使用教學 / TUTORIALS

2015-06-24 【3D打印材料】3D打印線材比較指南

【3D列印材料】 3D列印線材比較指南
市面上的3D列印耗材合其多,您全都清楚每一種3D列印線材的特性與應用嗎?
3DMART幫您整理了市面上絕大多數的3D列印材料,快來了解您的3D印表機能列印出甚麼材質的3D列印耗材吧!

1.PLA     2.ABS       3.TPE                   4.METALS (金屬類) 5.Carbon (碳纖維) 6.Wooden (仿木材料)
7. Nylon (尼龍) 8.NGEN (Co-Polyester) 9.CPE 10. Graphene Conductive                  
(石墨烯導電線材)
11.HIPS 12.PC
13. PVA(水溶性) 14.PP(聚丙烯) 15.ESD
(靜電放電)
16. Glow in Dark(夜光) 17.eMate 18.Breakaway(分離線材)


PLA
(Polylactic Acid)
 
ultimaker - PLA - 3D列印線材

PLA (Polylactic Acid聚乳酸)是桌上型3D列印機中最常用的材料之一。

這是最多數FDM 3D列印機列印材料的選擇,因為它能在低溫下列印,且不需要加熱平台。

在學習3D列印的過程中,PLA是一個很好的材料,因為它易列印,非常便宜,可以創造出可用於各種
應用的部件。

當今市面上最環保的線材之一。材質來自玉米和甘蔗等農作物,可再生,最重要的是可生物降解。

讓它在列印過程中釋放出甜美的香氣。




優點 缺點
1.低成本                                   
2.堅硬,有良好的強度
3.良好的尺寸精度
4.良好的保質期
1.耐熱性低
2.可能滲出並可能需要冷卻風扇
3.線材可能會變脆而斷裂
4.不適合戶外(日光曝曬)

列印參數:

加熱平台溫度:45-60°C
列印平台: 藍色膠布、PEI、玻璃、膠水
噴嘴溫度:190-220°C  (不需要特殊的熱端)
冷卻風扇:需要部份風扇 速度100%

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

ultimaker - ABS- 3D列印線材

ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)在3D列印領域上有長久的歷史。

它是工業3D列印機使用的首批塑料的材料之一。

多年後,由於其低成本和良好的機械性能,ABS仍為非常受歡迎的材料。 ABS的最大優勢是高韌性
和耐衝擊性,能夠列印耐用的部件,能承受額外使用的磨損。

基於此原因,樂高積木就是用這種材料製成!

ABS同時具有較高的玻璃轉化溫度,這表示變形前可承受更高的溫度,使ABS成為室外或高溫應用的理想選擇。

使用ABS列印時,請務必使用通風良好的開放空間,因為會有輕微的氣味。當ABS冷卻時會收縮很多,因此控制好溫度是十分重要的。


3DMART挑選的 ABS 3D列印材料把味道降低許多,較難聞的到

優點 缺點
1. 低成本
2.良好的耐衝擊性和耐磨性
3.較少滲出和拉絲的情況,使模型表面更光滑
4.良好的耐熱性

 
1.容易翹取
2.需要加熱平台或加熱室
4.列印時會產生刺鼻氣味
5.部件容易彎曲縮小,導致尺寸不精準

列印參數:

加熱平台溫度:95-110°C 
列印時建議使用外罩
列印平台:需使用膠帶或ABS膠水
噴嘴溫度:220-250°C (不需要特殊的熱端)

TPE  (Thermoplastic Elastomer)
NinjaFlex- TPE- 3D列印彈性線材

TPE是一種熱塑性彈性體材質,印製出來像是軟性橡膠3D列印材料。特性如下:

1.TPE 
3D列印材料能製作可彎曲且能夠回彈的零件,像是 - 塞子、皮帶、彈簧、電話機殼等等更多。

2.極其靈活且彈性極佳的3D列印材料,讓您印製的3D列印成品非常軟Q,不同於一般常見的ABS以及PLA。

3.
TPE 3D列印材料 建議搭配近端送料3D印表機;若使用遠端送料
3D印表機,則需注意放慢速度並搭配2.85mm的線徑。







 
優點 缺點
1.彈性及柔軟
2.優質的減震效果                
3.保存期長
4.良好的抗衝擊性
1.難以列印
2.橋接特性差
3.產生斑點和穿線的可能性
4.擠出機可能會無法正常運作

列印參數:
加熱平台溫度: 45-60°C (不一定需要加熱平台)
列印平台:需使用膠帶或PEI
噴嘴溫度:225-245°C (推薦使用直接驅動擠出機)
需要部分冷卻風扇

 

METALS (金屬類)

ColorFabb- Metals - 3D列印金屬類線材
特殊的3D列印材料中,最令人驚豔的非金屬耗材莫屬啦~!

