Panduan Memilih Filament 3D Printer

11/7/20247 min baca

Beberapa tahun belakangan ini, teknologi 3D Printer sangat booming di kalangan para makers, developer, engineer, serta hobbyist yang berkecimpung di bidang prototyping dan pengembangan produk. 3D Printer dipilih karena mesin ini sangat praktis ketika digunakan untuk mencetak berbagai objek tiga dimensi yang dihasilkan oleh berbagai software 3D CAD terkenal seperti Autodesk Inventor, Sketchup, Autodesk Fusion, FreeCAD, Solidworks, Blender, dan sebagainya. Dengan adanya mesin 3D printer Anda dapat mencetak berbagai objek tiga dimensi sendiri di rumah mulai dari casing rangkaian elektronika, part mekanik robotik, action figure, part untuk prototyping produk, dan sebagainya.

Umumnya 3D printer menggunakan filament atau resin dalam proses mencetak objek tiga dimensinya. Mesin-mesin 3D Printer dengan metode cetak Fused Deposition Modeling (FDM) /Additive Manufacturing (suatu metode mencetak objek dengan cara menumpukkan lapisan per lapisan bahan secara kontinyu hingga terbentuk suatu objek tiga dimensi yang utuh) umumnya menggunakan filament yang terbuat dari bahan thermoplastic seperti PLA/PLA+, ABS, Nylon, dsb. Sedangkan mesin 3D Printer yang menggunakan metode cetak Stereolithography (SLA) menggunakan bahan resin cair untuk mencetak objek, teknologi SLA dikenal sangat akurat dan presisi dalam mencetak objek. Teknologi SLA bekerja dengan cara mengubah resin cair menjadi objek padat dengan cara menembakkan leser UV sesuai desain tiga dimensi yang telah ditentukan.

Pada artikel kali ini kami akan membahas perbedaan berbagai macam filament 3D Printer berdasarkan karakteristik dan pengaplikasian yang cocok dengan objek yang akan Anda cetak. Simak ulasan lengkapnya pada penjelasan di bawah ini:

1. PLA/PLA+

Polylactid Acid (PLA) adalah material filament yang paling banyak digunakan untuk keperluan 3D printing saat ini. PLA terbuat dari bahan dasar biji jagung yang diekstraksi dan dimurnikan, sehingga membuat material ini lebih ramah lingkungan. PLA memiliki karakteristik yang mudah dicetak, memiliki titik leleh yang lebih rendah dari ABS, tidak membutuhkan panas bed yang tinggi untuk membuatnya merekat pada bed. Selain itu, ketika proses print berlangsung, PLA/PLA+ tidak menghasilkan bau menyengat saat dilelehkan sehingga tidak mengganggu pernapasan Anda

PLA+ memiliki. PLA+ memiliki tingkat ketahanan yang lebih baik dari PLA biasa, hasil print lebih halus dan minim wiredrawing, serta kemungkinan resiko retak pada hasil cetak lebih minim.

Kapan Harus dan Jangan Menggunakan PLA/PLA+?

Dibandingkan dengan jenis filamen lain, PLA/PLA+ relatif lebih rapuh, sehingga hindari penggunaan PLA/PLA+ untuk mencetak objek yang ada kemungkinan ditekuk, dipelintir, atau dijatuhkan secara kontinyu. PLA/PLA+ juga terdeformasi pada suhu 60°C, sehingga hindari penggunaan PLA/PLA+ untuk mencetak objek yang nantinya akan diletakkan pada area atau lingkungan bersuhu tinggi.

Jika Anda mencari filamen dengan harga murah, mudah dicetak, serta banyak tersedia di pasaran dengan pilihan warna yang beragam, PLA/PLA+ adalah pilihan terbaik

Contoh objek yang ideal dicetak dengan PLA/PLA+: Case elektronik, part mekanik robot, action figure, part prototype produk, dan sebagainya.

2. ABS/ABS+

Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) adalah jenis filamen terpopuler setelah PLA. Berada di urutan kedua bukan berarti filament ABS memiliki kualitas yang lebih rendah dari PLA, justru pada realitanya ABS/ABS+ memiliki ketahanan yang lebih baik dibandi PLA. Hasil cetak menggunakan ABS/ABS+ memiliki karakteristik yang solid, kokoh, dan memiliki resistansi yang baik terhadap panas, hanya saja ABS/ABS+ membutuhkan suhu tinggi yang baik untuk nozzle dan bed untuk membuatnya tercetak sempurna. Karena pada ABS/ABS+ memiliki kecenderungan bengkok apabila objek yang sedang dicetak didinginkan dengan perubahan suhu yang tiba tiba, serta ABS/ABS+ memiliki aroma yang cukup menyengat ketika proses print sedang berlangsung, sehingga pastikan ruangan Anda memiliki ventilasi yang baik.

