Filament i żywica: wybór materiałów do druku 3D
W ostatnim czasie druk 3D zyskuje coraz większą popularność. Powody są oczywiste: technologie rozwijają się i stają się coraz tańsze. Zastosowanie nadruku ogranicza jedynie wyobraźnia. Znajduje zastosowanie nawet w skomplikowanych branżach: robotyce, prototypowaniu architektonicznym, jubilerstwie, robótkach ręcznych. Ważne jest, aby wybrać odpowiedni materiał tutaj. Jego właściwości i właściwości muszą odpowiadać przeznaczeniu produktu. W tym artykule porozmawiamy o najpopularniejszych materiałach do drukowania w domu i ich właściwościach.
Druk FDM
FDM (Fused Deposition Modeling, modelowanie osadzania) to technologia osadzania warstwa po warstwie. Materiał podawany jest do głowicy drukującej (ekstrudera) w postaci filamentu. Tam nić jest topiona i wyciskana na już zamrożoną warstwę i tak dalej.
Technologia ta jest najbardziej popularna wśród entuzjastów druku 3D. Materiały do druku FDM nazywane są filamentami (z angielskiego filament – „nić”). Najpopularniejsze rodzaje filamentu to ABS, PLA, PETG. Rozważmy je poniżej.
ABS filament
ABS (akrylonitryl-butadien-styren) był w przeszłości najpopularniejszą opcją. Dziś jest szeroko stosowany w produkcji przemysłowej. Słynny konstruktor LEGO jest z niego wykonany.
ABS filament jest materiałem wszechstronnym. Jest szeroko stosowany do produkcji części karoserii, sprzętu sportowego oraz w przemyśle motoryzacyjnym. Można z niego zrobić zabawki, wszelkiego rodzaju części karoserii, dźwignie, zębatki i zawiasy, osłony, uszczelki czy pojemniki.
Jednak w druku 3D należy go używać z rozwagą. Praca z nim będzie szczególnie trudna dla początkujących. Bardziej proste materiały zostaną rozważone poniżej.
PLA filament
Filament PLA (polilaktyd) to najpopularniejszy materiał dla początkujących w druku domowym. Powody są dwa: łatwość obsługi i stosunkowo niska cena.
Wykonany jest z ekologicznych surowców: głównie kukurydzy, buraków i trzciny cukrowej. Dlatego podczas drukowania nie ma silnego chemicznego zapachu. W przemyśle jednorazowe biodegradowalne naczynia są wytwarzane z PLA.
PETG filament
Modyfikacja znanego PET (poli(tereftalanu glikolu etylenowego)) – najpopularniejszego tworzywa sztucznego na świecie (butelki, pojemniki na żywność). Filament PETG jest uważany za kompromis między ABS i PLA. Łatwiej jest z nim pracować niż z ABS. Jednocześnie jest bardziej plastyczny, wytrzymały i odporny na ciepło niż PLA.
Bezzapachowy i wysoka wytrzymałość sprawiają, że PETG filament jest łatwy w użyciu. Jest często używany do wykonywania naczyń i pojemników na żywność, dużych modeli i prototypów oraz elementów dekoracyjnych wnętrz.
Druk SLA
Popularną alternatywą dla druku filamentowego jest stereolitografia. Wykorzystuje płynne materiały fotopolimerowe, które twardnieją pod wpływem promieniowania ultrafioletowego.
Prawie wszystkie żywice fotopolimerowe do druku domowego są takie same. Zasadniczo stosuje się tam standardowe materiały. Ale w produkcji przemysłowej można znaleźć jeszcze dwa rodzaje żywic.
Żywica do drukarki 3d fotopolimerowa
Żywica fotopolimerowa do drukarki 3d sprawdziły się w prototypowaniu biżuterii, modelowaniu dekoracyjnym i innych dziedzinach. Spośród nich powstają między innymi miniatury amatorskie.
Zalety
- Produkty o wysokiej szczegółowości. Najmocniejszy i najbardziej charakterystyczny plus żywic fotopolimerowych. Produkty wykonane z fotopolimerów są bardzo gładkie i szczegółowe. Grubość warstwy może osiągnąć 0,01 mm. Jest około dziesięć razy cieńszy niż ludzki włos. To znacznie mniej niż grubość standardowej warstwy podczas pracy z filamentami. Tam średnia wartość wynosi 0,2 mm.
- Wysoka prędkość drukowania. Naświetlanie materiału laserem odbywa się wzdłuż całego konturu warstwy niemal jednocześnie. Możesz wydrukować kilka części na raz, a czas zajmie mniej więcej tyle samo, co w przypadku jednej części.
Wady
- Przetwarzanie końcowe. Druk jest pierwszym, a nie ostatnim etapem wytwarzania produktu. Drugim krokiem jest umycie produktu w roztworze alkoholu. Trzeci etap to ostateczne naświetlanie w komorze ultrafioletowej w celu ostatecznego utwardzenia.
- Niska wytrzymałość standardowych żywic. Fotopolimery nie są najlepszym rozwiązaniem dla produktów intensywnie eksploatowanych. Standardowe żywice generalnie nie są zbyt trwałe. Wytrzymałość materiału zależy od czasu ekspozycji i późniejszej obróbki (a także niektórych innych właściwości).
- Nie do odzyskania. Nieudane ujęcia, konstrukcje podporowe, przycinanie w trakcie obróbki – w przypadku ABS lub PLA można ponownie wykorzystać. Nie bez trudności, ale jednak. Możesz stopić małżeństwo w włókno i użyć go ponownie. Inaczej jest w przypadku fotopolimerów. Wielu ważnych składników po polimeryzacji nie można przywrócić do poprzedniego stanu żywicy.
Wniosek
Nie jest to bynajmniej wyczerpująca lista materiałów, ale inne materiały są rzadziej używane w prasie amatorskiej. Wybór surowców do druku zależy przede wszystkim od przeznaczenia. Aby wybrać odpowiedni materiał do pracy, najpierw przestudiuj właściwości materiałów.
