Filamenty do druku 3D – PLA, ABS, PETG, TPU

Filamenty, które można użyć w drukarkach 3D pracujących w technologii FDM/FFF to tzw. termoplasty. Pod wpływem temperatury ulegają upłynnieniu i za pomocą dyszy nakładane są warstwa po warstwie. Po zastygnięciu tworzą jedną bryłę czyli wydruk. W tym artykule przedstawię Ci cztery najpopularniejsze materiały – filament PLA, ABS, PETG oraz TPU (potocznie nazywany gumą).

Filamenty to żyłka

Jeżeli pierwszy raz dowiadujesz się czym jest filament to możliwe, że Cię zaskoczę – filamenty do drukarek FDM praktycznie zawsze występują w postaci żyłki. Jeżeli będziesz poszukiwać materiału do druku 3d to spotkasz dwie najpopularniejsze średnice żyłki – 1,75 mm oraz 2,85 mm. Dlaczego? Odpowiedź jest bardzo prosta – ponieważ na takie średnice dostosowane są głowice drukarek 3D. Oczywiste jest, że do drukarki z głowicą 1,75 mm nie uda się włożyć żyłki o średnicy 2,85 mm (W tym przypadku otwór prowadzący do dyszy jest za mały).
Poniżej znajduje się spis treści. Kliknij poniżej, aby przejść do tematu, który Cię ciekawi lub po prostu skroluj dalej i przeczytaj wszystko – zgromadziłem tutaj bardzo dużo praktycznej wiedzy, która Ci się przyda. Zapraszam zatem do artykułu pt. Filamenty do druku 3D – w każdej sekcji znajdziesz również materiały przetestowane przez nas i gotowe do zakupu w naszym sklepie.

Filament PLA

PLA to jeden z najpopularniejszych filamentów używanych w drukarkach 3D. Skrót PLA odnosi się do polilaktydu czyli do kwasu mlekowego. Co ciekawe do produkcji tego materiału wykorzystuje się mączkę kukurydzianą lub trzcinę cukrową. PLA uznawane jest za tworzywo biodegradowalne i biokompatybilne – stosuje się je w implantach czy stentach oraz w wielu innych produktach, które używamy na co dzień.

Filament PLA w druku 3D

Jak już napisałem PLA jest jednym z najpopularniejszych materiałów. Dlaczego? Ponieważ jest bardzo łatwy w użyciu. Z reguły do drukowania z PLA wystarczy nagrzać dysze do temperatury z przedziału 190 -215 °C. Ponadto tego typu filamenty nie wymagają podgrzewanego stołu, ale warunkiem jest dobre wypoziomowanie i oczyszczenie platformy. Oczywiście stół roboczy można podgrzać do temperatury 50-70 °C aby zapewnić bardzo dobre klejenie pierwszych warstw i bezproblemowy druk.

Zastosowań PLA jest bardzo dużo. Począwszy od drobnych prototypów po zabawki. Warto jednak zwrócić uwagę, że filamenty PLA nie nadają się do pracy w podwyższonych temperaturach z uwagi na niską temperaturę mięknienia(nawet te domieszkowane). Innym słowy: nie polecam zostawiać wydruków z PLA w rozgrzanym aucie czy… wrzucać do zmywarki – z reguły źle to się kończy. Dokładnie z tego samego powodu PLA wymaga wydajnego chłodzenia podczas drukowania warstw. W innym wypadku może dojść do podwijania materiału.

Zobacz więcej PLA w naszym sklepie

Warto zapamiętać: PLA jest materiałem sztywnym i cechuje się niską odpornością na udary mechaniczne. Spróbuj łamać coś z PLA to zobaczysz jak wygląda kruche pękanie. W zupełnie inny sposób pęka ABS, o którym piszemy w kolejnym akapicie.

