PETG Ổn Định Khi In 3D Không So Với PLA Và ABS?

PETG ổn định khi in 3D không mà ngày càng được nhiều người lựa chọn?

So với nhiều loại filament phổ biến hiện nay

=> PETG được đánh giá cao nhờ

• Khả năng bám lớp tốt
• Hạn chế cong vênh
• Duy trì chất lượng bản in khá ổn định trong quá trình sử dụng.

Không chỉ phù hợp cho các mẫu in thông thường

PETG còn được ứng dụng nhiều trong các sản phẩm cần độ bền và tính ổn định lâu dài.

=> Vậy vật liệu này có thực sự dễ in và ổn định hơn các dòng filament khác không? Cùng CUBIC3 tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

PETG Là Gì? Vì Sao Được Dùng Nhiều Trong In 3D

Đặc điểm của nhựa PETG

PETG – Polyethylene Terephthalate Glycol-modified là loại nhựa nhiệt dẻo được biến tính từ nhựa PET.

Việc thêm thành phần Glycol giúp cấu trúc của PETG trở nên:

• Bền bỉ hơn
• Không bị giòn
• Tăng khả năng chống chịu hóa chất
• Nhiệt độ vượt trội.

Ngoài ra:

• Ngăn chặn sự kết tinh: Nhựa PET thông thường rất dễ bị mờ đục và giòn khi gặp nhiệt độ cao do hiện tượng kết tinh.

=> Glycol giữ cho cấu trúc PETG ở trạng thái vô định hình, giúp sợi nhựa duy trì độ trong suốt tự nhiên và độ dẻo dai lý tưởng.

• Hạ thấp nhiệt độ nóng chảy: Giúp vật liệu phù hợp hoàn hảo với nhiệt độ hoạt động của các dòng máy in 3D FDM phổ thông khoảng từ 230°C – 250°C.
• Tăng độ bền mỏi: Nhựa không bị giòn gãy đột ngột khi bị uốn cong hoặc chịu lực tác động liên tục.

Ưu điểm nổi bật của PETG trong in 3D

• Độ bền cơ học cao: So với PLA rất giòn và dễ nứt vỡ dưới áp lực, ngược lại PETG có độ dẻo dẻo dai cao hơn nhiều.

=> Khi chịu lực quá tải, chi tiết in bằng PETG có xu hướng biến dạng dẻo trước khi gãy nứt.

• Khả năng liên kết lớp tốt: Khi nóng chảy, các lớp layer của PETG hòa quyện vào nhau tạo thành một khối bán đồng nhất.

=> Giúp thành phẩm có độ bền kéo theo trục Z tốt hơn hẳn, hạn chế tối đa hiện tượng tách lớp khi chịu lực ép lớn.

• Kháng hóa chất và chống nước: PETG trơ với nhiều loại axit, kiềm, cồn và dung môi thông thường.

=> Ngoài ra, nó có khả năng kháng tia UV tốt, không bị lão hóa, ngả vàng hay giòn đi khi phơi ngoài nắng mưa như PLA.

• An toàn với thực phẩm: Không giống như ABS giải phóng khí Styrene nồng nặc và co ngót mạnh gây cong vênh

=> PETG khi in hầu như không có mùi và giữ kích thước mô hình rất chuẩn xác.

Các ứng dụng phổ biến của PETG

Linh kiện kỹ thuật và đồ gá

Trong nhà xưởng sản xuất, PETG được dùng để in các đồ gá kẹp, gá định vị hoặc các chi tiết cơ khí chịu lực vừa phải nhờ độ bền kích thước cao và chịu được dầu mỡ.

Bộ phận nâng cấp cho máy in 3D

Hầu hết các chi tiết nhựa trên các dòng máy in 3D tự chế đều ưu tiên in bằng PETG

=> Chúng cần chịu được nhiệt độ tỏa ra từ động cơ và không bị biến dạng theo thời gian.

Sản phẩm sử dụng ngoài trời: Chậu cây thông minh, linh kiện kính thiên văn, vỏ thiết bị đo thời tiết, hoặc các bộ phận gắn trên xe máy, xe đạp nhờ đặc tính kháng nước và chống tia UV.

Hộp đựng và nguyên mẫu ngành bao bì: Với độ trong suốt tự nhiên tốt và khả năng kháng nước tuyệt đối

=> PETG rất lý tưởng để in các mẫu thử nghiệm chai lọ, hộp chứa, hoặc đồ dùng nhà bếp

PETG Ổn Định Khi In 3D Không?

