Filament Nedir? 3D Yazıcı Filament Çeşitleri Rehberi

Filament, FDM tipi 3D yazıcıların hammaddesidir. Makaraya sarılmış ince bir plastik teldir. Yazıcı bu teli ısıtıp eritir ve katman katman üst üste dizerek nesneyi oluşturur. Kısacası filament nedir sorusunun cevabı: 3D yazıcının mürekkebi. Bu rehberde filament çeşitlerini, aralarındaki farkları ve hangi işe hangisinin uyduğunu bulacaksın.

Filament nedir, nasıl çalışır?

Filament, belirli bir çapta üretilmiş termoplastik teldir. Termoplastik, ısıtınca yumuşayan, soğuyunca yeniden sertleşen plastik demektir. Bu özellik sayesinde yazıcı malzemeyi eritip istediği yere bırakabilir.

Yazıcının içinde ekstrüder adlı bir mekanizma vardır. Ekstrüder filamenti makaradan çeker ve sıcak uca iter. Sıcak uçta filament erir ve nozul denen ince bir delikten dışarı çıkar. Nozul tablanın üzerinde gezinir, eriyik plastiği çizgi çizgi bırakır. Her katman bitince nozul bir kademe yükselir ve sıradaki katmanı basar.

Bu yönteme FDM (Fused Deposition Modeling) ya da FFF (Fused Filament Fabrication) denir. İki terim de aynı süreci anlatır. 3D yazıcının bu yöntemi nasıl uyguladığını merak ediyorsan 3D yazıcı nedir yazısına göz atabilirsin.

Filament çapı: 1,75 mm ve 2,85 mm

Filamentler iki standart çapta satılır: 1,75 mm ve 2,85 mm. Bugün ev ve hobi yazıcılarının büyük çoğunluğu 1,75 mm kullanır. 2,85 mm (bazen 3 mm olarak da anılır) daha çok bazı eski ya da profesyonel modellerde görülür.

Yazıcın hangi çapı istiyorsa onu almalısın. İki çap birbirinin yerine kullanılamaz. Çap bilgisi yazıcının kullanım kılavuzunda ve filament makarasının etiketinde yazar.

Çapın tutarlılığı da önemlidir. Kaliteli filamentte çap, makara boyunca çok az sapma gösterir. Sapma büyükse yazıcı bazı yerlerde fazla, bazı yerlerde az malzeme basar. Bu da yüzeyde dalgalanma ve boşluk olarak görünür.

Filament çeşitleri

Piyasada onlarca filament türü var. Ancak günlük kullanımın büyük kısmını birkaç temel malzeme karşılar. Aşağıda en yaygın olanları tek tek anlatıyoruz.

PLA

PLA, en yaygın ve basması en kolay filamenttir. Mısır nişastası ya da şeker kamışı gibi bitkisel kaynaklardan üretilir. Düşük sıcaklıkta erir, tablaya kolay yapışır ve neredeyse hiç koku yapmaz.

Zayıf yanı ısıya dayanıksız olmasıdır. Sıcak bir araba içinde ya da güneş alan bir pencere önünde yumuşayıp şekil değiştirebilir. Dekoratif ürünler, masa düzenleyiciler, prototipler ve oyuncaklar için yaygın olarak tercih edilir. Ayrıntılar için PLA filament nedir yazısına bakabilirsin.

PETG

PETG, su şişelerinde kullanılan PET plastiğinin değiştirilmiş bir türüdür. Sonundaki "G" glikol anlamına gelir. Glikol, malzemeyi daha az kırılgan ve basması daha kolay yapar.

PETG, PLA'dan daha esnek, darbeye ve ısıya daha dayanıklıdır. Nem ve kimyasallara karşı da iyi direnç gösterir. Buna karşılık ipliklenmeye (stringing) daha yatkındır. Ayrıntılı karşılaştırma için PETG filament nedir yazısını okuyabilirsin.

ABS

ABS, Lego parçalarında da kullanılan sağlam bir plastiktir. Isıya ve darbeye karşı PLA'dan çok daha dayanıklıdır. Aseton buharıyla yüzeyi parlatılabilir.

Basması zordur. Soğurken çekme eğilimi yüksektir, bu yüzden köşeleri tabladan kalkabilir. Kapalı kasalı bir yazıcı ve iyi havalandırma ister. Basım sırasında belirgin bir koku çıkarır.

ASA

ASA, ABS'ye benzer ama güneş ışığına (UV) karşı çok daha dayanıklıdır. Dış mekânda kalacak parçalar için tercih edilir. Basım zorluğu ve koku konusunda ABS ile benzer özellikler taşır.

TPU

TPU esnek bir filamenttir. Kauçuk gibi bükülür, ezilir ve eski hâline döner. Telefon kılıfları, contalar, ayak tamponları ve esnek oyuncak parçaları için kullanılır.

TPU'nun esnekliği Shore sertliği ile ölçülür. Yaygın değer 95A civarıdır. Sayı küçüldükçe malzeme yumuşar ve basması zorlaşır. Esnek filament yavaş basılır ve doğrudan beslemeli (direct drive) ekstrüderde daha sorunsuz çalışır.

Naylon

Naylon (PA), yüksek dayanım ve aşınma direnci sunan mühendislik malzemesidir. Dişli, menteşe ve mekanik parçalar için tercih edilir.

Nemi çok hızlı çeker. Nemli naylon kötü basılır, yüzeyi köpüklü ve zayıf olur. Bu yüzden basımdan önce kurutulmalı ve kapalı kapta saklanmalıdır. Yüksek nozul sıcaklığı ister.