Filament ABS

ABS to skrót od kopolimeru akrylonitrylo-butadieno-styrenowego, który należy do grupy najbardziej popularnych materiałów do druku 3D. Ten termoplast na co dzień znajdziemy w ogromnej ilości rzeczy, które nas otaczają – plastikowych obudowach urządzeń, meblach czy też… klockach LEGO. Mówiąc, że coś jest “plastikowe” w przeważającej ilości przypadków powinniśmy powiedzieć, że jest z ABS-u.

Filamenty ABS i FDM/FFF

Mimo, że ABS jest szeroko stosowanym tworzywem, to zdecydowanie nie należy do najprostszych w druku. Stoją za tym właściwości tego materiału. Największym problemem jest skurcz termiczny. Zbyt szybkie schładzanie wydruku może doprowadzić do pękania i rozwarstwiania z jednoczesnym odkształceniem całego elementu. Jeżeli drukujesz małe elementy z ABS-u, to nie będzie to problem. Przeszkody pojawią się w drukach trwających kilka, kilkanaście czy kilkadziesiąt godzin. Aby zapobiec pękaniu musisz zadbać o stałe warunki temperaturowe. A mówiąc po ludzku – zainwestuj w komorę grzewczą, dodatkowe panele boczne czy po prostu włóż drukarkę do zamykanej obudowy, aby utrzymywać druk w możliwie jednakowej, podwyższonej temperaturze otoczenia.

Zobacz więcej ABSu w naszym sklepie

Problemem może być również odklejanie się od stołu – tutaj musisz wykorzystać środki adhezyjne jak Dimafix lub przed drukowaniem wykorzystać tzw. sok z ABS-u aby zwiększyć przyczepność druku do podłoża. Warto też wykorzystać tzw. raft (tratwa). Filamenty podczas drukowania wydzielają specyficzny zapach, ale podczas używania ABSu ten problem wydaje się być bardziej odczuwalny i drażniący.

Po tych negatywach czas na pozytywy :) ABS jest materiałem wytrzymałym, twardym oraz dobrze sprawdzającym się w pracy w wyższych temperaturach. Spokojnie można go obrabiać, szlifować, wiercić (w przeciwieństwie do PLA). Jest odporny na udar mechaniczny. Filamenty z tej grupy nie wykazują kruchego pękania – jak zacznie zbyt mocno się odkształcać np. przy zginaniu to przedtem “zakomunikuje” to zmianą koloru w newralgicznym miejscu – dotyczy to żyłki jak i samego wydruku :) W przeciwieństwie do PLA, ABS jest materiałem stosunkowo łatwopalnym, dającym dosyć mocny ogień po podpaleniu i wydzielającym toksyczny dym. Zobacz na poniższym filmie jak mocno potrafi palić się ABS. Nie zachęcam do testowania (ale jeżeli już to pod zamykanym wyciągiem lub na otwartej przestrzeni).

Filament PETG

Filamenty z tego materiału dopiero zyskują popularność. PETG a właściwie PET-G to kopolimer poli(tereftalanu etylenu) i glikolu. Mówi się, że PETG drukuje się tak łatwo jak PLA ale posiada wytrzymałość temperaturową i mechaniczną zbliżoną do ABS… i tak jest :)

Drukujemy z filamentu PETG

PETG łączy zalety PLA i ABS. Oznacza to, że jest on stosunkowo prosty w druku i posiada dobre właściwości mechaniczne. Istotne jest to, że wydruki z PETG mogą pracować w podwyższonych temperaturach choć nie będą to temperatury tak wysokie jak dla ABSu. Temperatura mięknięcia w tym wypadku to 80-85 °C (ABS ok. 100 °C) co i tak jest zdecydowanie lepszym wynikiem niż w przypadku PLA (ok. 60 °C). Warto pamiętać, że PETG to materiał dość giętki i wytrzymały… pod jednym warunkiem: dobrego ustawienia parametrów wydruku. Aby wydruk 3d z PETG nie był kruchy, należy ograniczyć chłodzenie.

