Filament nedir? Filament Çeşitleri Nelerdir?

3D Yazıcı Filament Özellikleri

Bu yazımızın konusu, FDM (Fused Deposition Modeling-Katmanlı Üretim) teknolojisine sahip 3D yazıcılarda kullanılan filament çeşitleri ve bunların özellikleri

Filamentler Hakkında Genel Bilgiler

FDM teknolojisinde üç boyutlu yazıcının çalışma prensibi oldukça basittir. Nozzle adı verilen uçta plastik eritilerek dökülür ve tıpkı bir bina inşa eder gibi obje katman katman oluşturulur. Eritilerek dökülen bu plastik malzeme filament olarak adlandırılır.

3D yazıcı filament türlerinden en çok tercih edilenler ABS ve PLA’dır. Ayrıca PETG, HIPS, PVA, Naylon gibi filamentler de kullanılmaktadır. PLA ile genellikle %30-40 oranında karıştırılmış; tahta, ağaç kabuğu, bambu, bronz, pirinç, bakır, esnek PLA, sıcaklığa ve ışığa duyarlı PLA, karbon fiberler ve antibakteriyel filamentler gibi özel malzemeler de bulunmaktadır. Bu malzemeler ile tasarımınıza uygun eşsiz modeller elde edebilirsiniz.

Filament Fiyatları

Filamentlerin fiyatları kullanılan malzemenin özelliğine ve kalitesine göre 80TL ile 250TL arasında değişmektedir. Ancak, PLA katkılı özel filamentlerin (tahta, bronz vb.) fiyatları normal PLA’lara göre daha yüksek olabilmektedir.

ABS Filamenti

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), mukavemeti yüksek ve petrol bazlı bir termoplastiktir. FDM teknolojisini kullanan ve tabla ısıtıcıya sahip bir 3D Yazıcı ABS baskı yapabilir. Tamamen kapalı kasaya sahip 3D yazıcılarla sorunsuz ve kaliteli baskılar alabilirsiniz. Ayrıca, LEGO parçaları da ABS’dir.

ABS Filamentinin Temel Özellikleri

• Yüksek sertlik, dayanıklılık ve darbelere karşı direnç.
• Düşük esneklik.
• Aseton ile çözümlenebilir ve yüzey işlemesi yapılabilir.
• Yiyecek ve içecekler ile kullanılması önerilmez.
• Genellikle basım sıcaklığı 230°C – 250°C arasındadır.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile karşılaşılmaması için kapalı sisteme sahip 3D yazıcı önerilir.
• Yatak sıcaklığı 80°C – 120°C arasında önerilmektedir.
• Düzgün çıktılar alabilmek için sıcaklık ve yatak kalibrasyonu ayarlarının dikkatli bir şekilde yapılması gerekmektedir.
• PLA'ya göre basımı oldukça zahmetlidir.

ABS Filamentinin Kullanım Alanları

ABS, mukavemeti yüksek bir malzeme olduğu için işlevsel 3D modellerin dayanıklı ve sağlam olması için tercih edilebilmektedir. Örneğin; mühendislik alanında prototip amaçlı 3D modeller, arabalar, elektrik ekipmanları gibi. Ancak ABS, özellikle sıcak yiyecekler ve içecekler ile temas halinde olmamalıdır.

PLA Filamenti

PLA (Polylactic Acid), mısır nişastası ve şeker kamışından üretilen organik bir biyopolimer ve termoplastiktir. Bu nedenle, insan sağlığına zararlı değildir. ABS ile kıyaslandığında daha parlak bir görüntüye sahiptir. FDM teknolojisini kullanan bir 3D Yazıcı PLA baskı yapabilir. 3D yazıcı dışında; bazı paketleme malzemeleri, streç filmler, plastik kaplar ve plastik su şişelerinde de bulunmaktadır.

PLA Filamentinin Temel Özellikleri

• ABS'ye göre basımı oldukça kolaydır.
• Sert bir yapıya sahiptir. Dayanıklı ve darbelere karşı dirençlidir.
• Hafif esnekliğe sahiptir, ancak kırılgandır.
• Aseton ile çözümlenmesi zordur.
• Basım sıcaklığı genellikle 190°C – 220°C arasındadır.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile karşılaşılmaz.
• Yatak sıcaklığı 50°C – 70°C arasında önerilmektedir.
• Bir kere ayarlanmış sıcaklık, yatak kalibrasyonu ve üretim hızı ile sorunsuz basım yapılabilir.

