Filament Nedir?

3D yazıcı teknolojisinin temel yapı taşlarından biri olan filament, üç boyutlu nesneler oluşturmak için kullanılan termoplastik hammaddedir. Genellikle makaralar halinde satışa sunulan filament çeşitleri, 3D yazıcıların ekstrüder adlı baskı kafasında ısıtılarak eritilir. Erimiş filamentler ise tasarlanan modele uygun şekilde katmanlar halinde biriktirilerek üç boyutlu nesneleri oluşturur. 1.75 mm veya 2.85 mm çaplarında üretilen filament modelleri arasında fark malzemelerden üretilmiş olanlara rastlanır. İçeriği farklı olduğu için dayanıklılığı, esnekliği, yapısı, rengi ve kullanım ömrü de farklı olan filament modelleri hobi amaçlı baskılardan endüstriyel prototiplere kadar pek çok alanda kullanılır. Filamentler ile ilgili merak ettiğiniz diğer detayları yazımızın devamında bulabilirsiniz.

Filament Çeşitleri

Birbirinden farklı malzemelerden üretilen çok sayıda filament çeşidi vardır. En yaygın olarak kullanılanlar ise PETG, TPU, PLA, ABS ve diğer özel filamentlerdir. Bu filament çeşitleri ve özellikleri ise şu şekilde sıralamak mümkündür:

• PETG - Polietilen Tereftalat Glikol-modifiye filamentler, esnek, dayanıklı ve kolay baskı avantajlarına sahiptir. 220-250°C baskı sıcaklığı sayesinde kolay işlenen bu filament türleri, neme karşı oldukça hassastır. Şeffaf baskılar için ideal olan PETG filamentler arasında gıda temasına uygun olanlar da vardır.
• TPU - Termoplastik Poliüretan filamentler, esnek yapısı sayesinde otomotiv parçalarından telefon kılıflarına kadar oldukça geniş bir alanda kullanılır. Baskı süreci yavaş olan bu filamentler darbelere karşı dirençlidir. Ayrıca yüksek aşınma dayanımına da sahiptir.
• PLA - Polilaktik Asit filamentler, şeker kamışı ya da mısır nişastası gibi organik malzemelerden elde edilir. En popüler filament türleri arasında yer alan PLA filamentler, biyolojik olarak parçalanabilir. Dolayısıyla çevre dostu bir seçenektir. 190-220°C gibi düşük baskı sıcaklıklarında çalışan PLA filament modelleri, kötü koku oluşumuna neden olmaz. Sert yapısı sayesinde kolay kırıldığı için dayanıklılık gerektirmeyen ürünlerin yapımında kullanılması önerilir.
• ABS - Akrilonitril Bütadien Stiren filamentler, dayanıklılığı ile öne çıkar. otomotiv parçaları, oyuncaklar ve elektronik ekipmanlar gibi sağlam ürünlerin yapımında kullanılan bu filamentler, 230-260°C gibi yüksek sıcaklıklarda baskı yapmaya uygundur.
• Özel filamentler arasında karbon fiber katkılı olanlar, ahşap görünümlüler ve naylon hammaddeliler yer alır. Karbon fiber katkılı olanlar hafif ve ultra dayanıklı iken ahşap görünümlü yer PLA + ağaç liflerinden meydana gelir. Naylon içerikli olan filament çeşitleri ise neme karşı hassas olsa da esneklik ve dayanıklılık gerektiren mekanik parçaların üretiminde sık tercih edilir.

Filament Özellikleri

Filament özellikleri, malzemenin kimyasal yapısına, üretim sürecine ve katkılı maddelere bağlı olarak değişiklik gösterir. Dolayısıyla filamentlerde baskı sıcaklıkları, dayanıklılık, esneklik, çevresel direnç, gıda temasına uygunluk, estetik özellikler ve saklama koşulları birbirinden farklıdır. Örneğin baskı sıcaklıkları filamentin yapımında kullanılan malzemelere göre değişiklik gösterdiğinden PLA 190-220°C, ABS 230-260°C ve PETG 220-250°C sıcaklıklarda çalışır. Doğru sıcaklığı ayarlamak ise baskı kalitesinin doğrudan etkileyeceği için çok önemlidir. Özellikle gereğinden yüksek baskı sıcaklıkları filamentin yapısının bozulmasına neden olur.

ABS ve naylon içerikli filamentler yüksek dayanıklılığa sahipken TPU içerikliler esnek yapılarıyla öne çıkar. PLA ise sert fakat kolay kırılan bir yapıdadır. Bu sebeple filament türünün kullanım amacına göre tercih edilmesi gerekir. Filamentler suya, kimyasallara ve diğer çevresel faktörlere karşı farklı tepkiler gösterir. Örneğin, PETG suya ve kimyasala dirençli iken ABS yüksek sıcaklıklara ve kırılmaya karşı ultra dayanıklıdır. Fakat ABS filamentler UV ışınlarına karşı hassas olabilir. Naylon içerikli filamentler ise neme karşı hassas olduğundan kuru ortamda muhafaza edilmelidir.

Gıdalar için saklama kabı ve benzeri nesnelerin üretiminde mutlaka gıda temasına uygun filamentler tercih edilmelidir. Bu noktada en sık kullanılan filament PLA ve bazı PETG içeriklilerdir. Fakat genel olarak 3D baskı tekniği çok katmanlı olduğundan mikroorganizma birikimi riski taşır. Filamentler estetik açıdan da farklı özelliklere sahiptir. Örneğin, şeffaf PETG ve ahşap görünümlü olan filamentler, dekoratif obje üretiminde rahatlıkla kullanılabilir. Karbon Fiber katkılı filamentler ise mat görünür ve daha profesyonel çalışmalarda tercih edilir.

Doğru Filament Nasıl Seçilir?

3D baskı projelerinde kullanım için doğru filamenti seçmek, baskı başarısını ve nesnenin kullanım ömrünü belirleyen önemli faktörler arasındadır. Filament seçerken mutlaka dikkat edilmesi gerekenler ise kullanım amacı, yazıcı özellikleri, baskı ortamı, saklama koşulları ve mevcut bütçedir. Filament seçerken göz önünde bulundurulması gerekenler ise şöyle açıklamak mümkündür:

• Projenin amacına uygun filament tercih edilmelidir. Örneğin, dekoratif objeler için PLA, darbe direnci yüksek mekanik parçalar için ABS, esnek ürünler için TPU filamentler tercih edilebilir.
• Filamentin yazıcıya uygun olması da çok önemlidir. Örneğin, ısıtmalı yatağa sahip olmayan 3D yazıcılar, ABS filament kullanımına uygun değildir. Bu kapsamda nozul çapı ve baskı sıcaklığı da göz önünde bulundurulmalıdır.
• Baskı kapalı bir alanda yapılacak ise veya baskı alanında iyi bir havalandırma yoksa ABS gibi koku yayan filamentler tercih edilmemelidir. Ev ortamı için daha çok PLA filamentler önerilir.
• Filament fiyatları, doğru ürün seçiminde göz önünde bulundurulmalıdır. Aksi halde proje bütçesi aşılabilir.

Filamentler hobi amaçlı projelerden ticari üretimlere kadar pek çok alanda nesneler ve katmanlar oluşturmak için kullanılan malzemelerdir. Doğru filamentlerle siz de hem baskı kalitesini artırabilir hem de projenizi başarıyla yürütebilirsiniz.