特製配方能讓您在家中或工作室印出極似金屬的作品! 
現在您所製作的珠寶和雕像,不再只能有塑膠感了!

金屬類線材是通過將細金屬粉末混合到線材中製成,提供獨特的金屬表面並增加重量。

金屬填充線材含有非常細微的金屬粉末,如銅,青銅,黃銅和不銹鋼

每個線材注入的金屬粉末的百分比可能因廠商而異。金屬粉的存在讓此種線材比標準塑料更重。

這表示使用相同的設定並消耗相同數量材料時,使用金屬填充的PLA列印的部件重量會比標準PLA的重量大得多。

金屬填充的線材在擠出時也比較容易磨損。標準黃銅噴嘴太軟,會很快磨損。請將噴嘴升級為耐磨噴嘴,才能夠有效列印此線材。

市場上有其他類金屬的線材,是在線材上添加了金屬色素。這些線材不含任何實際的金屬粉末,因此不具有與真金屬線材相同的優點。


優點 缺點
1.美觀的金屬色表面
2.不需要高溫擠出機
3.比標準線材更重

 
1.需要使用耐磨噴嘴
2.列印零件非常脆
3.橋接和懸垂狀態非常差
4.時間一久容易導致局部堵塞
5.高成本
列印參數:
加熱平台溫度:45-60°C
列印平台:膠帶、膠水、PEI
噴嘴溫度:190-220°C(需要耐磨硬化鋼噴嘴)
需要部分冷卻風扇


Carbon (碳纖維)

ColorFabb - Carbon - XTCF20 - 碳纖維 3D列印線材

若您希望3D列印成品擁有高強度、硬度,重量很輕並且容易印出,那碳纖維3D列印材料就是您的首選了!

碳纖維線材是含有PLA或ABS基底的短纖維,有助於提高強度和剛度。

碳纖維線材使用注入基材中的微小纖維來改善該材料的性能。碳纖維線材內含有PLA,PETG,尼龍,ABS和PC等幾種常用的線材。

這種纖維非常堅固並且強度和剛度增加更多。這也表示3D列印部件能更輕更穩定,因為纖維有助於防止部件冷卻時收縮。

列印設置,如列印溫度,速度,平台附著力和速度與用於添加纖維的基底線材的正常設定相似
(例如,PLA材料的設定與含PLA基底的碳纖維線材)。

由於添加了纖維,這種特殊材料更容易堵塞,加速黃銅噴嘴的損耗,需要不銹鋼的噴嘴才能避免列印機損壞。

 
優點 缺點
1.增加強度和剛度
2.擁有非常好的尺寸穩定性
3.重量輕

 
1.磨料,需要硬化鋼噴嘴
2.列印時滲出量較多
3.增加細絲的脆性
4.噴嘴容易堵塞
列印參數:
加熱平台溫度:45-60°C
列印平台:膠帶、 PEI、玻璃平台、膠水
噴嘴溫度:200-230°C  (需要耐磨硬化鋼噴嘴)
需要部分冷卻風扇
 


Wooden (仿木材料)
ColorFabb - Woodfill fine-  仿木 3D列印線材


木製家具總是帶給人高貴典雅的氣息,木製的裝飾品更是多了一份復古懷舊的感覺,用3D印表機印製自己設計的木製藝術品的時候到了! 

