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Material Science•6 min read

마스터 필라멘트 비교 가이드: PLA, PETG, ABS, TPU, 나일론

어떤 플라스틱을 사야할지 고민하지 마세요. 온도, 기계적 강도, 여름철 자동차 뒤틀림, PETG가 유리 침대를 파괴하는 것을 좋아하는 이유에 대한 실제 제조업체 가이드입니다.

1.스풀 낭비 중지: 폴리머 선택이 귀하의 역할을 성사시키거나 파괴하는 이유

벨트를 조정하고 Z 오프셋을 조정하고 인류 역사상 가장 깨끗한 Benchy를 인쇄하는 데 이틀을 보낼 수 있습니다. 그러나 표준 PLA로 야외 정원 호스 커넥터를 인쇄하면 여름 첫 주에 변형되고 누출되고 갈라질 수 있습니다.

필라멘트 선택은 무엇이 가장 저렴하거나 아마존에서 어떤 색상이 예쁘게 보이는지에 관한 것이 아닙니다. 이는 고분자 물리학에 관한 것입니다. 유리 전이 온도(Tg, 딱딱한 플라스틱이 푹신한 조리된 국수로 변하는 정확한 지점), 충격 인성, UV 안정성, 침대 위에서 식을 때 플라스틱이 얼마나 수축하는지에 관한 것입니다.

보풀이 전혀 없고 실제 작업장 번호를 사용하여 제조업체가 실제로 인쇄하는 모든 것의 95%를 구성하는 5가지 재료를 분석해 보겠습니다.

2.마스터 머티리얼 벤치마크 매트릭스

소비자 하드웨어의 실제 기계적 부하에서 테스트할 때 주요 열가소성 수지가 어떻게 쌓이는지는 다음과 같습니다.

필라멘트 유형인장강도내열성(Tg)충격 저항UV / 태양 저항인쇄 난이도인클로저가 필요합니까?
PLA60 MPa (매우 뻣뻣함)55°C (뜨거운 차에서 녹음)낮음 (쉽게 부러짐)나쁨 (페이드 및 균열)1 / 10 (가장 쉬움)없음 (침대를 열어두기)
PETG50MPa(먼저 굽힘)75°C (실내 적합)높음 (연성 및 견고함)좋음 (비에 견딜 수 있음)3 / 10 (스트링이 발생하기 쉬움)없음 (오픈 베드 양호)
ABS42 MPa (충격 강인함)105°C(엔진 베이 안전)매우 높음(바운스)나쁨(햇빛 아래서 노란색)7 / 10(심하게 뒤틀림)예(필수)
ASA45 MPa(내후성)100°C(더운 기후에 안전함)매우 높음 (아웃도어 킹)탁월함(제로 페이드)6 / 10(ABS처럼 휘어짐)예(필수)
TPU(95A)30MPa(고무 플렉스)-40°C(굽힘 상태 유지)파괴 불가능매우 좋음(내유성)5 / 10 (천천히 진행)없음 (오픈 베드 양호)
나일론 (PA-CF)100 MPa (강철 유사)120°C - 150°C매우 견고함좋음8 / 10 (뜨거워서 건조해야 함)예(챔버 + 건조기)

3.PLA: 프로토타이핑의 왕(그리고 여름의 약점)

PLA(폴리유산)는 발효된 식물 전분(예: 옥수수 및 사탕수수)으로 만들어집니다. 사용 편의성 측면에서 확실한 챔피언입니다. 저온(200°C~215°C 노즐, 50°C~60°C 베드)에서 인쇄하고 냉각 시 거의 수축하지 않으며(수축률 0.3% 미만) 화학 물질 냄새가 나지 않고 거의 모든 다른 플라스틱보다 모서리가 더 선명하고 텍스트가 또렷합니다. _