Khả năng bám lớp của PETG

• Cơ chế hóa học: Khi được đùn ra ở dải nhiệt độ cao (230°C – 250°C), các chuỗi polymer vô định hình của PETG có tốc độ hòa trộn nhiệt rất nhanh.

=> Lớp nhựa mới đùn ra sẽ “nấu chảy” một phần bề mặt của lớp nhựa cũ phía dưới, hòa quyện vào nhau trước khi đông đặc lại.

• Độ ổn định thực tế: Thành phẩm in bằng PETG hầu như loại bỏ được điểm yếu giòn theo layer của PLA.

=> Khi chịu lực tác động, xung lực được phân tán đều qua các liên kết layer bền vững, giúp mô hình không bị nứt toác.

PETG có hạn chế cong vênh không?

Thực tế, PETG có khả năng hạn chế cong vênh cực kỳ tốt. 

=> Lỗi cong vênh xảy ra do sự chênh lệch nhiệt độ đột ngột khiến nhựa bị co lại và giật bong góc khỏi bàn in

PETG có hệ số giãn nở nhiệt rất thấp. Khi nguội đi, tốc độ co lại của nó diễn ra từ từ và đồng đều.

=> Bạn hoàn toàn có thể in các cấu kiện có bề mặt đáy lớn, phẳng bằng PETG ngay trên các dòng máy in thiết kế dạng hở.

Độ ổn định khi in liên tục thời gian dài

• Dòng chảy đồng đều: PETG có độ nhớt ổn định khi đạt đúng dải nhiệt.

=> Sợi nhựa không bị hiện tượng “lúc lỏng lúc đặc”, giúp áp suất bên trong đầu đùn luôn giữ ở mức cân bằng.

• Độ ổn định thực tế: Hiện tượng thiếu nhựa do nghẹt vòi phun giữa đêm rất ít khi xảy ra với PETG.

=> Bề mặt của bản in bằng PETG sẽ có độ đồng nhất cao từ layer đầu đến layer cuối cùng.

PETG Ổn Định Khi In 3D Không So Với PLA Và ABS?

PETG có dễ xảy ra lỗi in không?

Mặc dù độ ổn định cao, nhưng PETG vẫn có thể xuất hiện tình trạng:

• Kéo sợi hoặc đọng nhựa: Do nhựa PETG có độ dính rất cao, khi đầu phun di chuyển qua lại giữa các vùng không in

=> Một lượng nhựa nhỏ vẫn bị rỉ ra và kéo thành các sợi tơ mỏng như mạng nhện.

• Tích tụ ở đầu phun: Những sợi tơ nhựa nếu tích tụ lâu ngày trên vách đầu phun sẽ bị cháy sém

=> Sau đó vô tình rơi ngược lại vào mẫu in tạo thành các đốm nhựa đen.

How to Succeed when 3D Printing with PETG Filament | MatterHackers

So Sánh Độ Ổn Định Của PETG Với Các Vật Liệu Khác

Dưới đây là bảng đánh giá tiêu chí của một số vật liêu in 3D phổ biển hiện nay

Loại vật liệu nào phù hợp cho từng nhu cầu?

• Nếu cần in mô hình thẩm mỹ, tượng trang trí chi tiết
• Có độ phức tạp cao
• Yêu cầu bề mặt láng mịn tuyệt đối
• Không phải chịu lực hay nhiệt độ cao.

=> PLA là lựa chọn vô cùng phù hợp

• Khi bạn có sẵn hệ thống máy in công nghiệp có buồng gia nhiệt kín
• Có phòng kỹ thuật thông gió tốt
• Cần chế tạo các chi tiết kỹ thuật đòi hỏi độ cứng bề mặt cực cao cùng khả năng chịu nhiệt lên đến 100°C.

=> Lựa chọn ABS sẽ giúp mô hình có độ cứng tốt

• Nếu sản phẩm yêu cầu có tính năng đàn hồi, co giãn, giảm chấn hoặc chống va đập

=> Bạn hãy ưu tiên sử dụng TPU

• Bạn cần một vật liệu đa năng trung hòa được độ bền bỉ của ABS và sự dễ chịu của PLA

=> PETG là lựa chọn số 1 đối với các linh kiện chịu lực hay sản phẩm ngoài trời.

Những Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Độ Ổn Định Khi In PETG

Nhiệt độ nozzle và bàn in

Nhiệt độ đầu đùn (Nozzle Temperature)

Mức nhiệt lý tưởng của PETG dao động từ 230°C – 250°C.

