Filamenty do drukarek 3D. Co warto o nich wiedzieć i czym się różnią od żywic do drukarek?

• Autor: Grzegorz

Drukowanie 3D to coraz bardziej popularna metoda, służąca nowoczesnemu i zaawansowanemu modelowaniu. Aby jednak powstał gotowy model, niezbędne jest wykorzystanie specjalnie przygotowanych materiałów, takich jak filamenty i żywice. Zobaczmy, czym się różnią i co warto wiedzieć o różnych typach filamentów.

Jak przebiega drukowanie 3D?

Drukowanie 3D zaczyna się zawsze od etapu projektowania, który polega na stworzeniu trójwymiarowego modelu w programie typu CAD. Następnie model ten jest przetwarzany na plik odczytywany przez drukarkę, w którym zawarte są wszystkie najważniejsze informacje o parametrach drukowania: szybkości, dokładności, temperaturze i innych. Właśnie z tego pliku drukarka odczytuje informacje i wykonuje zawarte w nim polecenia, co prowadzi do powstania gotowego modelu z podanego materiału.

Filament a żywica. Czym różnią się te dwa materiały?

Dwa najważniejsze obecnie i najczęściej stosowane materiały do produkcji modeli 3D to filamenty i żywice.

Filamenty mają postać cienkiej struny (np. o szerokości 1,75 mm), która jest tworzona z materiału sztucznego, takiego jak polilakton (PLA), polipropylen (PP),  akrylonitryl-butadien-styren (ABS), politereftalan etylenu (PET) czy nylon. Są wykorzystywane w drukarkach, które posługują się metodą FDM, czyli Fused Deposition Modeling. Polega on na podgrzewaniu filamentu wprowadzonego do specjalnej głowicy, a następnie układaniu warstwa po warstwie jego kolejnych pasków, które tworzą zadany obiekt.

Żywice są materiałami światłoutwardzalnymi. Zazwyczaj są produkowane z mieszaniny polimerów, które stosowane są w drukarkach wykorzystujących technikę SLA, czyli stereolitografię. Polega na emitowaniu wiązki światła, która przechodzi w zadany sposób przez żywicę, utwardzając ją i prowadząc do powstania zadanego obiektu. Ze względu na właściwości żywic, metoda ta pozwala na uzyskanie obiektów o różnorodnych, często odmiennych właściwościach od tych, jakie uzyskiwane są za pomocą FDM.

Filamenty do drukarek 3D a ich różnorodne właściwości

Filamenty do drukarek 3D w zależności od tego, z jakiego materiału zostały wykonane, odznaczają się różnymi właściwościami mechanicznymi, fizycznymi i chemicznymi. Większość z nich w oryginalnej formie wykazuje się stosunkowo niską odpornością mechaniczną, dlatego wielu producentów podwyższa ich wytrzymałość na uszkodzenia mechaniczne, tworząc bardziej zaawansowane mieszanki. Taką sytuację możemy obserwować między innymi w przypadku filamentów PLA, które są stosunkowo słabe. Ich ulepszona wersja o wyższej wytrzymałości otrzymała nazwę PLA Pro i oferuje ją sklep elektroniczny Botland.

Bardzo ważna jest także reaktywność filamentów. Warto wiedzieć, że duża część z nich wykazuje niską odporność na działanie agresywnych środków chemicznych, takich jak mocne kwasy i zasady oraz rozpuszczalniki organiczne. Jest tak na przykład w przypadku PLA. Dlatego też należy korzystać z niego ostrożnie, jeśli wiemy, że przedmiot będzie miał styczność z takimi środkami i lepiej wybrać inny materiał 3D.