Nylon 6 ไม่ใช่ Nylon 11 หรือ 12

  • คุณภาพพื้นผิวชิ้นงานได้รับการทดสอบโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการหลังการพิมพ์ มีวิธีที่จะทำให้งานมพื้นผิวสัมผัสที่ดีขึ้นอื่น ๆ อีก (เช่นการใช้ไออะซิโตนกับ ABS)




Related Post

News & Event

Technology Guide

Contact  Us

095-740-3441 ( Sale )

081-875-3630 ( Support )

Service@additivexthailand.com 

607/73-77  Soi Pradu 1, New Road, Bangklo, Bangkorlaem, Bangkok 10120 Thailand

Follow Us

  • Facebook
  • YouTube

Quick Link

Copyright © 2020, The Additive