• Nhiệt dưới 225°C, nhựa không thể tan chảy hoàn toàn,

=> Dẫn đến hiện tượng nghẹt đầu phun hoặc các lớp layer không thể bám dính vào nhau.

• Nhiệt trên 255°C, nhựa sẽ bị lỏng mạnh, gây ra lỗi kéo sợi nghiêm trọng và làm cháy khét nhựa.

Nhiệt độ bàn in

Để đảm bảo lớp đầu tiên bám dính và không bị bong góc, bàn in cần được duy trì ổn định ở mức 75°C – 85°C.

Chất lượng filament PETG

Sự đồng đều của sợi nhựa quyết định trực tiếp đến áp suất đầu phun.

Các loại filament giá rẻ, kém chất lượng thường có sai số đường kính vượt quá mức tiêu chuẩn ±0.03mm.

• Khi đường kính sợi nhựa trồi sụt thất thường, hệ thống bánh răng sẽ đùn ra lượng nhựa không đều.

• Dẫn đến các lỗi như thiếu nhựa cục bộ làm yếu cấu trúc, hoặc thừa nhựa 

=> Tạo ra cục nhựa đọng xấu xí trên bề mặt.

Muốn biết cuộn nhựa PETG ổn định khi in 3D không, hãy nhìn vào độ chuẩn xác trong sai số đường kính của nhà sản xuất.

Cuộn In 3D PETG Cubic3 Màu Đen – Độ Bền Kỹ Thuật Cao

Độ ẩm của vật liệu

PETG là dòng nhựa cực kỳ háo nước nên sẽ hấp thụ hơi ẩm từ không khí rất nhanh nếu phơi bên ngoài.

Khi sợi nhựa bị ẩm được đưa vào đầu phun ở nhiệt độ 240°C, lượng nước bên trong sẽ bị đun sôi tức thì và bốc hơi

=> Tạo ra các bong bóng khí nhỏ cấu thành nên các vết rỗ trên bề mặt bản in.

Bạn sẽ nghe thấy những tiếng nổ “tách tách” nhỏ ở đầu phun khi in – đây là dấu hiệu cho thấy nhựa bị ẩm

In 3D từ nhựa PETG CUBIC3 thường khá ổn định, ít gặp tình trạng kéo sợi

Tốc độ in và thiết lập máy

• Tốc độ in: Tốc độ in lý tưởng cho PETG chỉ nên dao động từ 40 – 60 mm/s.

=> In quá nhanh sẽ khiến nhựa chưa kịp nóng chảy đều đã bị đẩy ra ngoài, làm giảm độ bám lớp.

• Hệ thống rút nhựa: Cần được tinh chỉnh kỹ lưỡng để kiểm soát hiện tượng rỉ nhựa khi di chuyển không in.

• Quạt làm mát: Tắt hoàn toàn quạt ở 2 layer đầu tiên để nhựa bám bàn, và giữ quạt ở mức 20 – 50% cho layer tiếp theo.

=> Quạt thổi quá mạnh sẽ làm nhựa nguội nhanh, khiến các lớp layer không kịp liên kết và dẫn đến nứt gãy cấu trúc.

The Settings Your PETG Prints Need to Get a Whole Lot Better | All3DP

Cách Giúp PETG In Ổn Định Hơn

Bảo quản filament đúng cách

Khi không sử dụng

Tháo cuộn nhựa ra khỏi máy và cất vào túi zip hoặc hộp nhựa kín có kèm theo nhiều gói hút ẩm.

Xử lý khi nhựa bị ẩm

Nếu nhựa ở ngoài không khí quá lâu và nghe thấy tiếng “tách tách” khi đùn.

Hãy sấy nhựa ở nhiệt độ từ 60°C – 65°C trong vòng 4 – 6 tiếng trước khi bắt đầu dự án mới.

=> Nhựa khô ráo sẽ giúp đường đùn mượt mà và không bị rỗ bề mặt.

Điều chỉnh thông số phù hợp

• Điều chỉnh khoảng cách rút nhựa tăng thêm khoảng 0.5 – 1mm so với khi in PLA

=> Tăng tốc độ rút nhựa để kéo đứt dòng nhựa nhớt, giảm thiểu tối đa hiện tượng kéo sợi mạng nhện.

• Tiết chế quạt tản nhiệt: Tắt quạt ở lớp đầu tiên và chỉ bật tối đa 20 – 30% cho các lớp tiếp theo.