PLA Filamentinin Kullanım Alanları

PLA daha parlak bir görüntüye sahip olduğu için göze hitap eden alanlarda ve sağlığa zararlı olmadığı için insan vücudu ile temas halinde olabilecek yerlerde kullanılmaktadır. Örneğin; oyuncaklar, mimari ölçek modeller, mutfak gereçleri, kurabiye kalıpları, saklama kapları gibi. Bunun yanı sıra güneş ışığı ile sürekli maruz kalacak modelleriniz için PLA kullanmamanızı öneririz. Ayrıca, ABS ve PLA’nın Detaylı Karşılaştırılması bölümündeki tabloda da göreceğiniz gibi, PLA’dan yapılmış ürünleri 60°C’den yüksek sıcaklıklarda yıkamamanızı öneriyoruz.

PETG Filamenti

PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol-modified), termoplastik bir malzemedir. Meşrubat, yiyecek ve içecek kapları, mutfak gereçleri, kurabiye kalıpları ve sentetik fiber gibi kullanım alanları vardır. ABS ve PLA’ya alternatif olan PETG, ABS’den daha güçlü ve esnek bir yapıya sahiptir. Basımı PLA gibi kolaydır ve tamamen geri dönüştürülebilir.

PETG Filamenti Temel Özellikleri

• Yüksek sertliğe sahiptir, dayanıklıdır, darbelere karşı dirençlidir ve hafiftir.
• ABS ve PLA’dan daha esnektir.
• Aseton ile çözümlenemez.
• Yiyecek ve içecekler, yemek kapları için kullanılabilir.
• Basım sıcaklığı genellikle 220°C–250°C arasındadır.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile çok az karşılaşılır.
• Yatak sıcaklığı 60°C–70°C arasında önerilmektedir.
• Katmanlar iyi bir şekilde yapışır.
• Güzel çıktılar alabilmek için sıcaklık ve yatak kalibrasyonu ayarlarının dikkatli bir şekilde yapılması gerekebilir.

Antibakteriyel Filament

Kullanıldığı parçanın yüzeyi üzerinde bakterileri barındırmayan bir yapıya sahip olan, PLA katkılı bir malzemedir. Ayrıca özellik olarak PLA’ya çok benzemektedir. Eğitim sektöründe, yemek sektöründe, mutfaklarda, banyolarda, AVM’lerin tuvaletlerindeki kapı kolları ve musluk kolları gibi bakteri barındırabilecek her yerde kullanılabilir. Ayrıca PLA tabanlı bir malzeme olduğu için basım sırasında ortama insan sağlığına zararlı zehirli gaz bırakmamaktadır.

Antibakteriyel Filament Temel Özellikleri

• Yüksek sertliğe sahiptir, dayanıklıdır, darbelere karşı dirençlidir ve hafiftir.
• Aseton ile çözümlenemez.
• Yiyecek ve içecekler, yemek kapları için kullanılabilir.
• Basım sıcaklığı genellikle 185°C–195°C arasındadır.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları karşılaşılmaz.
• Yatak sıcaklığı 60°C–70°C arasında önerilmektedir.
• Katmanlar iyi bir şekilde yapışır.
• Güzel çıktılar alabilmek için sıcaklık ve yatak kalibrasyonu ayarlarının bir defa yapılması halinde çok az sorun ile karşılaşılır.

Tahta, Ağaç Kabuğu ve Bambu Filamentleri

Ağaç lifi ile PLA karışımı olan bu malzemeler ile üretilen objeler ele alındığında tahta hissi vermektedir. Ancak hoş görüntüye sahip olsalar da esneklikten ve çekme direncinden (tensile strength) taviz vermekteler. Bu nedenle, hareketli ve dayanıklılık gerektiren modellerde/sistemlerde kullanılamayabilir.

