Prinsip Teknikal Filamen Berisi Logam
Filamen berisi logam (Metal Filled Filament) ialah filamen komposit yang dihasilkan daripada campuran serbuk logam dan pengikat polimer. Kandungan serbuk logamnya biasanya 80-90% (pecahan isipadu), manakala selebihnya ialah lilin, polimer dan komponen pengikat lain. Selepas dibentuk melalui pencetakan FDM, ia menjalani penyahikatan (menanggalkan pengikat) dan pensinteran (memadatkan serbuk logam melalui peleburan) untuk akhirnya menghasilkan bahagian logam yang hampir padat sepenuhnya.
Laluan teknologi ini biasanya dipanggil Metal FDM atau Bound Metal Deposition (BMD), dan merupakan alternatif kos rendah kepada teknologi pencetakan 3D logam tradisional (seperti SLM, EBM).
Jenis dan Ciri Filamen Berisi Logam
Filamen Berasaskan Tembaga
| Parameter | Nilai Tipikal |
|---|---|
| Kandungan logam | 85-90% pecahan isipadu |
| Suhu pencetakan | 200-230°C |
| Suhu katil panas | 50-60°C |
| Ketumpatan selepas pensinteran | 95-98% ketumpatan teori |
| Kekonduksian elektrik | Selepas pensinteran boleh mencapai 70-85% daripada tembaga tulen |
| Penampilan | Warna tembaga merah atau gangsa |
Filamen berasaskan tembaga sesuai untuk komponen konduktif, penukar haba, komponen hiasan, karya seni dan aplikasi lain. Pencetakan agak mudah, dengan suhu pensinteran yang lebih rendah (kira-kira 900-1000°C).
Filamen Berasaskan Keluli Tahan Karat
| Parameter | Nilai Tipikal |
|---|---|
| Kandungan logam | 85-90% pecahan isipadu |
| Suhu pencetakan | 200-240°C |
| Suhu katil panas | 50-70°C |
| Ketumpatan selepas pensinteran | 96-99% ketumpatan teori |
| Kekuatan mekanikal | Selepas pensinteran hampir setanding dengan keluli tahan karat tempa |
| Penampilan | Kelabu perak, boleh digilap hingga berkilau seperti cermin |
Filamen berasaskan keluli tahan karat sesuai untuk komponen struktur berkekuatan tinggi, komponen berfungsi, alat bantu kerja dan lekapan. Suhu pensinterannya lebih tinggi (kira-kira 1300-1400°C), dan memerlukan relau pensinteran khusus.
Sistem Logam Lain
- Filamen aloi titanium: aplikasi aeroangkasa dan perubatan, suhu pensinteran melebihi 1500°C
- Filamen keluli alat: pembuatan acuan, boleh dikeraskan melalui rawatan haba selepas pensinteran
- Filamen logam berharga: barang kemas emas dan perak, pengeluaran tersuai berskala kecil
Poin Utama Proses Pencetakan FDM
Keperluan Peralatan
Filamen berisi logam mempunyai keperluan berikut terhadap pencetak:
- Sistem penyemperitan: muncung keluli dikeraskan atau muncung ruby (serbuk logam menyebabkan kehausan teruk pada muncung tembaga)
- Mekanisme penyemperitan: disyorkan pacuan terus, kerana filamen agak rapuh dan mudah patah
- Suhu hujung panas: pencetak biasa sudah memadai (200-240°C)
Parameter Pencetakan
| Parameter | Nilai Disyorkan | Penjelasan |
|---|---|---|
| Suhu muncung | 200-230°C | Laraskan mengikut spesifikasi filamen |
| Suhu katil panas | 50-60°C | Membantu lekatan lapisan pertama |
| Kelajuan pencetakan | 20-40mm/s | Kelajuan rendah memastikan penyemperitan stabil |
| Tinggi lapisan | 0.1-0.2mm | Tinggi lapisan yang lebih nipis membantu pensinteran lebih sekata |
| Kadar isian | 100% | Cetakan pepejal, struktur berongga akan runtuh semasa pensinteran |
| Ketebalan dinding | ≥2mm | Terlalu nipis mudah berubah bentuk selepas pensinteran |
Perhatian Khas
- Kehausan muncung: serbuk logam akan menghauskan muncung kuningan, disyorkan menggunakan muncung keluli dikeraskan (ditanda HS) atau muncung ruby
- Kerapuhan filamen: logam
Hantar model, lukisan, imej atau nota bertulis. Jurutera akan menyemak bahan, proses, penyempurnaan dan penghantaran berdasarkan penggunaan sebenar.