Filament 3D – Kluczowy Materiał w Druku 3D

Druk 3D zyskał ogromną popularność zarówno wśród hobbystów, jak i w przemyśle. Kluczowym elementem tej technologii jest filament 3D, czyli tworzywo sztuczne w postaci cienkiego i giętkiego drutu, który jest wykorzystywany w drukarkach 3D. Wybór odpowiedniego filamentu znacząco wpływa na jakość wydruku, jego trwałość, a także na zastosowanie końcowego produktu. W tym artykule omówimy, czym dokładnie jest filament 3D, z jakich materiałów powstaje, a także jakie są jego zalety oraz wady.

 

Czym jest filament 3D?

Filament 3D to materiał eksploatacyjny stosowany w drukarkach 3D, które działają na zasadzie osadzania topionego materiału (FDM – Fused Deposition Modeling). Filament jest dostępny w różnych średnicach (najczęściej 1,75 mm lub 2,85 mm) i występuje w szerokiej gamie materiałów, które znacząco determinują właściwości gotowych wydruków.

 

Rodzaje filamentów 3D i ich właściwości

Filamenty 3D powstają z różnych tworzyw sztucznych, które charakteryzują się unikalnymi cechami. Poniżej przedstawiamy najpopularniejsze rodzaje filamentów, a także ich wady oraz zalety.

 

PLA (Polilaktyd)

PLA to jeden z najczęściej używanych filamentów do druku 3D, szczególnie wśród początkujących użytkowników.

Zalety:

• Biodegradowalność oraz przyjazność dla środowiska
• Niska temperatura druku (ok. 180-220°C)
• Brak nieprzyjemnych zapachów podczas procesu drukowania
• Łatwość drukowania oraz minimalne skurcze

Wady:

• Kruchość oraz mniejsza odporność mechaniczna
• Wrażliwość na wysokie temperatury oraz deformacje
• Słaba odporność na działanie wilgoci

 

ABS (Akrylonitryl-butadien-styren)

ABS to filament stosowany do bardziej wymagających wydruków, szczególnie w zastosowaniach przemysłowych oraz technicznych.

Zalety:

• Wytrzymałość mechaniczna oraz odporność na uderzenia
• Lepsza odporność na wysokie temperatury niż PLA
• Możliwość obróbki chemicznej, na przykład wygładzanie acetonem

Wady:

• Wymaga podgrzewanego stołu (ok. 100°C) oraz komory druku
• Emisja nieprzyjemnych zapachów w trakcie drukowania
• Silne skurcze, co może prowadzić do odkształceń wydruków

 

PETG (Politereftalan etylenu z dodatkiem glikolu)

PETG to filament będący kompromisem pomiędzy PLA a ABS, oferujący dobrą wytrzymałość i łatwość druku.

Zalety:

• Dobra odporność na uderzenia oraz chemikalia
• Brak skurczu oraz łatwiejsze drukowanie niż w przypadku ABS
• Dobra przezroczystość oraz estetyczny wygląd wydruków

Wady:

• Może być podatny na nitkowanie (stringing) podczas druku
• Mniejsza sztywność w porównaniu do PLA

 

TPU (Termoplastyczny poliuretan)

TPU to elastyczny filament, który stosuje się do druku elementów o dużej giętkości oraz odporności na ścieranie.

Zalety:

• Wysoka elastyczność i odporność na ścieranie
• Dobra wytrzymałość na rozciąganie oraz odkształcenia
• Możliwość drukowania części amortyzujących oraz funkcjonalnych

Wady:

• Trudność w druku – wymaga precyzyjnej konfiguracji ustawień drukarki
• Dłuższy czas drukowania w porównaniu do sztywniejszych filamentów

 

Nylon

Nylon to filament o wysokiej wytrzymałości mechanicznej oraz elastyczności, często wykorzystywany w przemyśle.

Zalety:

• Doskonała wytrzymałość mechaniczna oraz duża elastyczność
• Odporność na działanie chemikaliów oraz ścieranie

Wady:

• Wysoka absorpcja wilgoci – konieczność przechowywania w suchym miejscu
• Wymaga wysokiej temperatury druku (ok. 240-260°C)

 

HIPS (Polistyren wysokoudarowy)

HIPS jest często stosowany jako materiał podporowy dla wydruków wykonanych z ABS, ponieważ łatwo rozpuszcza się w limonenie.

Zalety:

• Łatwość usuwania w roztworze limonenu oraz dobra kompatybilność z ABS
• Dobra odporność mechaniczna oraz wytrzymałość

Wady:

• Wymaga podgrzewanego stołu dla uzyskania stabilnych wydruków
• Wrażliwość na działanie wilgoci oraz warunki przechowywania

 

Podsumowanie

Wybór odpowiedniego filamentu 3D zależy od zastosowania końcowego wydruku, a także od doświadczenia użytkownika w pracy z drukarką 3D. PLA jest doskonałym wyborem dla początkujących, natomiast ABS sprawdzi się w bardziej wymagających aplikacjach. PETG oferuje kompromis pomiędzy łatwością druku a wytrzymałością, a TPU oraz nylon umożliwiają tworzenie elastycznych i bardzo trwałych elementów. Odpowiedni dobór tworzywa sztucznego pozwala na uzyskanie najlepszych rezultatów w druku 3D, zarówno dla amatorów, jak i dla profesjonalistów.