Filamenty w pigułce

Nie jest wielką tajemnicą, że aby drukować w technologii 3D zakup samego urządzenia nie wystarczy. Do kreacji przestrzennych obiektów potrzeba specjalnego programu do obróbki modelu, a także odpowiednich materiałów. W sprzętach wykorzystujących metodę FDM/FFF stosuje się tzw. filamenty i to właśnie od ich jakości zależy w dużej mierze sukces wydruku. Co jeszcze należy wiedzieć o tego typu tworzywach? Zapraszamy do lektury.

Jakie są funkcje filamentów?

Filamenty ogrywają niemalże identyczną rolę, co tusz atramentowy przy druku płaskim, chociaż jeśli chodzi o skład czy konsystencję, są to substancje o całkiem innych właściwościach. Mówiąc w dużym uproszczeniu, nie powstanie bez nich żaden produkt zgodny z zaprogramowanym wcześniej projektem. Samo określenie filamentu wywodzi się od łacińskiego słowa „filum” oznaczającego nić, co doskonale odzwierciedla wygląd termoplastów. Filamenty zwykle bowiem przybierają postać nawiniętej na szpulkę żyłki o standardowych średnicach wynoszących 1,75 mm oraz 2,85 mm. Wymiary te nie stanowią przypadku, gdyż pozwalają na pełne dopasowanie do głowic drukarek 3D. Po rozwinięciu okrągłe w przekroju filamenty pod wpływem temperatury ulegają upłynnieniu, po czym za pomocą dyszy są nakładane są warstwie po warstwie, aby po zastygnięciu stworzyć jedną bryłę.

Specjaliści od druku trójwymiarowego tacy jak Jakub Głazowski D3sign Maker stosują filamenty w różnych wariantach. Na rynku odnajdziemy bowiem materiały różniące się między sobą właściwościami fizycznymi i chemicznymi, co sprawia, że każde tworzywo wymaga dopasowania do konkretnego zadania. Oprócz wytrzymałości czy gęstości materiałów, dla spełnienia założeń projektowych, sprawdza się ich temperaturę zeszklenia, powyżej której trzeba rozgrzać dysze ekstrudera w głowicy drukarki 3D. Istotne znaczenie ma również kwestia podgrzania łoża wydruku, zwłaszcza gdy pracuje się z filamentami o dużym skurczu materiału.

4 główne rodzaje filamentów

Duży wybór filamentów przekłada się na zdywersyfikowane parametry eksploatacyjne gotowych produktów. Tym samym dzięki nimmożna pokusić się o kreację wyrobów dedykowanych również do niszowych zagadnień. Za najpopularniejszy filament fachowcy uznają łatwy w użyciu biodegradowalny PLA. Termoplastyczny poliester jest otrzymywany między innymi z mąki kukurydzianej bądź trzciny cukrowej i stosuje się go, chociażby do kreacji implantów, opakowań produktów spożywczych czy zabawek. Znacznie tańsze tworzywo stanowi ABS, które ceni się za wysoką odporność mechaniczną i termiczną. Materiał ten nie sprawia też większych kłopotów przy obróbce, a spotkać go możemy w licznych plastikowych przedmiotach otaczających nas na co dzień. Zalety PLA i ABS łączy z kolei filament PET-G wytwarzany z domieszką gliceryny. Tworzywo te charakteryzuje się pół transparentnością i nawet z domieszką koloru w pewnym stopniu przepuszcza światło. Odporne na ścieranie świetnie nadaje się do wydruku wszelkich elementów przenoszących obciążania i mających być odporne na działanie benzyny czy smaru. Nie sposób ominąć faktu, iż po otrzymaniu właściwych certyfikatów PET-G nadają się do przechowywania żywności. Za trudny, aczkolwiek atrakcyjny filament uznaje się nylon. Pozwala on na wydruki lekkie, a zarazem wytrzymałe i dokładnie wykończone. Szczególnie dobrze sprawdza się w branżach, w których priorytet stanowi wysoka wytrzymałość zmęczeniowa (transport, motoryzacja, elektrotechnika).