Kapan Harus dan Jangan Menggunakan ABS?

ABS/ABS+ sangat tangguh, ia dapat menahan tekanan dan panas yang tinggi dengan performa yang mengagumkan. Selain itu ABS juga cukup fleksibel, sehingga sangat ideal untuk memcetak objek yang ada kemungkinan dibengkokkan atau terjatuh. Selain itu ABS/ABS+ dapat Anda poles dengan cairan acetone untuk menghaluskan permukaanya, serta material ABS/ABS+ lebih mudah diwarnai apabila dibandingkan dengan jenis filament lain.

Jika Anda tidak memiliki ruangan dengan manajemen suhu yang baik, ada kemungkinan ketika dalam proses pendinginan objek yang Anda cetak terdeformasi, menyusut, atau bengkok sehingga suhu ruangan harus dijaga agar tetap stabil. Di sisi lain ABS/ABS+ juga menghasilkan bau yang cukup menyengat ketika proses print, jadi jika Anda memiliki gangguan pernapasan silahkan mempertimbangkan kembali pemilihan filament jenis ini.

Contoh objek yang ideal Anda cetak dengan ABS/ABS+: Case elektronik, pegangan perkakas, sambungan perabot rumah tangga, mainan, dsb.

3. PETG

Polyethylene Terephthalate (PET) adalah jenis thermoplastic yang paling banyak digunakan di dunia khususnya pada botol plastik. Huruf “G” pada PETG merujuk pada Glycol-modified, sehingga membuatnya lebih kokoh dan mudah dicetak daripada bentuk awalnya (PET). PETG dapat dijadikan solusi terbaik pemilihan filament antara ABS dan PLA, karena PETG lebih fleksibel dan kokoh dibanding PLA serta lebih mudah dicetak dibanding ABS.

Kapan Harus dan Jangan Menggunakan PETG?

Jika Anda membutuhkan hasil print yang kokoh dan fleksibel layaknya ABS namun dengan kemudahan cetak layaknya PLA, PETG adalah solusi yang tepat untuk kebutuhan Anda.

Di sisi lain, ada beberapa kelemahan PETG yang perlu Anda pertimbangkan. Yang pertama, PETG bersifat hygroscopic, artinya material ini menyerap kadar kelembapan pada udara, sehingga jika ruangan Anda termasuk ruangan yang lembab maka dalam jangka waktu lama filament PETG akan menjadi rapuh. Yang kedua, PETG memiliki daya rekat yang kuat pada bed 3D printer, namun sisi negatifnya adalah jika Anda menggunakan support pada objek yang dicetak, nantinya Anda akan kesusahan dalam melepas support yang ada pada objek tersebut.

Contoh objek yang ideal Anda cetak dengan PETG: Part mekanik robotika, part upgrade 3D printer, komponen pelindung, dsb.

4. Nylon

Nylon adalah synthetic polymer yang populer digunakan untuk keperluan industri. Nylon memiliki karakteristik bobot yang lebih ringan dibanding jenis filament lain namun dengan fleksibilitas, kekuatan dan durabilitas yang baik pula. Satu karakter unik yang dimiliki oleh Nylon adalah Anda dapat mewarnai filament jenis ini sebelum maupun sesudah proses print. Grade nylon yang umum digunakan sebagai bahan filament 3D printer adalah tipe 618 atau 645.

Kapan Harus dan Jangan Menggunakan Nylon?

Jika kita lihat dari kekuatan, fleksibilitas, dan durabilitas Nylon, material ini sangat cocok digunakan untuk mencetak prototype, perkakas ringan, komponen mekanik, dan sebagainya.

Namun sisi negatifnya adalah, Nylon juga bersifat hygroscopic layaknya nylon, sehingga Anda harus menjaga tempat penytimpanan filament agar tidak lembab

Contoh objek yang ideal Anda cetak dengan Nylon: Perkakas ringan, part mekanik, prototype produk, dsb

5. TPE/TPU/TPC

Thermoplastic Polyurethane (TPU) adalah varian lain dari TPE, material ini sedikit lebih kaku dibanding TPE sehingga lebih mudah dicetak dan lebih tangguh mempertahankan elastisitasnya di tengah cuaca dingin sekalipun.

Termoplastic Copolyester (TPC) juga merupakan varian lain dari TPE, karakteristik yang paling menonjol pada TPC adalah ketahanannya yang sangat baik terhadap zat kimia, sinar UV, dan suhu panas (hingga 150°C).

Kapan Harus dan Jangan Menggunakan TPE, TPU, dan TPC?

