Druk 3D w technologii FDM pozwala stosunkowo łatwo zamienić cyfrowy projekt w fizyczny przedmiot. O jakości i trwałości wydruku decyduje nie tylko drukarka czy ustawienia slicera. Równie ważny jest materiał. Innego filamentu potrzebujesz do figurki dekoracyjnej, innego do obudowy urządzenia, a jeszcze innego do elementu, który będzie pracował na zewnątrz. Jak dobrać tworzywo, żeby jego właściwości odpowiadały rzeczywistemu zastosowaniu?
PLA – dobry punkt wyjścia do wielu projektów
PLA pozostaje jednym z najczęściej wybieranych materiałów do druku FDM. Wynika to między innymi z łatwości obróbki i stosunkowo niewielkich wymagań podczas drukowania. Prusa wskazuje PLA jako materiał odpowiedni także dla początkujących. Typowa temperatura dyszy dla tego tworzywa mieści się w szerokim zakresie około 185–235°C, zależnie od konkretnego produktu i ustawień producenta. PLA dobrze sprawdza się przy modelach, prototypach, figurkach, dekoracjach i elementach, które nie będą narażone na wysoką temperaturę. Jego dużą zaletą jest też dostępność wielu kolorów i odmian powierzchni. W ofercie Noto3D znajdziesz między innymi klasyczne PLA, PLA+, warianty matowe, transparentne, Silk PLA, odmiany wielokolorowe, fluorescencyjne czy imitujące drewno. Warto przy tym zadać sobie proste pytanie: czy gotowy przedmiot ma przede wszystkim wyglądać, czy musi znosić konkretne obciążenia? Jeśli liczy się głównie wygląd i łatwość wykonania, PLA często będzie rozsądnym wyborem.
PETG, ABS i ASA – kiedy potrzebujesz większej odporności?
Jeżeli wydruk ma być częścią użytkową, warto spojrzeć szerzej niż na samo PLA. Filamenty do druku 3D obejmują dziś wiele tworzyw o odmiennych właściwościach mechanicznych, termicznych i użytkowych. PETG jest popularnym wyborem przy częściach funkcjonalnych. Łączy stosunkowo łatwe drukowanie z dobrą wytrzymałością i odpornością na działanie wielu czynników. Według przewodnika Prusa PETG należy do materiałów stosunkowo łatwych w drukowaniu i oferuje wysoką wytrzymałość na rozciąganie. ABS kieruje uwagę w stronę zastosowań technicznych. Materiał ten cechuje się dobrą wytrzymałością mechaniczną oraz odpornością na temperaturę, ale wymaga większej kontroli warunków drukowania. Przy dużych elementach znaczenie ma ograniczenie przeciągów i stabilna temperatura otoczenia. Prusa zaleca stosowanie obudowy drukarki przy ABS.
Podobne zastosowania ma ASA. To materiał szczególnie interesujący wtedy, gdy wydruk ma przez długi czas pozostawać na zewnątrz. ASA wykazuje odporność na promieniowanie UV i temperaturę. Prusa podaje, że gotowe elementy z tego tworzywa mogą pracować w temperaturach znacznie wyższych niż typowe wydruki z PLA czy PETG. Nie oznacza to, że ASA zawsze będzie lepszym wyborem od PETG. Jeżeli tworzysz niewielką obudowę przeznaczoną do wnętrza budynku, właściwości potrzebne przy ekspozycji na słońce mogą nie mieć większego znaczenia. Materiał trzeba dobrać do warunków, w których rzeczywiście znajdzie się gotowy element.
TPU, czyli filament do elementów elastycznych
Nie każdy wydruk powinien być sztywny. TPU należy do grupy materiałów elastycznych, które można wykorzystać tam, gdzie element ma się uginać, amortyzować nacisk lub dopasowywać do innej powierzchni. W ofercie Noto3D dostępne są między innymi warianty TPU 90A i TPU 95A, a także odmiany Silk TPU. W przypadku materiałów elastycznych sama nazwa tworzywa nie mówi jeszcze wszystkiego. Znaczenie ma między innymi twardość filamentu. TPU o różnej twardości może zachowywać się inaczej podczas drukowania i po jego zakończeniu. Dlatego przy projektowaniu uszczelki, osłony, uchwytu czy elastycznego elementu użytkowego warto sprawdzić parametry konkretnego produktu, a nie kierować się wyłącznie oznaczeniem TPU.
Nie tylko PLA i PETG. Materiały specjalistyczne
Rozwój druku FDM sprawił, że wybór materiału nie kończy się na kilku podstawowych tworzywach. W sprzedaży znajdziesz między innymi poliwęglan PC, PCL, materiały wzmacniane włóknami, PA, PETG-CF czy PLA-CF. Noto3D uwzględnia takie materiały w swojej ofercie obok popularnych PLA, PETG, ABS, TPU i ASA. Materiały kompozytowe mogą poprawiać wybrane właściwości gotowego elementu, ale często stawiają większe wymagania drukarce. Przykładowo włókna dodawane do tworzywa mogą powodować szybsze zużywanie standardowej dyszy. W przypadku części technicznych warto więc sprawdzić nie tylko temperaturę druku, lecz także wymagania dotyczące sprzętu. Przewodnik materiałowy Prusa wskazuje, że część filamentów kompozytowych wymaga stosowania dyszy hartowanej.
Kolor to nie wszystko. Liczy się sposób wykorzystania wydruku
Wybierając filament, łatwo skupić się na kolorze. Przy figurce czy dekoracji jest to oczywiście istotne. W przypadku elementu technicznego pierwszeństwo powinny mieć właściwości materiału. Wyobraź sobie uchwyt montowany w samochodzie. A teraz tę samą część wykorzystywaną wyłącznie jako prototyp w biurze. Geometria może pozostać identyczna, ale wymagania wobec tworzywa będą zupełnie inne. W pierwszym przypadku znaczenie mogą mieć temperatura, obciążenie i trwałość. W drugim liczy się przede wszystkim szybkie sprawdzenie wymiarów i dopasowania. Podobnie wygląda sytuacja z obudowami urządzeń. Element znajdujący się we wnętrzu domu nie musi mieć takiej odporności na UV jak obudowa montowana na zewnątrz. ASA może być uzasadnionym wyborem w drugim przypadku, podczas gdy przy pierwszym projekt może z powodzeniem powstać z łatwiejszego w obróbce materiału.
Artykuł gościnny.
