Her hos Tinkercad elsker vi å høre hvordan lærere over hele verden realiserer elevenes design ved hjelp av 3D-utskrift. Vi mener at 3D-utskrift (og digital fabrikasjon generelt) gir vanlige mennesker en unik mulighet til å designe og forme sin egen verden. Samtidig har vi brukt nok tid på vårt eget utstyr til å vite at 3D-utskrift er en relativt langsom og ustabil prosess som noen ganger kan gi skuffende resultater. 

For å gi deg og klassen din de beste forutsetningene for vellykket 3D-utskrift, har vi laget denne veiledningen for å forstå og velge det beste materialet (filament) å bruke i din situasjon. Selv om det er viktig å forstå innstillingene og funksjonene til din spesifikke 3D-printer, er filamentet du bruker like viktig (og ofte oversett) for en vellykket utskrift. 

Den følgende veiledningen tar et bevisst begrenset blikk på de filamenttypene vi mener er verdt å bruke og forstå for utskrift i klasserommet. For veiledning om det bredere utvalget av filamenter som er egnet for profesjonelle og hobbybrukere, kan du sjekke ut våre anbefalte lesetips på slutten av dette innlegget.

Nyt guiden, og husk å dele dine vellykkede utskrifter med oss på Twitter, Facebook, eller Instagram. 

Foto av Page Russell på Instructables.

PLA

Brukervennlighet: Enkelt

Utskriftstemperatur: 180 °C – 230 °C

Utskriftsflate temperatur: Ingen oppvarming nødvendig, 20 °C – 60 °C (valgfritt)

Fordeler: Relativt luktfri, minimal vridning eller krymping, utrolig mange filamentvarianter (se Fun Options nedenfor), rimelig, oppvarmet skriveplate er ikke nødvendig, biologisk nedbrytbar (begrenset), resirkulerbar (begrenset). 

Ulemper: Sprø utskrifter med relativt lav mekanisk styrke sammenlignet med andre materialer, smelter lett under høy varme (men kan noen ganger være nyttig for å oppnå ønskede glødeffekter).

Bildet av gjennomsiktig PETG er gjengitt med tillatelse fra MatterHackers.

PETG

Brukervennlighet: Middels

Utskriftstemperatur: 220 °C – 250 °C

Utskriftsflate temperatur: 50 °C – 75 °C

Fordeler: Utrolig god vedheft til utskriftsplaten (noen ganger for god), forbedret fleksibilitet sammenlignet med PLA, høy styrke, minimal vridning eller krymping, utskriftene er relativt varmebestandige sammenlignet med PLA, god lagvedheft.

Ulemper: Lukter litt, filamentet absorberer fuktighet hvis det oppbevares i det fri (noe som fører til dårlig utskriftskvalitet), krever oppvarmet utskriftsplate, utskriftsplate-separator anbefales (malertape eller limstift) for å forhindre permanent binding. Fleksible byggeplater er det nye hit, og alle bør ha dem, uansett hva du skriver ut med!

Et eksempel på vridningsproblemer som er vanlige ved utskrift av ABS. Foto med tillatelse fra Ultimaker.

ABS

Brukervennlighet: Ekspert

Utskriftstemperatur: 210 °C – 250 °C

Utskriftsflate temperatur: 80 °C – 110 °C

Fordeler: Høy styrke, bedre UV-bestandighet for utendørs bruk, ofte brukt i husholdningsartikler (som LEGO-klosser), resulterende utskrifter er relativt varmebestandige sammenlignet med PLA, fenomenal lagheft. 

Ulemper: Merkbar lukt, krever ventilasjon under utskrift, betydelige problemer med vridning/krymping, varmeplate nødvendig, bekymring for VOC-utslipp (spesielt for studenter med luftveissykdommer), full innkapsling nødvendig for varmeregulering og sikring av riktig ventilasjon.

Morsomme alternativer 

Innenfor disse ulike formuleringene (men spesielt i PLA) finnes det en rekke nye varianter som studentene kan synes er spennende. Det finnes filamenter som lyser i mørket eller skifter farge ved varme eller kalde temperaturer. 

Bildet er gjengitt med tillatelse fra MatterHackers.

Du kan finne gjennomsiktig filament eller fargerikt, gjennomskinnelig filament. Det finnes mange filamenter med metalliske toner eller glitrende gnister.

