Prinsip Teknis Filamen Berisi Logam
Filamen berisi logam (Metal Filled Filament) adalah filamen komposit yang dibuat dengan mencampurkan serbuk logam dan bahan pengikat polimer. Kandungan serbuk logamnya biasanya 80–90% (fraksi volume), sedangkan sisanya adalah komponen pengikat seperti lilin dan polimer. Setelah dicetak melalui FDM, dilakukan proses debinding (menghilangkan bahan pengikat) dan sintering (peleburan serta pemadatan serbuk logam), sehingga pada akhirnya diperoleh komponen logam yang hampir sepenuhnya rapat.
Jalur teknologi ini biasanya disebut Metal FDM atau Bound Metal Deposition (BMD), dan merupakan alternatif berbiaya rendah untuk teknologi pencetakan 3D logam tradisional seperti SLM dan EBM.
Jenis dan Karakteristik Filamen Berisi Logam
Filamen Berbasis Tembaga
| Parameter | Nilai Tipikal |
|---|---|
| Kandungan logam | 85–90% fraksi volume |
| Suhu pencetakan | 200–230°C |
| Suhu bed panas | 50–60°C |
| Kerapatan setelah sintering | 95–98% dari kerapatan teoritis |
| Konduktivitas listrik | Setelah sintering dapat mencapai 70–85% dari tembaga murni |
| Penampilan | Warna tembaga merah atau perunggu |
Filamen berbasis tembaga cocok untuk komponen konduktif, penukar panas, komponen dekoratif, karya seni, dan aplikasi lainnya. Pencetakannya relatif mudah, dengan suhu sintering yang lebih rendah (sekitar 900–1000°C).
Filamen Berbasis Baja Tahan Karat
| Parameter | Nilai Tipikal |
|---|---|
| Kandungan logam | 85–90% fraksi volume |
| Suhu pencetakan | 200–240°C |
| Suhu bed panas | 50–70°C |
| Kerapatan setelah sintering | 96–99% dari kerapatan teoritis |
| Kekuatan mekanis | Setelah sintering mendekati baja tahan karat tempa |
| Penampilan | Abu-abu keperakan, dapat dipoles hingga mengilap seperti cermin |
Filamen berbasis baja tahan karat cocok untuk komponen struktural berkekuatan tinggi, komponen fungsional, jig, dan perlengkapan. Suhu sinteringnya lebih tinggi (sekitar 1300–1400°C) dan memerlukan tungku sintering profesional.
Sistem Logam Lainnya
- Filamen paduan titanium: aplikasi dirgantara dan medis, suhu sintering di atas 1500°C
- Filamen baja perkakas: pembuatan cetakan, dapat dikeraskan melalui perlakuan panas setelah sintering
- Filamen logam mulia: perhiasan emas dan perak, produksi kustom skala kecil
Poin Penting Proses Pencetakan FDM
Persyaratan Peralatan
Persyaratan printer untuk filamen berisi logam:
- Sistem ekstrusi: nozzle baja dikeraskan atau nozzle ruby (serbuk logam sangat aus terhadap nozzle kuningan)
- Mekanisme ekstrusi: disarankan direct drive, karena filamen relatif rapuh dan mudah patah
- Suhu hotend: printer biasa sudah cukup (200–240°C)
Parameter Pencetakan
| Parameter | Nilai yang Disarankan | Keterangan |
|---|---|---|
| Suhu nozzle | 200–230°C | Sesuaikan dengan spesifikasi filamen |
| Suhu bed panas | 50–60°C | Membantu adhesi lapisan pertama |
| Kecepatan cetak | 20–40mm/s | Kecepatan rendah memastikan ekstrusi stabil |
| Tinggi lapisan | 0,1–0,2mm | Tinggi lapisan yang lebih tipis membantu sintering merata |
| Tingkat infill | 100% | Cetak solid, struktur berongga akan runtuh saat sintering |
| Ketebalan dinding | ≥2mm | Jika terlalu tipis mudah berubah bentuk setelah sintering |
Hal-hal Khusus yang Perlu Diperhatikan
- Keausan nozzle: serbuk logam akan mengikis nozzle kuningan; disarankan menggunakan nozzle baja dikeraskan (bertanda HS) atau nozzle ruby
- Kerapuhan filamen: logam
Kirimkan model, gambar, gambar teknis atau catatan tertulis. Insinyur akan meninjau material, proses, finishing dan pengiriman berdasarkan penggunaan aktual.