Końcowy efekt wydruku zależy nie tylko od parametrów drukarki, ale również od filamentu. Poszczególne rodzaje filamentów mają różne właściwości, wytrzymałości, różną jakość i cenę. Jaki zatem powinien być idealny filament do drukarki 3D?
Z TEGO ARTYKUŁU DOWIESZ SIĘ: |
Czym jest filament do drukarki 3D?
Drukowanie 3D to proces wytwarzania trójwymiarowych, fizycznych obiektów za pomocą specjalnej drukarki. Druk 3D odbywa się w technologii FDM, czyli fused deposition modeling. W tej metodzie nanoszony materiał przeciskany jest przez dyszę ogrzaną do temperatury jego topnienia. W technologii FDM wykorzystuje się różnego rodzaju tworzywa termoplastyczne. Termoplasty to tworzywa sztuczne, które dzięki swoim właściwościom w określonej temperaturze i ciśnieniu zaczynają zachowywać się jak lepka, gęsta ciecz. To właśnie dzięki temu zjawisku można je kształtować w skomplikowane wzory. Rozgrzane tworzywa za pomocą dyszy są układane warstwowo, a po zastygnięciu tworzą bryłę, czyli gotowy wydruk 3D. W druku 3D tworzywa termoplastyczne nazywamy filamentami. Filament ma postać cienkiej żyłki. Najczęściej spotykamy żyłki mające jedną z dwóch najpopularniejszych średnic – 1.75 mm lub 2.85 mm.
Jak wygląda produkcja filamentu? To skomplikowany proces odbywający się na specjalistycznej linii produkcyjnej. Podczas tworzenia filamentu bardzo ważne jest również środowisko, w którym powstaje – temperatura otoczenia, zanieczyszczenie powietrza, wilgotność – to wszystko ma znaczenie. Na początku przezroczysty granulat zostaje umieszczony w ogromnym mikserze, gdzie mieszany jest z barwnikiem oraz innymi substancjami nadającymi określone cechy, takie jak elastyczność czy wytrzymałość. Następnie mieszanka jest suszona przez kilka godzin w temperaturze około 70°C. Wysuszona mieszanina zostaje przetopiona i ekstrudowana do postaci cienkiej żyłki. To właśnie w tym procesie uzyskuje się pożądaną średnicę filamentu. Wszystko zależy od prędkości ekstrudowania – im większa prędkość procesu, tym niższa średnica żyłki. Następnie żyłka trafia do pojemników z gorącą i zimną wodą, po czym stygnie w kontrolowanych warunkach. Na koniec gotowy już filament jest nawijany na rolkę.
Jakie są rodzaje filamentów?
Na rynku mamy dostęp do wielu różnych rodzajów filamentów do drukarek 3D. Każdy rodzaj charakteryzuje się innymi właściwościami. Poniżej przedstawiamy najpopularniejsze rodzaje filamentów. Oto one:
- filament PLA – do jego produkcji wykorzystuje się mączkę kukurydzianą lub trzcinę cukrową. Oznacza to, że jest biodegradowalny. Przykładem takiego eko filamentu jest 3Doodler ECO-11. Wszystkie EKO-wkłady do 3Doodlera START zostały wykonane z bezpiecznych, nietoksycznych, wolnych od BPA i całkowicie biodegradowalnych materiałów. PLA zapewnia wydruki o dobrej jakości i dużej precyzji. Dodatkowo jest łatwy w użyciu. Materiał podczas procesu drukowania nie wydziela tak szkodliwych oparów jak inne tworzywa sztuczne. Przy pracy z filamentem PLA nie potrzebujemy podgrzewanego stołu, ponieważ materiał ten wykazuje nieduży skurcz. Jest wytrzymały i nierozpuszczalny, jednak pod wpływem wysokich temperatur może się odkształcić. Ma również ograniczoną elastyczność;
- filament ABS – materiał ten jest sztucznym polimerem, w związku z czym podczas drukowania wydzielają się intensywne toksyczne opary. Przy pracy z tym filamentem należy zwrócić uwagę na bardzo dobrą wentylację pomieszczenia. Kolejnym problemem związanym z tego rodzaju tworzywem jest duży skurcz materiału. Aby mu zapobiec, stosuje się wysoką temperaturę wytwarzania oraz podgrzewany stół roboczy. Filament ABS posiada jednak liczne zalety – jest stosunkowo tani, charakteryzuje się wysoką wytrzymałością oraz ma lepszą elastyczność i odporność temperaturowa niż filament PLA.
- filament TPU – znany jest także jako filament gumowy. To kopolimer składający się z twardych i miękkich segmentów. Konsekwencją tego jest duża elastyczność projektów wydrukowanych z użyciem tego typu materiału. Wadami tego filamentu jest jego dość wysoka cena oraz wolne tempo drukowania;
- filament do długopisów 3D – drukarki 3D mogą mieć różną postać. Ostatnimi czasy bardzo popularne stały się drukarki w formie długopisów np. 3Doodler Create Plus. To wszechstronne narzędzie umożliwiające rysowanie w trybie 3D. W komplecie z długopisem dostajemy 3 zestawy wkładów. Po zużyciu wszystkich możemy bez problemu dokupić filamenty w wybranym kolorze np. czarnym 3Doodler ECO-10 lub nabyć komplet filamentów w kilku barwach, np. pastelowych, jak w 3Doodler ECO-MIX4. Ostatnim hitem jest wkład 3Doodler ECO-09, który oprócz wysokiej jakości charakteryzującej wszystkie filamenty 3doodler posiada także właściwości fluorescencyjne.