Materiały

Filamenty 3D

Filamenty są podstawowym materiałem budującym wydruki 3D. Materiały do druku 3D różnią się od siebie nie tylko właściwościami, ale również klasą jakości. Zanim wybierzemy właściwy materiał termoplastyczny (inaczej nazywany filamentem), powinniśmy zweryfikować wszystkie dostępne rodzaje oraz ich kompatybilność z posiadaną drukarką 3D. W zależności od konkretnego rozwiązania, możemy zdecydować się na materiały termoplastyczne różniące się od siebie właściwościami oraz zastosowaniem.

Filamenty do drukarki 3D – zestawienie

Poniżej znajduje się krótkie podsumowanie najpopularniejszych materiałów stosowanych w branży druku 3D. Materiały zostały podzielone ze względu na przeważający składnik. Spośród rynkowych rozwiązań wybraliśmy te, które dedykujemy naszym klientom. Są to m.in.:

• ABS – kopolimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy
• PLA – poliaktyd
• PET (PETG) – politereftalan etylenu (z dodatkiem glikolu)
• Filamenty drewniane – BioWood 

W kolejnych akapitach podpowiadamy, czym dokładnie są wybrane tworzywa oraz jakimi zaletami się wyróżniają. Zachęcamy do poznania szczegółów!

ABS – kopolimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy

Kopolimer oznacza mieszaninę tworzyw sztucznych. Zwykle nie są to sztywnie dobrane proporcje, a manipulacja stosunkiem poszczególnych składników ma wpływ na końcowe właściwości produktu. Najczęściej tyczy się to jego odporności na odkształcenia, pęknięcia i zarysowania. Głównym zastosowaniem tworzywa ABS w druku 3D jest prototypowanie elementów wymagających wysokiej wytrzymałości. Ze względu na swoje właściwości często produkuje się również z niego elementy docelowe, takie jak obudowy, części zamienne i zabawki.

Filament 3D ABS – zalety

• duża twardość,
• odporność na pękanie,
• odporność na zarysowanie,
• odporność na zasady, oleje i tłuszcze,
• szeroki zakres temperaturowy pracy od -40℃ do 80℃,
• niewygórowana cena.

Istotna pod kątem tworzywa ABS jest również możliwość nałożenia powłoki galwanicznej oraz wdrożenia obróbki powykonawczej. Biorąc pod uwagę obecne standardy materiał ten jest bezpieczny dla człowieka i nietoksyczny, odporny dodatkowo na działanie soli, ługów czy też rozcieńczonych kwasów. 

PLA – Poliaktyd

PLA czyli polimer kwasu mlekowego, jest w pełni biodegradowalny i można go produkować z materiałów naturalnych. Jego właściwości zależą od izomerii optycznej surowca, z którego został wykonany. Jeśli pochodzenie surowca jest naturalne, to polimer właściwościami bardziej przypomina kauczuk, natomiast syntetyczne pochodzenie powoduje właściwości przesunięte w stronę tworzyw sztucznych. Doskonale nadaje się do produkcji elementów mających styczność z ciałem ludzkim, jak również jednorazowych pojemników i innych opakowań.

Filament 3D PLA – zalety

• biodegradowalność,
• możliwość produkcji ze źródeł odnawialnych,
• możliwość drukowania precyzyjnych elementów,
• nietoksyczny – nadaje się do produkcji opakowań na żywność,
• niska cena.

Tworzywo PLA z roku na rok zyskuje popularność również ze względów termoplastyczności i dobrych właściwości mechanicznych. Co ciekawe – produkcja wymienionego materiału pochłania ponad 70% mniej energii niż produkcja tzw. PET-ów, czyli konkretnego rodzaju plastiku. Przekłada się to na ekologię i minimalizację wydobycia dwutlenku węgla do atmosfery.

PET (PETG) – politereftalan etylenu (z dodatkiem glikolu)

PET oraz PETG to analogiczne polimery o podobnych właściwościach. Dodatek litery G świadczy o domieszce glikolu etylowego, co korzystnie wpływa na właściwości fizykochemiczne polimeru. PETG jest więc nieco bardziej szlachetnym tworzywem, z tego powodu jest częściej stosowany jako filament niż PET. Uniwersalność obu tych materiałów powoduje, że produkuje się z nich wiele przedmiotów o zupełnie różnym przeznaczeniu. Od nitek polimerowych służących do produkcji ubrań (np. polaru) do sztywnych pojemników na wszelkiego rodzaju produkty. Wykorzystuje się go również w branży spożywczej, choć przechowywanie w nim żywności budzi wątpliwości wielu naukowców, pomimo certyfikatu FDA. Filament PETG jest bardzo dobry na rozpoczęcie swojej przygody z drukiem 3D. 

Filament 3D PETG – zalety

• duża gęstość,
• duża odporność chemiczna, 
• łatwość użytkowania w technologii druku 3D,
• materiał małokurczliwy.

Istotną korzyścią związaną z inwestycją w tworzywo PET jest pełna wodoodporność powierzchni i wysoka odporność na zarysowania. Warto również wspomnieć, iż w trakcie procesu drukowania filamenty PETG są bezwonne (w 99%) i nietoksyczne. Klienci B3D doceniają ten materiał również za możliwość stworzenia gotowych modeli, które są finalnie błyszczące (ma to związek z właściwościami tworzywa PETG).

Filamenty drewniane – BioWood 

Filamenty drewniane cechują się zawartością drewna zwykle do 40% procent filamentu. Rozdrobnione drewno mieszane jest z innymi filamentem (najczęściej PLA, by zachować pełną ekologiczność i biodegradowalność), ten zabieg umożliwia wykonanie termopolimeru, który zachowuje częściowo właściwości drewna. Elementy drukowane z filamentu BioWood zachowują wygląd, zapach i strukturę drewna. Z tego powodu filamenty drewniane stosuje się do produkcji zabawek, dekoracji, makiet i wielu innych przedmiotów, w których ważny jest atrakcyjny i naturalny wygląd. Filamenty z dodatkiem drewna są jednak dość skomplikowane w użyciu i wymagają szerokich dysz, dlatego poleca się je bardziej doświadczonym. 

Filament 3D drewniany BioWood – zalety

• przyjemny zapach,
• biodegradowalny, 
• dobre właściwości izolacyjne.

Filament 3D drewniany BioWood można wykorzystać m.in. w celu drukowania opakowań do żywności – ze względu na przyjemny zapach oraz dobre właściwości izolacyjne. Istotną korzyścią jest także biodegradowalność wpływająca w znaczącym stopniu na ekologię