Özel ve katkılı filamentler

Temel malzemelere katkı eklenerek özel filamentler üretilir:

• Karbon fiber (CF) katkılı: Kısa karbon lifleri içerir. Daha sert ve hafiftir, mat bir yüzey verir. Aşındırıcı olduğu için sertleştirilmiş çelik nozul ister.
• İpek (silk) PLA: Parlak, saten görünümlü yüzey verir. Dekoratif ürünlerde kullanılır.
• Mat PLA: Parlamayan, katman çizgilerini daha az gösteren bir yüzey sunar.
• Ahşap katkılı: İnce ahşap tozu içerir. Ahşaba benzer görünüm ve koku verir.
• Karanlıkta parlayan: Işıkta enerji depolar, karanlıkta parlar. Genelde aşındırıcıdır.

Filament karşılaştırma tablosu

Aşağıdaki tablo yaygın filamentleri genel hatlarıyla karşılaştırır. Sıcaklıklar markaya ve renge göre değişir. Her zaman üreticinin etiketindeki değer esas alınır.

Tablodaki aralıklar yaklaşık değerlerdir. Üreticinin etiketindeki değer esas alınır.

Hangi filamenti seçmelisin?

Seçim, basacağın parçanın nerede ve nasıl kullanılacağına bağlıdır. Kendine şu soruları sorabilirsin:

1. Parça ısıya maruz kalacak mı? Araba içi, sıcak su ya da güneş varsa PLA uygun değildir. PETG, ABS ya da ASA düşünülür.
2. Parça dış mekânda mı kalacak? Güneş ışığı için ASA öne çıkar. PETG de makul bir seçenektir.
3. Esnek olmalı mı? Bükülmesi, ezilmesi gerekiyorsa TPU kullanılır.
4. Mekanik yük taşıyacak mı? Dişli ve menteşe gibi parçalarda PETG, naylon ya da katkılı malzemeler öne çıkar.
5. Sadece görünüm mü önemli? Dekoratif ürünlerde PLA, ipek PLA ya da mat PLA çoğu zaman yeterlidir.

Yeni başlıyorsan PLA ile başlamak mantıklıdır. Ayarları öğrendikten sonra PETG'ye geçmek kolaydır. ABS, ASA ve naylon daha fazla deneyim ve uygun donanım ister.

Filament makarası ve ağırlık

Filamentler genelde 1 kg'lık makaralarda satılır. 250 g, 500 g ve 2 kg gibi farklı boyutlar da bulunur. Ağırlık, makaranın kendisi hariç filamentin net ağırlığını gösterir.

Bir makaradan kaç parça basılacağı parçanın hacmine, doluluk oranına ve duvar kalınlığına bağlıdır. Dilimleme programı her parça için kaç gram filament harcanacağını önceden hesaplar. Bu bilgi, maliyeti tahmin etmek için de kullanılır. Maliyet kalemlerinin tamamını 3D baskı fiyatı nasıl hesaplanır yazısında anlattık.

Makara bitmeye yakınken büyük bir baskıya başlamamak gerekir. Filament baskı ortasında biterse parça yarım kalabilir. Bazı yazıcılarda filament bitti sensörü bulunur ve baskıyı otomatik olarak duraklatır.

Filament nasıl saklanır?

Çoğu filament havadaki nemi çeker. Bu özelliğe higroskopik olmak denir. Nemli filament basımda çıtırdama sesi, kabarcık, ipliklenme ve zayıf katman bağı olarak kendini gösterir.

Nemden korunmak için şunları yapabilirsin:

• Kullanmadığın makarayı ağzı kapanan bir torbaya ya da kutuya koy.
• Kabın içine silika jel (nem çekici) ekle.
• Nem çekmiş filamenti üreticinin önerdiği sıcaklıkta kurut.
• Makarayı doğrudan güneş ışığından uzak tut.

PLA görece daha az etkilenir. PETG, TPU ve özellikle naylon nemden çok daha fazla etkilenir.

Filament ile basılan ürünler

Filamentle basılabilecek ürünlerin sınırı neredeyse yoktur. Evde kullanılan askılar, kablo düzenleyiciler ve saklama kutuları bunların başında gelir. Masa üstü organizerler, kalemlikler ve telefon standları da sık basılan ürünlerdir. Fidget oyuncaklar ve eğitici Montessori parçaları da FDM ile üretilebilir.

Kendi yazıcın yoksa hazır ürünlere göz atabilirsin. Mağazamızdaki ürünler siparişten sonra atölyemizde basılır. Evde işe yarar ürünler ve masa düzeni ürünleri kategorilerinde farklı örnekleri görebilirsin. Aklındaki bir parça için özel sipariş isteği de gönderebilirsin.

Daha fazla fikir için 3D yazıcı ile neler yapılır yazısına bakabilirsin.

Özet

Filament, FDM 3D yazıcıların eritip katman katman bastığı termoplastik teldir. En yaygın türler PLA, PETG, ABS, ASA, TPU ve naylondur. PLA kolay ve dekoratif işler için uygundur. PETG daha dayanıklı ve çok yönlüdür. ABS ve ASA ısıya ve dış ortama dayanır. TPU esnektir. Naylon mekanik dayanım sunar. Doğru seçim, parçanın kullanılacağı ortama ve beklenen dayanıma göre yapılır. Sıcaklık ve ayarlarda her zaman üreticinin etiketindeki değer esas alınır.