Jika Anda ingin mencetak objek dengan tingkat kelenturan ekstrim, jenis filament ini adalah solusi yang paling tepat untuk Anda. Jenis filament ini sangat lentur, sehingga mampu dibengkokkan, dijatuhkan, ditarik, serta ditekan

Jenis filament ini tidak cocok digunakan untuk mencetak objek-objek yang membutuhkan tekstur keras dan solid

Contoh objek yang ideal Anda cetak dengan TPE/TPU/TPC: Softcase handphone, perangkat wearable, mainan anak-anak, dsb.

6. Polycarbonate (PC)

Polycarbonate adalah filament dengan kekuatan dan durabilitas paling tinggi pada daftar filament 3D printer yang kita bahas kali ini, PC memiliki warna yang agak transparan serta kekuatan luar biasa dalam menahan benturan dan panas. Dalam dunia komersial, PC digunakan sebagai salah satu bahan pembuatan kaca anti peluru, layar elektronik, atap rumah, dsb.

Kapan Harus dan Jangan Menggunakan Polycarbonate?

Dengan kekuatan serta durabilitas yang ditawarkan oleh PC, jenis filament ini sangat cocok bagi Anda yang ingin mencetak objek dengan tingkat kekuatan tinggi, tahan panas hingga 110°C, serta memiliki warna yang transparan.

Sisi negatif filament jenis ini adalah ia bersifat hygroscopic, sehingga apabila Anda meletakkan filament ini di tempat yang lembab maka akan berpengaruh pada menurunnya kekuatan dan durabilitas objek yang nantinya akan dicetak.

Contoh objek yang ideal Anda cetak dengan Polycarbonate: Part penunjang elektronik, mekanik dan otomotif.

7. Wood

Wood adalah salah satu filament unik untuk 3D printer yang memiliki warna dan tekstur layaknya sebuah batang kayu. Filament wood umumnya terbuat dari material PLA yang dikombinasikan dengan serat kayu, rata-rata perbandingan yang digunakan adala 70% PLA dan 30% serat kayu. Filament jenis wood sendiri masih dibagi menjadi beberapa varian lagi, yaitu Pine, Birch, Cedar, Ebony, Willow, Bamboo, Cherry, Coconut, Cork, dan Oliv

Kapan Harus dan Jangan Menggunakan Wood Filament?

Jika Anda menginginkan tampilan objek print yang menyerupai warna dan tekstur kayu, filament wood adalah satu-satunya filament yang cocok untuk kebutuhan Anda.

Namun di sisi lain karena bahan yang digunakan merupakan campuran antara PLA dan serat kayu, membuat daya rekat antar partikel tidak terlalu kuat sehingga tingkat kekuatan dan fleksibilitas pada filament ini kurang baik.

Contoh objek yang ideal Anda cetak dengan Wood filament: Patung/action figure, dekorasi rumah, aksesoris furniture, dsb.

8. Metal

Kapan Harus dan Jangan Menggunakan Metal Filament?

Jika Anda ingin mencetak objek dengan tampilan menyerupai logam-logam seperti tembaga, kuningan, aluminium, dan sebagainya, Anda dapat menggunakan tipe filament ini.

Namun kelemahan filament ini adalah ia mengandung serbuk logam didalamnya, maka seiring berjalannya waktu akan mengikis diameter lubang nozzle dan menyebabkan Anda harus mengganti nozzle lebih sering.

Contoh objek yang ideal Anda cetak dengan Metal Filament: Patung/action figure, dekorasi rumah, aksesoris furniture, dsb.

9. Polyvinyl Alcohol (PVA)

PVA merupakan material support filament dengan karakteristik bio-degradable, dapat larut dalam air, tidak beracun, tidak membuat iritasi kulit, dan memiliki tekstur seperti campuran karet dan plastik. PVA dapat digunakan sebagai support ketika Anda ingin mencetak desain 3D kompleks yang memiliki banyak rongga mengambang dengan jenis filament lain (PLA,ABS,Nylon, dsb). Ketika proses cetak sudah selesai, Anda dapat melarutkan support material PVA dari objek yang Anda cetak dengan cara merendamnya ke dalam air panas, sehingga hasil print jauh lebih rapi dan halus dibanding ketika menggunakan support konvensional.

Kapan Harus dan Jangan Menggunakan PVA?

Jika Anda ingin mencetak objek super kompleks menggunakan filament PLA, ABS, Nylon, dan sebagainya, namun tidak ingin kesusahan melepas support pada hasil cetak maka PVA adalah solusi yang paling tepat untuk Anda.

Tetapi PVA tidak cocok dijadikan sebagai objek cetak utama, karena sifatnya yang bio-degradable sehingga membuatnya mudah larut dan terkikis apabila terkena air.

Contoh objek yang ideal Anda cetak dengan PVA: Support untuk PLA,ABS, Nylon, PC, dsb.