仿木線材是將PLA線材與軟木、木屑或其他粉末木材衍生物結合的複合材料,使模型具有真實木頭質感的外觀。

通常,線材是由約30%的木材顆粒組成,但具體數量因品牌而異。而這些顆粒的存在也讓3D列印部件具有真正木頭的美感。

與其他複合線材(如碳纖維和金屬)相比,這種線材的耐磨性比較小,因為木材顆粒非常柔軟。

市面上有一些木質線材只有木材著色,但沒有實際的木質顆粒,所以這些線材通常會有非常不同的外觀。


氣味外觀和木頭相似,有的線材還會隨著噴頭印製的溫度和速度改變顏色深淺。

仿木線材的木纖維較粗,建議使用0.4mm以上的噴頭,減低堵塞風險。
優點 缺點

1.美觀的木頭紋理
2.不需任何昂貴的耐磨噴嘴                           
3.芳香和愉悅的氣味


 
1.容易穿線
2.時間一久,較小的噴嘴可能會有部分堵塞
3.需要更大尺寸的噴嘴(建議使用0.4mm以上的噴嘴)
列印參數:
加熱平台溫度:45-60°C
列印平台:膠帶、膠水、玻璃平台、PEI
噴嘴溫度:190-220°C
沒有特別的需要風扇
 


Nylon (尼龍)

Taulman3D - Alloy 910 -  Nylon 尼龍 3D列印線材

在工業領域使用的3D列印材料必須要有高強度、耐磨損、低摩擦係數.....等特色。 一般ABS塑膠未必符合需求,這時就可試試尼龍啦 !

尼龍是一種堅韌且半彈性的材料,具有高耐衝擊性和耐磨性,是列印耐用部件的理想選擇。

尼龍(又稱聚酰胺)是塑料工業中常用的材料,以韌性和彈性著稱。

尼龍線材通常要求噴嘴溫度接近250℃,然而,某些品牌由於其化學成分不同,能夠在低至220℃的溫度下列印。

列印尼龍線材的一大挑戰是它們具吸濕性,很容易從周圍吸收水分。尼龍吸濕後會導致幾個列印質量的問題,因此線材的保存非常重要,需特別注意。




優點 缺點
1.堅韌和具部分彈性
2.高抗衝擊性列印時
3.沒有不愉快的氣味                           
4.良好耐磨性
1.容易翹曲
2.需要密封保存、避免吸水
3.不正確的乾燥線材會導致列印的缺陷
4.不適合潮濕的環境
列印參數:
加熱平台溫度:70-90°C(建議使用外罩)
列印平台:膠水、PEI
噴嘴溫度:225-265°C
可能需要全金屬酒精
不需要冷卻風扇


NGEN (Co-Polyester)


ColorFabb - NGEN - Clear 透明3D列印線材
NGEN是由伊士曼化學研發的聚合物Amphora™ AM3300研製而成的3D列印線材,

Amphora™ AM3300為不含苯乙烯的低列印臭味線材,特別適合3D列印需要較工作溫度範圍的較大的靈活物件。

成分和PETG相似,但比PETG在有更好的耐溫性,韌性稍小,低溫列印下擁有比其他聚合物更好的融體流動性,

使它可列印的噴嘴溫度範圍較廣,列印品質可靠且減少浪費。

高品質的線材、良好的外觀表現、優良的懸空能力、大的列印溫度範圍且透明度高,非常適合打造耐用物件的一款3D列印材料。




列印參數:
1.噴嘴溫度:220-240°C
2.加熱板溫度:75-85°C
 
CPE (Co-Polyester)


Ultimaker - CPE - 共聚酯3D列印線材
Ultimaekr 特別開發 CPE(共聚酯)3D列印材料耐化學腐蝕,堅韌,表現出良好的尺寸穩定性。
其耐溫性佳機械強度佳,供物件和機械零件一個新的材料選擇。


Ultimaker CPE 線材特色

1.優良的耐化學性

2.優良的韌性和尺寸穩定性

3.良好的層間黏合度,尤其是列印環境封閉時

4.UFP和其他揮發物質含量相當低

5.非常適合短期製造和功能部件

列印參數:

1.噴嘴溫度:220-240°C

2.加熱板溫度:75-85°C

Graphene Conductive (石墨烯導電線材)


Black Magic - Graphene 石墨烯導電3D列印線材導電性的3D列印材料,以PLA為基底混和石墨烯製做而成。

同時擁有容易印製與極低的體積電阻率兩大優點。

使用此款線材,您可以用3D印表機列印一體成形的電路及導電原件,
對於想和電子電路做結合的MAKER來說是最完美的3D列印材料!

