Te filamenty warto znać

Filamenty to materiały służące do tworzenia wydruków 3D, które różnią się od siebie właściwościami chemicznymi  i fizycznymi. W zależności od poszczególnych projektów i przedmiotów stosujemy różne rodzaje filamentów - jednak zawsze wybieramy materiały najwyższej jakości, ponieważ sukces wydruku zależy w dużej mierze właśnie od nich. Jednym z czynników, na które warto zwrócić uwagę przy wybieraniu odpowiedniego filamentu, jest skala Shore’a, określająca twardość materiałów w skali od 0 do 100 – im niższa wartość, tym większa elastyczność materiału.

Mimo szerokiej gamy filamentów dostępnych na polskim rynku, do najpopularniejszych należą: ABS, PLA, PETG oraz nylon.

Co należy o nich widzieć?

ABS

Akrylonitrylo-butadieno-styren (ABS) to tworzywo o szerokim spektrum możliwości zastosowania oraz wysokiej trwałości, przy jednocześnie stosunkowo niskim koszcie produkcji. Elastyczny materiał ABS doskonale nadaje się do drukowania ruchomych części, modeli badawczych czy makiet oraz rekwizytów filmowych. Ponieważ jest odporny na żrące związki chemiczne, może zostać wykorzystany również do wydruku rur oraz innych elementów wykorzystywanych w przemyśle chemicznym.

Istotną cechą tego filamentu jest jego duży skurcz podczas wydruku. By zniwelować tę cechę, stosuje się wysoką temperaturę wytwarzania (240-260°C) oraz podgrzewany stół roboczy (80-110°C). W firmie ATMAT, aby zapewnić jak najwyższą jakość wydruku, używamy drukarek 3D z zabudowaną komorą roboczą, która utrzymuje względnie stałą i wysoką temperaturę. Są to modele takie jak: ATMAT Signal, Signal Pro, Galaxy, Saturn oraz Jupiter.

Ponieważ ABS jest sztucznym polimerem, w trakcie wydruku 3D wydziela nieprzyjemne, szkodliwe dla ludzi opary. Jeśli zdecydujemy się drukować z tego materiału, należy zadbać o odpowiednią wentylację pomieszczenia, w którym odbędzie się drukowanie.

Cechy charakterystyczne ABS to:

• Wysoka wytrzymałość i elastyczność materiału.
• Twardy, jednak łatwy w obróbce.
• Nadaje się do szlifowania i polerowania, jest rozpuszczalny w acetonie (wygładzanie materiału).
• Problematyczny podczas wydruku – wysoki skurcz materiału.
• Wykorzystywany w przemyśle (również chemicznym), do wydruku części ruchomych, makiet, modeli badawczych, egzoszkieletów, elementów ergonomicznych.

PLA

Drugi najpopularniejszy filament, stosowany do wydruku w technologii FFF. Wytwarzany jest z naturalnych składników, takich jak skrobia kukurydziana i trzcina cukrowa.

PLA jest idealnym filamentem dla osób początkujących – szczególnie nadaje się do drukowania figurek, gadżetów samochodowych czy drobnych akcesoriów, natomiast przez profesjonalistów wykorzystywany jest m.in. do wydruku protez oraz funkcjonalnych prototypów, również w dużych rozmiarach.

PLA jest mniej wymagający, niż ABS – temperatura topnienia w trakcie wydruku jest niższa, nie wydziela tak szkodliwych oparów oraz nie jest materiałem mocno kurczliwym. Dodatkowo PLA to filament atrakcyjny wizualnie, ze względu na swoją gładką i błyszczącą fakturę oraz intensywnie nasycone kolory. Jednak nie jest to materiał idealny. Cechuje się mniejszą niż ABS elastycznością (dlatego podczas wydruku może pęknąć) oraz możliwością odkształceń pod wpływem wysokich temperatur.

Wydruk z PLA

Cechy charakterystyczne PLA to:

• Dobra wytrzymałość, nieduży skurcz materiału (nie ma konieczności stosowania podgrzewanego stołu).
• Ograniczona elastyczność, możliwość pękania oraz powstawania odkształceń pod wpływem wysokiej temperatury.
• Atrakcyjny wizualnie materiał, dostępny w wielu wariantach kolorystycznych.
• Wykorzystywany do wykonywania funkcjonalnych prototypów, figurek, gadżetów filmowych, akcesoriów do gier, protez, wydruków pokazowych oraz dużych modeli.

PET-G

Filament PET-G wytworzono na potrzeby wydruku 3D z politereftalanu etylenu z domieszką gliceryny. Jego główną zaletą jest wysoka wytrzymałość materiału oraz elastyczność, a cechą charakterystyczną przeźroczystość (poza kolorami: białym, czarnym oraz pomarańczowym). Filament wyróżnia się również bardzo dobrą przyczepnością kolejnych warstw podczas wydruku oraz niewielkim skurczem materiału – wymagane jest jednak zastosowanie podgrzewanego stołu. Większość drukarek 3D ATMAT posiada taką funkcjonalność, dlatego nie ma obaw o odklejenie się wydruku podczas drukowania.

Materiał PET-G posiada szerokie spektrum zastosowań – wykorzystuje się go do wydruku uchwytów, elementów przenoszących obciążenie oraz elementów odpornych na smary, benzynę i oleje. Po otrzymaniu odpowiednich certyfikatów może mieć kontakt z żywnością – jako np. butelki, słoiki czy pojemniki do przechowywania.

Cechy charakterystyczne PET-G to:

• Większa wytrzymałość niż ABS i PLA, wysoka elastyczność.
• Podczas wydruku nie uwalniają się szkodliwe opary.
• Wykorzystywany do wydruku elementów przenoszących obciążenie, odpornych na smary, benzynę, oleje, do produkcji ozdób choinkowych, opakowań blistrowych, osłon lampek, butelek, słoików.

Nylon

Nylon jest materiałem poliamidowym, wyróżniającym się dużą trwałością, wytrzymałością oraz rozciągliwością. W firmie ATMAT wykorzystywane są dwa warianty nylonu: PA 12 oraz PA 6/66.

PA 12 charakteryzuje się dużą wytrzymałością zmęczeniową, dobrymi właściwościami dielektrycznymi, stabilnością wymiarową oraz niską absorpcją wilgoci.

PA 6/66 cechuje wysoka odporność cieplna, wytrzymałość mechaniczna i twardość.

Nylon jest materiałem trudnym, jednak niezwykle atrakcyjnym – otrzymane z niego wydruku są lekkie, wytrzymałe oraz precyzyjnie wykończone. Idealnie sprawdzi się do wydruku elementów wykorzystywanych w branży transportowej, elektrotechnicznej, motoryzacyjnej oraz maszynowej – czyli takich, które muszą znosić duże obciążenia mechaniczne. Filament ten przeznaczony jest do użytku wyłącznie przez profesjonalistów, którzy umiejętnie dopasują parametry wydruku, tak, by otrzymać produkty najwyższej jakości.

Wydruk z nylonu z dodatkiem włókna węglowego

Cechy charakterystyczne nylonu to:

• Bardzo wytrzymały i odporny na duże obciążenia, odporny na ścieranie.
• Lekki, doskonale wykończony, nierozpuszczalny.
• Wydziela szkodliwe opary w trakcie wydruku.
• Wykorzystywany do wydruku w branży transportowej, motoryzacyjnej, przy budowie maszyn.