Co ciekawe filamenty tego typu cechują się transparentnością (właściwie pół transparentnością – nie da się uzyskać przezroczystości jak szkło czy plexi). Nawet PETG z domieszką koloru także przepuszcza światło w pewnym stopniu.

Zobacz więcej PETG w naszym sklepie

Filamenty PET-G to drugi co do popularności (po PLA) typ filamentów dostępnych w naszym sklepie. Coraz więcej osób dostrzega uniwersalność oraz możliwości tego filamentu i stosuje go jako alternatywę dla PLA cz ABS.

Filament TPU

Aby dowiedzieć się czym jest TPU należy rozszyfrować skrót. PU to poliuretan, natomiast TPU to termoplastyczny poliuretan. Z uwagi na swój skład chemiczny oraz budowę, TPU to kopolimer składający się twardych i miękkich segmentów. Oznacza to, że po wydrukowaniu model 3d jest elastyczny. Stąd też na ten filament 3d mówi się potocznie “guma”.

Jak drukować filamentami gumowymi?

Przede wszystkim TPU może być TPU nierówne. Dlaczego? Ponieważ spotkać można go w wariantach o różnej twardości np. 40D lub 60D (skala Shore’a). Warto tutaj pamiętać, że im wyższa wartość w tej skali tym filamenty mają wyższą twardość. Z technicznego punktu widzenia w drukarkach 3d wykorzystujących ekstruder Bowdena drukowanie z elastycznego materiału jakim jest TPU – guma – jest utrudnione lub niemożliwe ponieważ ekstruder od głowicy dzieli kilkadziesiąt centymetrów i materiał potrafi się na tym dystansie zablokować, zawinąć. Często też zdarza się, że filament owija się na radełku – warto wtedy poszukać rozwiązań do swojej drukarki, które zapobiegają temu zjawisku.

Zobacz więcej TPU w naszym sklepie

Pakowanie szpul z filamentem

Na sam koniec chcę tylko przypomnieć, że obecnym standardem pakowania materiałów do druku 3D jest opakowanie próżniowe. Dzięki temu filamenty nie zostaną zamoczone podczas składowania oraz transportu – uwierz mi, że drukowanie mokrym filamentem to koszmar (dla użytkownika, jakości wydruku i czasem także dla drukarki. Jeżeli dostaniesz kiedyś odpakowany filament lub dostarczony “luzem” – podchodź do niego… z ostrożnością :) ).

Do otworów szpuli dorzuca się jeszcze saszetkę z silikonowym żelem, którego zadaniem jest zgromadzenie wilgoci, która mogła wytworzyć się w opakowaniu. Wilgoć wtedy zatrzymana jest w saszetce a nie na zwojach filamentu. Filament poprawnie zapakowany zobaczysz poniżej :)

Najczęściej spotykane szpule filamentów mają masę netto 1kg (masa samego filamentu). To jednak nie wszystko, ponieważ coraz bardziej popularne stają się szpule mniejsze np. 250g. Dzięki temu każdy może przetestować materiał lub kolor, wydając zdecydowanie mniej niż na “pełnowymiarową” szpulę. Materiały “egzotyczne” takie jak domieszkowane drewnem, włóknem węglowym etc. są również są dostępne w mniejszych szpulach np. 200g lub 500g co pozwala na oszczędność, ponieważ nie ma konieczności zakupu 1kg wysoko kosztowego filamentu.

Z drugiej strony są również szpule 3kg, dzięki którym możemy zdecydowanie zaoszczędzić wtedy, gdy dużo drukujemy z jednego materiału. Dzięki zakupowi 1 szpuli 3kg możemy zaoszczędzić 10%-20% w stosunku do zakupu 3 szpul po 1kg. Szpule 3kg to szpule najczęściej z PLA, PETG czy ABS.

Chcesz zobaczyć jeszcze więcej różnych filamentów? Kliknij poniżej i wyszukaj to co Ci jest potrzebne :)

Zobacz więcej filamentów