導電材料能印製各種組件,像是電位器(可變電阻)、LED、電容式觸摸傳感器......等等。

電信業、醫院設備、醫療儀器、外殼和包裝、航空航太和汽車工業......。


列印參數:
1.噴嘴溫度:190-220°C
2.加熱板溫度:50°C (非必要)
 

HIPS (High impact polystyrene)

eSUN- HIPS- 3D列印線材
HIPS(耐衝擊聚苯乙烯)是一種常與ABS配合使用的可溶解支撐材料。

當用作支撐材料時,HIPS可以溶解在d-Limonene(酸性溶液)中,使列印物件不會因支撐物去除而產生任何痕跡。

HIPS具有許多與ABS相同的列印特性,經常作為搭配ABS列印物件的支撐結構。

它不僅非常適合用於支撐ABS列印物件,而且尺寸穩定性也比ABS更輕。










優點 缺點
1.低成本
2.耐衝擊性和防水
3.輕量
4.透過d-Limonene溶解

1. 需要加熱平台
2. 建議使用加熱室
3.列印溫度高
4.需要通風

 

列印參數:

加熱平台溫度:100-115°C
列印平台:膠水、玻璃平台 、Kapton膠帶、PET平台貼紙
噴嘴溫度:230-245°C(不需要特殊的熱端)
不需要冷卻風扇
 



PC (Polycarbonate)


Polymaker Polycarbonate PC - 3D列印線材PC聚碳酸酯 (Polycarbonate)3D列印材料是目前市面上強度和耐用性最高的3D列印材料。具有非常高的耐熱性和抗衝擊性。

聚碳酸酯(PC)是可用在惡劣環境和工程應用的高強度材料。具極高的熱變形性和抗衝擊性。

PC有150度的高玻璃轉化溫度。讓它可以在該溫度下能夠保持結構的完整性,適用於高溫應用。

可以彎曲而不會斷裂,能用在需要一些小靈活度的應用。

PC具有極強的吸濕性,會吸收空氣中的水分,會影響列印性能和強度。

開封後應存放在密封袋,不含水分的容器中。同時需要在非常高的溫度

進行列印,如果在太低的溫度下列印或過度的冷卻,會出現層分離。建議列印PC時在具有封閉式與加熱平台的機器上



優點 缺點
1. 耐衝擊                        
2. 高耐熱性
3. 自然透明
4.可彎曲而不脆裂

1. 需要非常高的打印溫度
2. 容易發生翹曲
3. 列印時滲出的傾向很高
4. 吸收空氣中的水分,會造成列印的缺陷

 

列印參數:

加熱平台溫度:80-120°C
列印平台:PEI、專業膠著劑、膠水
噴嘴溫度:260-310°C (需要全金屬熱端)
不需要冷卻風扇


PVA(水溶性耗材)
Ultimaker - PVA- 水溶性3D列印線材

PVA(PolyVinyl Alcohol聚乙烯醇),是一種水溶性支撐材料,能夠生物降解的聚合物。

當放入在水中時,PVA會完全溶解,是3D列印的支撐結構材料。

當列印非常複雜的形狀或部分封閉物體的模型時,可以使用PVA支撐並通過溫溶解在水中輕鬆去除。

在許多情況下,標準支撐可能會造成難以列印或刪除。如果需要製作快速原型,PVA也可以用作模型材料。










優點 缺點
1.優質的水溶性支撐材料
2.不需特殊的溶劑溶解                       
3.不需要額外的硬體

 

1.怕潮濕
2.需要密封保存容器
3.噴嘴在不擠壓時保持高溫會容易堵塞
4.價格昂貴

 
列印參數:
加熱平台溫度:45-60°C
列印平台:PEI、膠帶
噴嘴溫度:185-200°C
需要部分冷卻風扇

PP(聚丙烯)