Det er også en relativt ny trend med regnbuefargede eller flerfargede filamenter hvor fargen skifter gjennom hele spolen. Når hvert lag skrives ut, endres fargen sakte, noe som gir en flerfarget, regnbueaktig effekt. 

Bilder av DasMia på Instructables.

Resirkulert filament

Det finnes et økende antall delvis eller fullstendig resirkulerte filamenter på markedet. For øyeblikket er det færre alternativer for PLA-baserte resirkulerte filamenter, fordi kilder til resirkulert ABS, PET og polystyren er mer tilgjengelige enn PLA. 

Bildet er gjengitt med tillatelse fra Closed Loop Plastics.

Selv om det kan være variasjoner, er resirkulerte filamenter i sin natur et mindre forutsigbart produkt med et begrenset utvalg av farger. For bruk i klasserommet, hvor konsistensen til skriveren er en viktig egenskap, kan resirkulerte filamenter føre til uønsket uforutsigbarhet.

Nyttige tips

Foto av Page Russell på Instructables.

Akkurat som blekket i datamaskinens skriver, er filamentet du kjøper til 3D-skriveren en løpende utgift. Beskytt investeringen din med disse tipsene av Paige Russel om oppbevaring av filament for å forlenge levetiden. 

Når det gjelder innstilling av utskriftstemperatur, bør du alltid følge filamentprodusentens anbefalte innstillinger. Disse følger ofte med filamentet eller er tilgjengelige på produsentens nettsted. Ulike merker har ofte litt forskjellige sammensetninger med litt høyere eller lavere smeltetemperaturer.

Men hva med…?

Det er sant at det finnes et stort antall filamentformuleringer som vi ikke har tatt med på denne listen. Nylon, TPE, ASA, polypropylen, HIPS, Flex, polykarbonat og andre er alle alternativer som vi anbefaler alle hobbyister å utforske. I et klasserom er det imidlertid kostnadene, lagringskravene, den sjeldne bruken, utskriftskravene eller lukten av disse alternativene som gjør dem vanskelige å anbefale i de fleste tilfeller. 

Foto av Page Russell på Instructables.

Det sagt, hvis du er en lærer som sverger til en bestemt type eller merke av filament som fungerer utmerket i klasserommet ditt, kan du gjerne nevne det for oss på sosiale medier, slik at vi kan ta det med i fremtidige revisjoner av denne veiledningen. 

Det er også verdt å nevne at on-demand-tjenester som Polarsky, Behandlingslager, iMaterialize, Shapeways, 3D-hubberog Ponoko (for laserskjæring) gjør det mulig å eksperimentere med et bredt spekter av materialer og prosesser, eller til og med bruke eksotiske materialer som metall eller karbonfiber. Noen av disse alternativene er direkte tilgjengelige fra Tinkercads eksportmeny.

Med disse tjenestene laster du bare opp 3D-modellen din, velger materialet du ønsker å bruke og betaler en avgift for å få den skrevet ut og sendt direkte til klasserommet ditt. Det kan bli ganske dyrt, men det kan være verdt det for et spesielt tilfelle eller et klasseprosjekt ved slutten av året.

Vi oppfordrer deg også til å ta kontakt med ditt lokale makerspace eller offentlige bibliotek for å se om det finnes muligheter for å samarbeide med frivillige om å skrive ut klasseromsdesign ved hjelp av deres fasiliteter og utstyr. Det kan være en stor fordel å ha lokale eksperter som kan veilede prosessen, tilby sin ekspertise og spare betydelig tid ved å skrive ut på flere maskiner. 

Foto av Printeraction på Instructables.

Videre lesning

Mens vi gjennomførte vår egen forskning for å lage denne guiden, fant vi en rekke fremragende ressurser som utforsker temaet filamentalternativer i stor detalj og med utrolig grundighet. For hobbyister eller profesjonelle brukere er online-guider fra All3DP, Prusa Researchog MatterHackers tilbyr en uuttømmelig mengde nyttig informasjon om emnet, og ble alle brukt som kilde til vår egen guide her. 

For å lære mer om VOC-er i filamenter og helseeffekter, sjekk ut Elefanten i klasserommet av Mike Titsch på 3D Printer World og referansene han siterer.