문제점: 유리 전이 온도는 약 55°C(130°F)입니다. 화창한 7월 오후에 자동차 대시보드에 PLA 휴대폰 거치대, 선글라스 케이스, 조각상을 남겨두면 녹고 축 늘어진 플라스틱 웅덩이를 발견하게 될 것입니다. PLA는 또한 부서지기 쉽습니다. 얇은 PLA 부품을 콘크리트 차고 바닥에 떨어뜨리면 딱딱한 사탕처럼 부서지는 경우가 많습니다. _

핵심 요약:장식용 인쇄물, 코스프레 소품, 책상 장난감, 프로토타입 CAD 치수 및 에어컨이 설치된 실내에 있는 모든 것에 PLA를 사용합니다. _

4.PETG: 기능성 일상 업무 도구

투명한 음료수 병에서 플라스틱을 꺼내고 결정화를 방지하기 위해 글리콜을 첨가하면 PETG가 생성됩니다. 현실 세계에서 실제로 작업을 수행해야 하는 작업에 적합한 자료입니다. _

230°C~250°C 노즐과 70°C~85°C 베드에서 인쇄하는 PETG는 최대 ~75°C의 열에 저항하고 물, 모터 오일 및 세척 화학 물질과의 직접적인 접촉을 처리하며 하중을 받으면 부서지지 않고 구부러집니다. 드론 팔, 집진 어댑터, 배터리 브래킷 또는 야외 화분을 프린팅하는 경우 PETG를 사용하세요.

침대 경고: Molten PETG는 PEI와 유리를 너무 좋아합니다. 이형제(예: 헤어스프레이 또는 글루 스틱) 없이 매끄러운 PEI 시트 또는 유리 베드에 PETG를 직접 인쇄하는 경우, 제거하려고 할 때 원자 강도로 결합되어 유리 파편 또는 PEI 필름이 빌드 플레이트에서 바로 찢어질 수 있습니다. 항상 질감이 있는 PEI 플레이트를 사용하세요! _

⚠️ 주의:부드러운 PEI 시트를 망치지 마세요

글루 스틱이나 Windex의 희생층 없이 부드러운 PEI나 유리에 PETG를 인쇄하지 마세요. 냉각되면 부품이 쉽게 튀어 나올 수 있도록 질감이 있는 분말 코팅 PEI 시트를 사용하십시오. _

5.ABS 및 ASA: 고온 및 실외 햇빛

ABS는 LEGO 브릭을 만드는 재료입니다. 100°C 이상의 온도를 견딜 수 있고, 균열 없이 남용되며, 아세톤 증기로 매끄럽게 하여 사출 성형 상용 제품처럼 보일 수 있습니다. _

문제: ABS가 냉각되면서 거의 1.5% 수축됩니다. 오픈 프레임 프린터에서 ABS를 인쇄하는 경우 차가운 실내 공기로 인해 모서리가 베드에서 심하게 말리거나(뒤틀림) 수평 층 이음새가 깨끗하게 반으로 갈라집니다(박리). 밀폐된 프린터를 사용하고, 침대를 100°C+로 유지하고, 독성 스티렌 연기를 환기시켜야 합니다. _

ASA가 더 나은 이유: ASA는 ABS의 모든 온도 및 충격 이점을 갖고 있지만 부타디엔 고무를 아크릴 에스테르로 대체합니다. 이는 ASA가 자외선 햇빛 아래서 노랗게 변하거나 백악화되거나 부서지지 않음을 의미합니다. 자동차 미러 캡, 루프 랙 브래킷 또는 기상 관측소 마운트를 만드는 경우 ABS를 건너뛰고 ASA를 구입하세요. _

6.TPU(열가소성 폴리우레탄): 죽지 않는 고무

TPU는 엘라스토머입니다. 고무 타이어나 강아지 장난감처럼 구부러지고 늘어나며 충격을 흡수합니다. Shore 95A는 취미로 사용하는 표준 등급입니다. 압출기 기어를 통과할 만큼 견고하지만 드론 범퍼, 신발 밑창, 고무 개스킷 및 진동 완충 장치를 만들 수 있을 만큼 유연합니다. _