Tahta, Ağaç Kabuğu ve Bambu Filamentleri Temel Özellikleri

• Ahşap görünümlü kaplamaya sahiplerdir.
• Ev dekorasyonunda, biblolarda ve tahta aparatlar ile kullanılabilirler.
• Dayanıklılıkları modellerin tasarımına göre değişmektedir.
• Genellikle basım sıcaklığı 195°C–220°C arasındadır.
• Aseton ile çözümlenemezler.
• Yiyecekler ve saklama kapları ile kullanılmaları önerilmez.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile zaman zaman karşılaşılabilir.
• Yatak sıcaklığı 60°C–70°C arasında önerilmektedir.
• Katmanlar iyi bir şekilde yapışır.
• Güzel çıktılar alabilmek için sıcaklık ve yatak kalibrasyonu ayarlarının dikkatli bir şekilde yapılması gerekebilir.

Bronz, Pirinç ve Bakır Filamentleri

Metalik tozlar ve PLA karışımı ile elde edilen malzemelerdir. Tozların etkisiyle PLA'ya göre çok daha ağırdırlar ve ısıyı daha iyi iletirler. Bu nedenle, davranış olarak plastikten çok metaldirler. Yüzey işleminden (cilalama ve eskitme gibi) geçtikten sonra bronz, pirinç veya bakırdan oyularak yapılmış hissi veren objelere dönüşmektedirler.

Bronz, Pirinç ve Bakır Filamentleri Temel Özellikleri

• Eşsiz metal yüzeyleriyle metal hissiyatı verirler.
• Kuyumculuk, heykelcilik ve tarihi eserlerin restorasyonları gibi alanlarda kullanılmaktadır.
• Yüksek dayanıklılığa sahiptirler.
• Esneklikleri azdır.
• Genellikle basım sıcaklığı 195°C–220°C arasındadır.
• Aseton ile çözümlenemezler.
• Yiyecekler ve saklama kapları ile kullanılmaları önerilmez.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile çok az karşılaşılır.
• Yatak sıcaklığı 60°C–70°C arasında önerilmektedir.
• Katmanlar iyi bir şekilde yapışır.
• Güzel çıktılar alabilmek için sıcaklık ve yatak kalibrasyonu ayarlarının dikkatli bir şekilde yapılması gerekebilir.

Esnek PLA Filamenti

Termoplastik elastomerler (TPE) olarak da adlandırılan bu esnek filamentler, ABS ve PLA’nın dayanamayacağı gerilmelere ulaşabilmektedir. Basımı zor bir malzemedir. Esnek filamente özel tasarlanmış ekstrüder ve nozzle gerekmektedir.

Esnek PLA Filamenti Temel Özellikleri

• Oldukça esnektirler.
• Oyuncaklar, giyinebilir eşyalar (ayakkabı, terlik, bileklik, kolye vb.), telefon kapları ve görsel ürünler için kullanılabilir.
• Yüksek dayanıklılığa sahiptirler.
• Basım sıcaklığı genellikle sıcaklığı 210°C–235°C arasındadır.
• Aseton ile çözümlenemez.
• Yiyecekler ve saklama kapları ile kullanılması önerilmez.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile çok az karşılaşılır.
• Yatak sıcaklığı 60°C–70°C arasında önerilmektedir.
• Katmanlar iyi bir şekilde yapışır.
• Güzel çıktılar alabilmek için sıcaklık ve yatak kalibrasyonu ayarlarının dikkatli bir şekilde yapılması gerekebilir. Küçük ve ayrıntılı modellerde sıkıntı yaşanabilmektedir.

Sıcaklık ve Işığa Duyarlı PLA Filamenti

Bu filamentler ile soğuk-sıcak ve ışıklı-ışıksız ortamlarda farklı davranan objeler üretmeniz mümkündür. Ayrıca, gece parlayan objeler üretmek istiyorsanız “Glow-in-the-Dark” PLA’ları önermekteyiz.

Sıcaklık ve Işığa Duyarlı PLA Filamenti Temel Özellikleri

• Sıcaklık ve ışık ile objelerin rengi değişir.
• Oyuncaklar, giyinebilir eşyalar (ayakkabı, terlik, bileklik, kolye vb.), telefon kapları ve görsel ürünler için kullanılabilir.
• Dayanıklı ve normal esnekliktedirler.
• İdeal basım sıcaklığı 190°C–220°C arasındadır.
• Aseton ile çözümlenemez.
• Yiyecekler ve saklama kapları ile kullanılması önerilmez.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile çok az karşılaşılır.
• Yatak sıcaklığı 60°C–70°C arasında önerilmektedir.
• Bir kere ayarlanmış sıcaklık, yatak kalibrasyonu ve üretim hızı ile sorunsuz basım yapılabilir.