=> Nếu in các chi tiết cần độ bền chịu lực tuyệt đối, bạn thậm chí có thể tắt hẳn quạt làm mát.

PETG in 3D có ổn định không?

Kiểm tra máy in định kỳ

Độ ổn định của phần cứng máy in quyết định rất lớn đến vấn đề PETG ổn định khi in 3D không:

Cân bàn in (Bed Leveling)

Khác với PLA cần được “ép” chặt xuống bàn in

=> PETG thích một khoảng cách thoáng hơn một chút.

Nâng khoảng cách giữa đầu phun và bàn in ở layer đầu tiên cao hơn khoảng 0.02 – 0.05mm.

=> Nếu ép quá sát, nhựa PETG dính vào đầu phun sẽ vừa đùn, vừa gây ra lỗi vón cục và hỏng bản in.

Vệ sinh đầu phun

Thường xuyên làm sạch các mảng nhựa thừa bám trên vách ngoài của nozzle

=> Tránh chúng bị cháy sém và rơi ngược lại vào mô hình.

Sử dụng PETG chất lượng ổn định

Bạn nên lựa chọn các nhựa in 3D PETG chất lượng từ:

• Một số thương hiệu uy tín
• Có quy trình kiểm soát sai số
• Đường kính nghiêm ngặt 

=> Giúp màu sắc đồng đều, dòng chảy ổn định hạn chế tốn nhiều thời gian tìm thông số cài đặc phù hợp. 

Vệ sinh đầu phun giúp hạn chế tình trạng tắc nghẽn khi đùn

Khi Nào Nên Chọn PETG Cho In 3D?

Các sản phẩm cần độ bền cao

Nhờ độ dẻo dai cơ học cao, chống va đập tốt và không bị giòn gãy như PLA

=> PETG phù hợp với loại vỏ bảo vệ thiết bị, hộp đựng linh kiện, hay chi tiết máy móc thường xuyên phải vận hành.

Các mẫu in cần độ ổn định lâu dài

Khác với PLA dễ bị biến dạng, méo mó dưới ánh nắng mặt trời hoặc trong môi trường nhiệt cao

Khác với ABS dễ bị nứt nẻ do lão hóa thời tiết

=> Cấu trúc vô định hình của PETG giữ cho sản phẩm không biến dạng hay ngả vàng theo thời gian.

Những trường hợp PETG phát huy hiệu quả tốt

• Ứng dụng ngoài trời: Nhờ khả năng kháng tia UV và chống chịu thời tiết tuyệt vời

=> PETG cực kỳ hợp để in linh kiện cho mô hình, vỏ thiết bị, chậu cây hoặc đồ gá.

• Tiếp xúc với chất lỏng và hóa chất: Khả năng chống thấm nước tốt và trơ với nhiều loại dung môi

=> PETG hợp để in các loại chai lọ chứa dung dịch, hoặc linh kiện trong hệ thống lọc nước.

• Đồ dùng nhà bếp tiện ích: Với các dòng filament PETG đạt chứng nhận an toàn thực phẩm

=> Bạn có thể in khay chứa đồ khô, khuôn làm bánh, hoặc dụng cụ hỗ trợ nấu ăn.

Kết Luận

PETG có phải lựa chọn ổn định cho in 3D không?

PETG là lựa chọn khá ổn in để in 3D bởi:

• Sở hữu độ bền bỉ, chịu lực, chịu nhiệt tiệm cận nhựa ABS kỹ thuật
• Giữ được đặc tính dễ in, ít co ngót và không gây mùi độc hại của nhựa PLA.

Gợi ý lựa chọn PETG phù hợp nhu cầu sử dụng

Nếu đang tìm một loại filament vừa dễ in, vừa có độ bền và độ ổn định tốt thì PETG là lựa chọn phù hợp cho nhu cầu sản xuất.

=> Filament PETG CUBIC3 100% từ nhựa nguyên sinh

Giúp hạn chế tình trạng in lỗi, bám lớp tốt và cho bề mặt bản in ổn định hơn trong quá trình sử dụng.

Ngoài ra, PETG còn phù hợp với các mẫu in cần:

• Độ bền cơ học cao
• Khả năng chịu nhiệt tương đối
• Hạn chế cong vênh khi in
• Sử dụng lâu dài trong môi trường thực tế

Dòng nhựa được nhiều người lựa chọn để chi tiết kỹ thuật, mô hình cần độ hoàn thiện ổn định.