Chọn filament cho chi tiết cơ khí và đồ dùng chức năng

• Tải tĩnh hay tải lặp: giá treo chịu một lực cố định khác với bản lề, kẹp gài bị uốn hàng trăm lần.
• Va đập: vật hay bị rơi, va chạm cần nhựa dai (PETG, ABS, TPU), không cần nhựa cứng nhưng giòn.
• Nhiệt độ làm việc: gần động cơ, đèn, trong ô tô hay ngoài nắng thì nhiệt độ hóa mềm của nhựa là tiêu chí đầu tiên.
• Ngoài trời và tia UV: nắng làm nhiều loại nhựa bạc màu và giòn dần theo thời gian.
• Hóa chất: dầu, xăng, cồn, chất tẩy rửa có thể làm nứt hoặc phồng một số loại nhựa; hãy thử trên mẫu nhỏ trước.
• Độ dẻo: chi tiết cần đàn hồi (gioăng, chân đế chống trượt, ốp bảo vệ) cần TPU.
• Ma sát và mài mòn: bánh răng, ống trượt cần bề mặt cứng, ít mòn và độ chính xác kích thước tốt.

Bảng dưới so sánh tương đối theo kinh nghiệm in FDM phổ biến; giá trị thực tế phụ thuộc vào nhà sản xuất, cài đặt in và thiết kế. PLA+ và PLA Tough là PLA cải tiến do từng hãng tự định nghĩa, không có tiêu chuẩn chung, nên tính chất thay đổi theo hãng.

Nhựa nhiệt dẻo bắt đầu mềm ra quanh nhiệt độ chuyển thủy tinh của nó: khoảng 60°C với PLA (mềm dần từ khoảng 55°C), khoảng 80°C với PETG và khoảng 100-105°C với ABS. Ô tô đỗ ngoài nắng ở Việt Nam có thể nóng hơn 60°C bên trong, taplo còn nóng hơn nữa, nên giá đỡ điện thoại hay móc treo in PLA để trong xe thường bị cong, chảy sệ sau vài ngày nắng. Trong trường hợp này hãy dùng PETG hoặc ABS.

Tương tự, chi tiết gắn gần đèn công suất lớn, bộ nguồn, động cơ hay chính bàn nhiệt của máy in nên dùng ABS. ABS phát ra hơi có mùi styrene khi in, vì vậy hãy in ở nơi thông gió tốt và dùng buồng kín để hạn chế cong vênh. So sánh chi tiết hai cặp vật liệu này có trong bài PLA và ABS và PETG và ABS.

Chi tiết in FDM không đồng nhất theo mọi hướng: liên kết giữa các lớp luôn là chỗ yếu nhất. Một móc treo in đứng, lực kéo vuông góc với các lớp, có thể gãy tách lớp dù làm bằng PETG; cùng móc đó in nằm, lực chạy dọc theo sợi nhựa, sẽ bền hơn nhiều dù làm bằng PLA. Hãy xoay vật sao cho lực chính chạy song song với lớp in.

• Số vòng tường (perimeter/wall): tăng từ 2 lên 4-6 vòng thường làm chi tiết bền hơn rõ rệt so với chỉ tăng mật độ infill, vì phần lớn lực được tường chịu.
• Mật độ infill: khoảng 20-40% đủ cho đa số đồ dùng; các chi tiết chịu tải cao có thể dùng 50-80% hoặc in đặc hoàn toàn, đổi lại tốn nhựa và thời gian.
• Kiểu infill: gyroid hoặc cubic phân bố lực đều theo nhiều hướng hơn kiểu lưới đơn giản.
• Bo góc trong: góc vuông tập trung ứng suất; thêm bo tròn ở chân móc, chân trụ giúp giảm nứt.
• Bám lớp: nhiệt độ in đủ cao, quạt không quá mạnh với PETG và ABS giúp các lớp hàn chặt; xem bài tốc độ in, làm mát và bám lớp.

PLA CF và PETG CF có thêm sợi carbon cắt ngắn, làm chi tiết cứng hơn, ít cong vênh và có bề mặt mờ đẹp. Tuy nhiên sợi carbon ngắn thường làm vật liệu giòn hơn khi va đập so với bản nền, và mài mòn đầu phun đồng nhanh, nên cần đầu phun thép tôi cứng hoặc tương đương. Chọn CF khi cần độ cứng và ổn định kích thước, ví dụ khung, giá đỡ camera, không chọn khi cần chịu va đập. Chi tiết có trong bài nhựa sợi carbon PLA CF, PETG CF; sản phẩm hiện có là CAILAB PETG Sợi Carbon đen và CAILAB PLA Sợi Carbon đen.

Chi tiết in FDM ở nhà phù hợp với đồ dùng, đồ gá và mẫu thử. Không dùng chi tiết in 3D cho bộ phận liên quan đến an toàn như phanh, dây đai, thiết bị nâng, mũ bảo hộ hay bất kỳ thứ gì mà khi gãy có thể gây thương tích; những ứng dụng đó cần vật liệu, thiết kế và kiểm định chuyên biệt, nằm ngoài phạm vi tư vấn chung.

Bạn có thể xem các dòng nhựa kỹ thuật ở trang nhựa PETG, trang nhựa ABS và trang nhựa TPU; ví dụ CAILAB PETG xám nhạt cho chi tiết chức năng thông dụng, với thông số in trên trang sản phẩm.