Når man leser om de forskjellige filamenttypene vil man fort se ord og forkortelser som eksempelvis HDT, Vicat, Bending Modulus og Tensile Strength. Hva betyr dette, og hvordan kan det hjelpe deg å finne den riktige filamenttypen til ditt behov?
Vi tar en gjennomgang på mekaniske og fysiske egenskaper til filament.

Copyright © Polyalkemi AS. Alle rettigheter forbeholdes

Man kan trygt si at det er mange fremmedord i 3D print bransjen, og når man leser om mekaniske og fysiske egenskaper blir listen bare enda lenger. Disse ordene som beskriver egenskapene ved et materiale er ikke isolert til bare filament, men benyttes ved produksjon av jernprodukter, stålprodukter, og mye mye mer.

Ved å kjenne til hva ordene betyr kan man bruke de til å sammenligne filamentmerker og filamenttyper, og finne ut hva som blir det perfekte materialet til ditt prosjekt.
 

Fysiske egenskaper

Oversikten under viser de mest brukte målingene for å vise materialets fysiske egenskaper, som tetthet, temperaturtoleranse etc.

• Density. Dette betyr tetthet og vises i denne sammenhengen i gram per kubikkcentimeter – eller g/cm³.
  Det måler masse per enhet volum, og er resultatet av å dele materialets vekt med dets volum.
  Tetthet indikerer altså hvor tungt et materiale er sammenlignet med andre materialer.
• Melt Index (MI), også beskrevet som Melt Flow Index (MFI) og Melt Flow Rate (MFR). Betyr smelteindeks, og indikerer hvor lett et smeltet materiale (polymer) kan ekstruderes gjennom en spesifisert åpning under standardiserte temperatur- og trykkforhold, og vises som gram per 10 minutt, altså g/10 min ved gitt antall grader og et gitt trykk. Smelteindeks har et motsatt forhold mot viskositet – lav MI har høyere viskositet og dermed større flytmotstand, samtidig som høy MI har lav viskositet og dermed bedre flytegenskaper.
  Typisk vil høyere smelteindeks gi muligheten for raskere og mer effektiv utskriftsprosess.
• Melting Temperature, eller smeltetemperatur. DSC står for Differential Scanning Calorimetry og er en vanlig måte å måle smeltepunktet til polymer – blant annet PLA. Resultatet oppgis i antall grader celcius.
• Glass Transition Temperature – glassovergangstemperatur. Ofte forkortet Tg. Dette er den temperaturen hvor polymermaterialet går  over fra rigid til en mer fleksibel form. Det markerer et temperaturområde hvor det er en dramatisk endring i de fysiske og mekaniske egenskapene til filamentet, og hvor materialet blir bøyelig. Likevel er det viktig å forstå at Tg ikke avgjør materialets brukbarhet, kun type bruk.
• Vicat Softening Temperature – Vicat mykningstemperatur er den temperaturen hvor en flatspisset nål penetrerer objektet med 1 mm tykkelse med en gitt last. Det er en spesifikk test som identifiserer plastmaterialets mykningspunkt. Vicat-tallet er normalt høyere enn HDT da Vicat er nærmere det reelle smeltepunktet.
  For å si det på en annnen måte; Vicat viser ved hvilken temperatur plasten mister stabilitetsformen.
• Heat Deflection Temperature, forkortet HDT – Varmetoleranse. HDT er en måling som viser toleransen mot forvrengning under en gitt last.
  Altså, i motsetning til Vicat (nevnt over) hvor objektet mister stabilitet/form viser HDT punktet hvor materialet mister lastegenskapene
• Saturated Water Absorption Rate angir hvor mye fukt materialet absorberer under gitte kriterier over en gitt tid.
   

Mekaniske egenskaper

Her er en oversikt over de mest brukte målingene som viser materalets mekaniske egenskaper. Mekaniske egenskaper handler om bruddstyrke, strekkstyrke, slagstyrke osv.
Noen produsenter oppgir målingene separat per akse, andre oppgir det høyeste tallet (uten å oppgi akse).

• Flexural Modulus, også kalt Bending Modulus, er en måling på materialets stivhet – eller dets motstand mot bøyning. Resultatet vises normalt i MPa (Megapascal), og er et nyttig tall for å sammenligne styrke og stivhet til forskjellige materialer. Jo høyere tall jo stivere materiale – og selvsagt motsatt; jo lavere tall jo mer fleksibelt materiale. Her benyttes normalt to typer målinger; ASTM D790 og ISO 178.
• Flexural Strength, også kalt Bending Strength eller Yield Strength. Dette er en måling på styrke, og viser til hvor mye et materiale kan flekse/bøye uten å brytes. Må ikke forveksles med Flexural Modulus (nevnt i punktet over), som viser materialets stivhet. Måleenheten er likevel den samme, altså i MPa.
• Tensile Strength, eller på norsk; strekkstyrke. Dette måler hvor mye et materiale kan strekkes før det brytes av. Litt enkelt sagt viser det materialets sprøhet. Høyere Tensile Strength betyr at materialet tåler mer belastning, og verdiene oppgis i MPa.
• Impact Strength – slagstyrke, støtstyrke, eller rett og slett seighet. Målingen som oppgis i Joule/kvadratmeter, eller J/m2, viser hvor mye energi et polymermateriale kan absorbere før det svikter når utsatt for en høyhastighetskollisjon eller kollisjon med høy kraft. Eller for å si det på en annen måte; hvordan materialet motstår brudd når plutselig kraft påføres – eksempelvis hvis du mister det i gulvet.
• Young’s Modulus, eller Tensile Modulus, er en måling for stivhet under stress, eller elastisitet. Det viser hvor mye materialet deformeres under strekk eller kompresjon. Målingen vises i Megapascal (MPa) og jo høyere tall jo stivere materiale.
• Breaking Elongation Rate, eller elongation at break, viser hvor mye et materiale kan strekkes/forlenges før det svikter. Det indikerer altså materialets duktilitet (formbarhet) og fleksibilitet. Målingen oppgis i prosent.