Kako izbrati prave filamente za svoj 3D tiskalnik?

Tako kot običajni tiskalniki potrebujejo kartuše s črnilom, potrebujejo 3D tiskalniki plastične vrvice za tiskanje predmetov različnih velikosti. Od izbire pravega filamenta je odvisno, kako toplotno in mehansko odporen bo tisk, ali ga je mogoče uporabiti kot zelo obremenjen del in kako zapletena bo izdelava. Naučite se izbrati prave 3D strune.

Princip delovanja klasičnih 3D tiskalnikov (t. i. FDM/FMM tiskalnikov) smo predstavili v enem od prejšnjih člankov. Vendar ga bomo na kratko osvežili:

Med 3D tiskanjem tiskalna glava stopi osnovni material (filament) in ga z natančnimi gibi (glede na šablono) nanese na substrat in natisnjen predmet. Staljena plastika se hitro strdi in po končani zadnji plasti lahko odtis odstranite iz podloge. Več o delovanju 3D tiskanja v članku Kako deluje namizni 3D tiskalnik: Osnovna tehnologija 3D tiska.

Kaj so filamenti za tiskanje?

Filament je plastična struna potrošni material 3D tiskalnikov. Kolut, na katerega je navit filament, se vstavi v tiskalnik, ki med tiskanjem odvija potrebno količino materiala.

Filamente lahko razdelimo glede na: 

• vrsto materiala (nekateri so mehansko odporni, drugi elastični itd.),
• premer strune (standard je 1,75 mm za tisk majhnih predmetov, 2,85 mm za tisk srednje velikih objektov),
• čistost (nekatere strune imajo dodatke, ki jim dajejo posebne lastnosti), 
• neškodljivost zdravju (nekateri filamenti so celo biorazgradljivi),
• temperaturna odpornost,
• enostavnost tiskanja.

Ločimo tudi proizvajalce – nekateri imajo dober ugled v skupnosti 3D tiskalnikov, drugi so znani po poceni izdelkih. Najpogostejši materiali in njihove lastnosti so povzeti v spodnji tabeli.

PLA filament

PLA filament je eden najbolj razširjenih. Zaradi relativno nizke temperature tališča (okoli 180 °C) in dobre kohezije pri tisku je idealen material za začetnike.

Osnova PLA filamentov je polimlečna kislina, ki se proizvaja iz škroba ali sladkornega trsa. Gre za verigo (polimer) mlečne kisline, ki je normalno prisotna tudi v človeškem telesu – nastaja med intenzivnim gibanjem in je eden od vzrokov za bolečine v mišicah. PLA strune so okolju prijazne. V naravi se hitro razgradijo in nekateri proizvajalci jih imenujejo bioplastika.

Izdelki iz PLA filamenta izgledajo precej dobro; vendar niso prožni, imajo nizko mehansko in toplotno (do 60 °C) odpornost. PLA izpisi so krhki in se zlahka lomijo, zato so primerni za izdelavo okrasnih predmetov ali detajlnih modelov.

ABS filament

Material ABS je med cenejšimi filamenti in je alternativa strunam PLA. Prenaša razmeroma visoke temperature, je tog in močan ter odporen na mehanske poškodbe in razne kemikalije.

Po drugi strani pa njegova izdelava ni preveč ekološka (narejen je iz nafte) in tiskanje je precej težavno. Če ohlajanje materiala ni nadzorovano, se izdelek deformira. Nujna je torej tiskarska podloga z možnostjo segrevanja (na temperaturo okoli 80 °C).

Druga slabost je nastajanje kemičnih hlapov med tiskanjem, ki lahko pri občutljivejših posameznikih povzročijo kašelj in draženje.

ABS strune so zaradi svojih lastnosti primerne za izdelavo pripomočkov (etui za telefon, ročaji) ali npr. igrača. ABS filamenti so med najcenejšimi, kupite jih lahko že za 17,47 € (GEMBIRD tiskarska vrvica (filament) ABS, 1,75 mm).

PETG filament

Osnova PETG filamentov je dobro znana plastika PET (uporablja se v plastenkah in embalaži), izboljšana z glikolom. Vlakna PETG združujejo enostavno tiskanje strun PLA z odpornostjo filamentov ABS. 

PETG ima številne prednosti: zlahka ga je mogoče reciklirati, izdelki iz njega so močni in dobro prenašajo visoke temperature. Odlično se lepi z lepilom in pri gorenju ne proizvaja nobenih strupenih snovi.

Med negativnimi lastnostmi materiala je nagnjenost k vpijanju atmosferske vlage. PETG je idealen za proizvodnjo gibljivih, mehansko obremenjenih delov in komponent. Z njim je težje tiskati - obvezna je podloga z možnostjo segrevanja do okoli 60 °C.

PETG filamenti so na voljo tako s premerom 1,75 mm za tiskanje manjših predmetov (GEMBIRD  tiskalna struna (filament) PETG, 1,75mm), kot s premerom 2,85 mm (VERBATIM 3D Printer Filament PET-G 2,85mm) za večje predmete.

TPE filament

TPE je fleksibilen material, podoben kavčuku – izdelki iz njega so zato tipično »gumijasti«. Za tisk je bolj zahteven; temperatura tiska je okoli 220 °C, temperaturo podlage pa je treba vzdrževati med 20 in 40 °C, kar je lahko težava predvsem v vročih poletnih dneh.

TPE izdelki so fleksibilni in trpežni. TPE filamenti se uporabljajo za izdelavo avtomobilskih delov (tesnila), gospodinjskih aparatov, embalaže za mobilne telefone in čevljev.

Podobni članki

5 minut branja

Kako deluje namizni 3D tiskalnik: Osnovne tehnologije 3D tiskanja

Kljub temu, da je tehnologija 3D tiska z nami že več kot 30 let, šele v zadnjem času počasi, a zanesljivo prihaja v ospredje zanimanja ne le tehnoloških navdušencev, ampak tudi navadnih smrtnikov. Levji delež k temu prispevata nenehno padajoča cena tiskalnikov, pa tudi njihova izjemno široka uporabnost, saj je mogoče po njihovi zaslugi ustvariti skoraj vse, kar vam pade na pamet. Na takšen način je mogoče rešiti marsikatero zapleteno domačo in službeno težavo, in to še relativno poceni, saj je razen nabavne cene delovanje 3D tiskalnika zelo poceni zadeva. Če vas ta tehnologija zanima, vam bomo v naslednjih vrsticah na kratko razložili, kako pravzaprav 3D tiskalnik deluje in v čem se posamezni modeli med seboj razlikujejo.

Cel članek »

2 minute branja

Industrija, astronavtika in medicina: za kaj se uporablja 3D tiskanje?

3D tiskalniki nimajo več svojega mesta samo na mizah tehnoloških navdušencev. Tridimenzionalni tisk je prodrl tudi v industrijo in medicino ter postal milijardni posel. 3D-tiskalniki vračajo zdravje bolnim, pocenijo in pospešijo proizvodnjo – in bodo igrali ključno vlogo pri naselitvi lune in Marsa.

Cel članek »