Şeffaf Filament

Transparan yani şeffaf objeler yaratmak için geliştirilmiş PLA ve PETG filamentlerini kullanabilirsiniz. Ancak, 3D modelinizin duvar kalınlığı nozzle çapınızdan ne kadar fazla ise, üretilen objenin şeffaflığı o kadar kaybolur. Özellikleri PLA veya PETG ile aynıdır.

Karbon Fiberler

Karbon fiber telleri ile PLA karışımı olan bu filament oldukça sert bir yapıya sahiptir ve obje basımı sırasında katmanlar iyi bir şekilde yapışır. Ancak fiyatı diğer filamentlere göre pahalıdır ve nozzle’ı aşındırabilir. Bu nedenle kullanılan nozzle, uygun bir malzemeyle kaplanmalıdır.

Karbon Fiber Temel Özellikleri

• Oldukça sert ve katı bir yapıya sahiptir. Katmanları iyi bir şekilde yapışır.
• Mekanik parçalarda, koruyucu kaplarda ve yüksek dayanıklılık isteyen uygulamalarda kullanılabilir.
• Esnekliği çok düşüktür ve esnediğinde kırılabilir.
• İdeal basım sıcaklığı 195°C–220°C arasındadır.
• Aseton ile çözümlenemez.
• Yiyecekler ve saklama kapları ile kullanılması önerilmez.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile çok az karşılaşılır.
• Yatak sıcaklığı 60°C–70°C arasında önerilmektedir.
• Pirinç yerine işlenmiş ve kaplanmış metalden yapılmış nozzle gereklidir

HIPS

HIPS (High Impact Polystyrene), genellikle destek malzemesi olarak ABS filamentleri ile kullanılan eriyebilen bir polimerdir. Karmaşık tasarımlara sahip modelleri destek malzemesi ile basmanız üretim kalitenizi arttırır. ArtıBoyut 3D Yazıcı ile gelen 2. kafa ile HIPS filamentini kullanarak destek yapılarını üretirseniz daha kaliteli ve sağlam ürünler elde edebilirsiniz. Modelinize zarar verebilecek kazıma, kırma veya kesme işlemlerine gerek kalmadan destek malzemesini Limonen içeren suyun içinde bekletmeniz yeterlidir.

HIPS Temel Özellikleri

• Limonen* içeren suda çözünür.
• Hafif esnekliğe sahiptir, ancak kırılgandır.
• Basım sıcaklığı genellikle 235°C – 255°C arasındadır.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile karşılaşılabilir.
• Yatak sıcaklığı 80°C – 120°C arasında önerilmektedir.
• Bir kere ayarlanmış sıcaklık, yatak kalibrasyonu ve üretim hızı ile sorunsuz basım yapılabilir.*Limonen, formülü C10 H16 olan metil-4 izopropenil-1 sikloheksen maddesinin yaygın adıdır.

PVA

PVA (Polyvinyl Alcohol), genellikle destek malzemesi olarak PLA ve PLA karışımlı filamentler ile kullanılan suda eriyebilen bir polimerdir. Karmaşık tasarımlara sahip modelleri destek malzemesi ile basmanız üretim kalitenizi arttırır. ArtıBoyut 3D Yazıcı ile gelen 2. kafa ile PVA filamentini kullanarak destek yapılarını üretirseniz daha kaliteli ve sağlam ürünler elde edebilirsiniz. Modelinize zarar verebilecek kazıma, kırma veya kesme işlemlerine gerek kalmadan destek malzemesini limonlu suyun içinde bekletmeniz yeterlidir.

PVA Temel Özellikleri

• Suda çözünür.
• Hafif esnekliğe sahiptir, ancak kırılgandır.
• Basım sıcaklığı genellikle 170°C – 190°C arasındadır.
• Soğuma esnasında kalkma ve çatlama sorunları ile karşılaşılmaz.
• Yatak sıcaklığı 50°C – 70°C arasında önerilmektedir.
• Bir kere ayarlanmış sıcaklık, yatak kalibrasyonu ve üretim hızı ile sorunsuz basım yapılabilir.