Vilket material ska jag använda för min skrivare?

Antalet additiva tillverkningsteknologier inom 3D-utskrift ökar stadigt. Fler och fler material finns tillgängliga. Numera finns till exempel även 3D-chokladskrivare framgångsrikt på marknaden. Det avgörande för rätt 3D-utskriftsmaterial är användningsområdet. Alla varianter har sina specifika för- och nackdelar. Den andra faktorn att ta hänsyn till är hårdvaran: Inte alla skrivare kan hantera alla 3D-utskriftsmaterial.

PLASTER

FDM (fused deposition modeling) är en av de mest kända 3D-utskriftsteknikerna och blir alltmer populär inom hobbyområdet. 

Plastfilament som PLA, PET-G, ABS och många andra sammansättningar med olika egenskaper, såsom väderbeständighet, UV-resistens, kemisk resistens osv., har en sak gemensamt:

De kan formas till en del med rätt temperaturinställningar med hjälp av en 3D-skrivare. Enkelt uttryckt.

För att vara exakt smälts plasten och appliceras lager för lager på rörelseplanet. Ju finare lagrets höjd är, desto mindre syns de enskilda lagren med blotta ögat. Men på detta sätt förlängs trycktiden enormt. Naturligtvis påverkar även andra faktorer tiden, till exempel fyllningen (Infill) eller väggtjockleken.

Det filament bör helst torkas eller förvaras i en låda med silikat eftersom plaster generellt har en tendens att absorbera fukt, vilket kan påverka utskriftskvaliteten. Därför rekommenderas även uppvärmda torklådor.

För 3D-skrivare med Bowden-extruder rekommenderas att filamentet matas in från sidan, medan en matning uppifrån är fördelaktig för en Direct-extruder.

Elastiska filament som TPU kan bara skrivas ut begränsat med en Bowden-extruder eftersom avståndet mellan drivhjulen och hotend är så stort att det flexibla filamentet inte har tillräcklig kraft att pressas genom munstycket och istället kan vrida sig i PTFE-slangen.

RESIN/HARZ

SLA (stereolitografi) är den äldsta utskriftstekniken och har knappt förändrats tack vare den beprövade teknologin. 

Resin (oftast med en våglängd på 405nm) fylls i en behållare. Efter utskriftsstarten sänks en plattform från ovan ner i behållaren och stannar på första skiktets höjd, i det ögonblicket exponeras de första positionerna av objektet underifrån med UV-ljus och härdas vid plattformen. På så sätt byggs utskriften successivt upp och till slut är det färdiga objektet upp och ner på plattformen och kan lossas med en spackel.

Det färdiga objektet måste nu tvättas med en Wash & Cure med IPA och sedan härdas ytterligare med UV-ljus.

Med denna utskriftsteknik kan mycket detaljerade skulpturer men också funktionella delar tillverkas. 

Resinet som används finns i många olika färger. Även transparent eller flexibelt resin kan enkelt skrivas ut med bra inställningar. 

METALL

SLS (selektiv lasersintring) är kungsklassen inom additiv tillverkning.

Enkelt förklarat:

Med en rakel appliceras metallpulver maskinellt lager för lager och objektet byggs upp med en laser efter varje rakeldrag. 

Till sist har man ett stort byggutrymme fyllt med pulver, från vilket man måste ta ut de färdiga objekten med speciella utsugningsanordningar och pensel.

Det geniala är att pulvret samtidigt fungerar som stödelement för objekten och kan återanvändas. Mycket komplexa geometriska former kan tillverkas med denna metod och en hög seriekvalitet kan uppnås.

För närvarande är inköpskostnaderna för sådana enheter och deras nödvändiga tillbehör mycket höga och därför mer lämpade för industriellt/kommersiellt bruk.

KERAMIK

Det var bara en tidsfråga innan även denna metod speglades i 3D-utskrift. Numera har SLA, DLP, FDM, Binder Jetting och till och med SLS-metoder anpassats till det keramiska materialet lera. Enligt en studie förväntas keramisk utskrift mogna år 2025 och därefter etablera sig som en tillverkningsteknik för många olika branscher.