정신을 ​​잃지 않고 인쇄하는 방법: 1) 천천히 진행합니다(25~35mm/s). 2) 질척질척한 필라멘트가 압출기 장비를 감싸지 않도록 수축을 낮게(0.5mm ~ 1.0mm) 유지하십시오. 3) 가능하면 직접 구동을 사용하십시오. 4) 완전히 건조시킵니다. TPU는 스펀지처럼 공기 중의 수분을 흡수합니다. _

7.슬라이서 치트 시트: 노즐, 베드 및 팬 기준

전투 테스트를 거친 다음 시작 매개변수를 슬라이서에 저장하십시오.

필라멘트노즐 온도베드 온도부품 냉각 팬건조 권장 사항슬라이서 수축
표준 PLA205°C - 215°C55°C - 60°C100% (완전 분사)45°C 4시간 동안 (거의 필요하지 않음) _0.2%(CAD에서는 무시)
PETG235°C - 245°C75°C - 80°C30% - 50% (팬이 너무 많으면 레이어가 약화됨)65°C에서 6시간 동안 (스트링에 중요)0.4% - 0.6%
ABS245°C - 255°C100°C - 105°C0% - 15%(챔버 팬만 해당)75°C에서 4시간1.2% - 1.6% (보상!)
ASA250°C - 260°C95°C - 105°C0% - 20%75°C에서 4시간1.0% - 1.4%
TPU 95A225°C - 235°C50°C40% - 80%55°C, 8시간(필수)0.5% - 0.8%
나일론 / PA-CF260°C - 280°C80°C - 90°C0% - 10% (팬이 접착을 방해함)80°C에서 12시간(드라이박스에서 인쇄해야 함)1.5% - 2.0%

자주 묻는 질문 (FAQ)

직사광선이 비치지 않았음에도 불구하고 내 차에서 PLA 인쇄가 휘어지는 이유는 무엇입니까?
85°F(29°C) 날씨에 주차된 폐쇄된 차량 내부의 공기 온도는 한 시간 내에 쉽게 135°F~150°F(57°C~65°C)에 도달할 수 있습니다. PLA는 55°C에서 연화되기 때문에 자동차 내부의 주변 온실가스만으로도 자체 무게로 인해 부품이 변형될 수 있습니다. 자동차 인테리어에는 항상 PETG 또는 ASA를 사용하십시오.
실내 히터를 켜면 인클로저 없이 ABS 또는 ASA를 인쇄할 수 있습니까?
작은 교정 큐브보다 큰 것은 거의 없습니다. 에어컨 통풍구에서 나오는 아주 작은 바람이나 프린터 옆을 지나가는 사람조차도 냉각 플라스틱이 고르지 않게 수축되어 침대 모서리가 벗겨지거나 레이어 이음새가 갈라질 수 있습니다. 인쇄물 주변의 공기를 40°C~50°C로 따뜻하게 유지하려면 인클로저가 필요합니다.
PETG 또는 TPU용 경화 노즐이 필요합니까?
아니요. 표준 PETG, PLA, ABS 및 TPU는 황동 노즐을 마모시키지 않는 순수 폴리머입니다. 잘게 잘린 탄소 섬유, 유리 섬유, 목재 분말 또는 야광(Glow-in-the-Dark) 스트론튬 입자가 포함된 연마성 복합 필라멘트를 프린팅할 때는 경화된 공구강 또는 루비 노즐만 필요합니다.
내 PETG는 왜 그렇게 털이 많고 거미줄로 가득 차 있나요?
두 가지 이유: 첫째, 젖은 필라멘트(PETG는 물을 빠르게 흡수하여 여행 중에 용융된 플라스틱을 밀어내는 증기를 생성합니다). 둘째, 온도가 너무 높거나 후퇴가 조정되지 않았습니다. 스풀을 65°C에서 6시간 동안 건조시키고, 노즐 온도를 5°C 낮추고, 슬라이서에서 '수입 중 닦기'를 활성화하세요.

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