Ultimaker PP - Natural 自然色
由於其耐疲勞性,半彈性和輕量的特性,讓它非常適合高循環,低強度的應用。

PP是一種半剛性和輕量的材料,通常應用在儲存和包裝的應用。

材料的半結晶結構導致3D列印部件在冷卻時嚴重彎曲,使3D列印具有挑戰性。

PP堅韌,具有良好的抗疲勞性,適合用在活性鉸鏈,帶子,皮帶等低強度的應用。







優點 缺點
1.良好的抗衝擊和抗疲勞性
2.良好的耐熱性
3.表面光滑平滑

 
1.易翹曲
2.強度低
3.不易黏著在平台上       
4.價格昂貴

列印參數:
加熱平台溫度:85-100°C(建議使用外罩)
列印平台:膠帶、PP平台貼紙
噴嘴溫度:220-250°C
需要部分冷卻風扇
 

ESD(靜電放電)

3DXTech - 靜電放電3D列印線材


靜電放電3D列印材料內含多壁碳奈米管,方便列印的同時還擁有穩定的體積電阻率。

1.此種3D列印材料主要應用在需穩定的靜電放電(ESD)防護的物件上。

2.表面電阻率約為
10^7 to 10^9 Ohm,

可以印製成遮罩或者鑷子來使用。


透過靜電放電來避免精密的電子晶圓因靜電而損壞,可應用在如半導體工業等等。





列印參數:
1.噴嘴溫度:230-250°C
2.加熱板溫度:30-105°C
 

Glow in Dark(夜光)


ColorFabb - GlowFill- 夜光3D列印線材
此款3D列印材料就像它的名字一樣具夜光的效果! 主要的成分由磷光顏料和PLA/ABS 3D列印材料混合,白天時材料中的磷會吸收UV,而放到暗處後吸收了UV的磷便會開始發出美麗的螢光,讓平時平滑的奶油色外表產生意想不到的效果! 

1.無論太陽光、日光燈或是紫外線燈照射都可以。

2.照光後拿到暗處便會發光。

3.建議在印製時將填充度提高,可以讓夜光的效果更加持久。


快用3D印表機來3D列印出點綴寂靜暗夜的夜光成品吧!






列印參數:
1.噴嘴溫度:190-210°C
2.加熱板溫度:50-60°C(非必要)
 

eMate(可塑形低溫材料)


ESUN - eMate- 低溫可塑形3D列印線材
全新的3D列印材料eMate!這款材料主要是由聚己內酯(PCL)製成,除了具有可被生物分解和環保的特性外,

eMate 印製的物件在常溫下是非常堅固的,但到了60℃,則會變的柔軟。

這表明它的熔點較低的特性,也使得它可以再次使用,

可以用較高的溫度來修改列印成品的形狀或者將印製完或失敗的廢棄成品材料變成可手動捏製材料。


材質特點:
*可生物分解
*極佳的柔韌性
*列印溫度低
(eMate最佳列印溫度為80〜100℃,普通3D列印材材料的列印溫度為180〜220℃)
*具特殊修復功能,能夠重複塑型使用






列印參數:
1.噴嘴溫度:80-100°C
2.加熱板溫度:45°C
Breakaway(分離線材)

Ultimaker Breakaway(聚胺基甲酸酯和聚乳酸混合物)是一種用在雙噴頭3D列印機的輔助材料。
分離支撐可以快速移除,不需要進一步的後期處理,以便在3D列印中進行高質量的處理。
專為方便3D列印體驗所做的設計,Breakaway與ABSNylon尼龍PLACPECPE +等材料皆有良好附著力。


與多種材料連結良好、支撐堅固又具延展
性,可從模型上移除。相較於水溶性支撐材料保存期限更長且濕度敏感性更低。


列印參數:

參考搭配的主體列印線材參數即可



 


以上看了這麼多的種類,

不知道您是否對於挑選3D列印線材有一點概念了呢?

我們也將會不斷更新世界上最新最酷炫最好用的線材資訊讓大家知悉,

若對於線材有任何疑問也希望不吝提出,

我們會將問題及答案整理於文章當中,

希望能夠幫助到更多使用者!

感謝大家撥冗觀看此篇文章。

部分參考資料:https://www.simplify3d.com/support/materials-guide/properties-table/?highlight=abs

           

side2_mod_top side2_mod_bottom
Back to Top