Hogyan válasszuk ki a megfelelő filamenteket a 3D nyomtatóhoz?

Ahogy a hagyományos nyomtatóknak szükségük van tintapatronokra, a 3D nyomtatóknak is szükségük van műanyag szálakra, amelyekből különböző méretű tárgyakat nyomtathatnak. A megfelelő filament kiválasztása határozza meg, hogy a nyomtatott tárgy hő- és mechanikai szempontból mennyire lesz tartós, hogy a nyomtatott anyag használható-e merev alkatrészként, vagy hogy egyáltalán mennyire lesz nehéz elkészíteni. Ismerje meg, hogyan válassza ki a megfelelő 3D szálakat.

A klasszikus 3D nyomtatók (FDM/FMM nyomtatók) működési elvét az egyik korábbi cikkben mutattuk be. De röviden megismételjük:

A 3D nyomtatás során a nyomtatófej megolvasztja az alapanyagot (filament), és pontos mozdulatokkal (a mintának megfelelően) rétegzi azt a tárgyasztalra és a nyomtatott tárgyra. Az olvadt műanyag gyorsan megszilárdul, és amint az utolsó réteg is elkészült, a nyomat levehető az aljzatról. A 3D nyomtatás működéséről többet megtudhat a Hogyan működik egy asztali 3D nyomtató: Alapvető 3D nyomtatási technológia című cikkünkből.

Mik azok a nyomtató filamentek?

A filament a 3D nyomtatókban használt műanyag szál. Az orsót, amelyre a filamentet feltekerik, a nyomtatóba vezetik, amely nyomtatás közben letekeri a szükséges anyagmennyiséget.

A filamentek a következők szerint oszthatók fel:

• az anyag típusa (egyesek mechanikusan ellenállóak, mások rugalmasak stb.),
• a szál átmérője (a szabvány 1,75 mm a kis tárgyak nyomtatásához, és 2,85 mm a közepes méretű tárgyak nyomtatásához),
• a tisztaság (egyes szálak szennyeződéseket tartalmaznak, amelyek különleges tulajdonságokat kölcsönöznek nekik),
• egészségvédelmi szempontból (egyes szálak még biológiailag lebomlóak is)
• hőmérsékleti ellenállás,
• nyomtatás egyszerűsége.

A gyártók között is különbséget teszünk - egyesek jó hírnévvel rendelkeznek a "3D nyomtató" közösségben, mások az olcsó áraikról ismertek. A leggyakoribb anyagokat és tulajdonságaikat az alábbi táblázatban foglaltuk össze.

PLA filament

A PLA filament vagy izzószál az egyik legszélesebb körben használt szál. Viszonylag alacsony olvadási hőmérsékletének (180 °C körüli) és jó nyomtatási konzisztenciájának köszönhetően ideális anyag a kezdők számára.

A PLA filament alapja a poli-tejsav, amelyet keményítőből vagy cukornádból állítanak elő. Ez egy lánc (polimer) a tejsavból, amely az emberi szervezetben is általánosan jelen van - intenzív mozgás során termelődik, és az izomfájdalom egyik oka. A PLA szálak környezetbarátok. A természetben gyorsan lebomlanak, és egyes gyártók bioműanyagként emlegetik őket.

A PLA szálas termékek viszonylag jól néznek ki, azonban nem rugalmasak, és alacsony a mechanikai- és hőállóságuk (60 °C-ig). A PLA nyomatok törékenyek és könnyen törnek, ezért nem alkalmasak dísztárgyak vagy részletes modellek készítésére.

A PLA szálak 6 000 Ft-tól kaphatók (PLA filamentek a C-TECH-től); a jobb minőségű anyagok (Polaroid Universal Premium PLA filament) 20 színben is elérhetők.

ABS filament

Az ABS anyag a PLA szálak alternatívája az olcsóbb szálak között. Elviseli a viszonylag magas hőmérsékletet, merev és erős, valamint ellenáll a mechanikai sérüléseknek és a különböző vegyi anyagoknak.

Másrészről viszont előállítása nem túl környezetbarát (kőolajból készül), és a nyomtatás meglehetősen nehézkes. Ha az anyag hűtése nem szabályozott, a termék deformálódik. Ezért szükség van egy fűtésre alkalmas (kb. 80 °C-os hőmérsékletű) tárgyasztalra.

További hátránya, hogy a nyomtatás során vegyi füstök képződnek, amelyek az érzékenyebbeknél köhögést és irritációt okozhatnak.

Tulajdonságai miatt az ABS-húrok alkalmasak például szerszámok (telefontokok) vagy játékok gyártására. Az ABS szálak a legolcsóbbak közé tartoznak, már 6 000 Ft-ért megvásárolhatóak (GEMBIRD nyomtatószál (filament) ABS, 1,75 mm).

PETG filament

A PETG-szálak alapja a jól ismert PET műanyag (amelyet palackokban és csomagolásokban használnak), amelyet glikollal erősítenek fel. A PETG szálak egyesítik a PLA szálak nyomtatásának egyszerűségét az ABS szálak tartósságával.

A PETG számos előnnyel rendelkezik: könnyen újrahasznosítható, termékei erősek és jól bírja a magasabb hőmérsékletet. Jól ragasztható ragasztókkal, és égetéskor nem termel mérgező anyagokat.

Az anyag negatívumai közé tartozik, hogy hajlamos a levegőben lévő nedvességet magába szívni. A PETG ideális mozgó, mechanikai igénybevételnek kitett alkatrészek és komponensek gyártására. Nyomtatása igényesebb, 60 °C körüli tárgyasztalra van szükség.

A PETG szálak 1,75 mm átmérőjűek lehetnek, a kisebb tárgyak nyomtatásához (GEMBIRD nyomtatószál PETG, 1,75 mm) és 2,85 mm átmérőjűek (VERBATIM 3D nyomtatószál PET-G 2,85 mm) a nagyobb tárgyak nyomtatásához.

TPE filament

A TPE a gumihoz hasonló rugalmas anyag - a belőle készült termékek ezért jellemzően "gumiszerűek". Nyomtatása bonyolultabb; a nyomtatási hőmérséklet 220 °C körül van, és a tárgyasztal hőmérsékletét 20 és 40 °C között kell tartani, ami különösen a forró nyári napokon jelenthet problémát.

A TPE termékek rugalmasak és ellenállók. A TPE-szálakat autóipari alkatrészek (tömítések), háztartási készülékek, mobiltelefonok csomagolása, valamint cipők gyártásához használják. A TPE szálak 1 kg-jának ára magasabb – 9 000 Ft körül mozog (GEMBIRD Nyomtatószál (filament) rugalmas, 1,75 mm).

Hasonló cikkek

5 perces olvasmány

Hogyan működik egy 3D nyomtató: alapvető 3D nyomtatási technológia

Bár a 3D nyomtatási technológia már több mint 30 éve velünk van, csak napjainkban kezd lassan, de biztosan az érdeklődés központjába kerülni a hétköznapi emberek körében is. Ennek oroszlánrésze a nyomtatók folyamatosan csökkenő árának és rendkívül széleskörű alkalmazhatóságának köszönhető, melynek köszönhetően szinte bármit létrehozhat, amit csak el tud képzelni, sőt számos trükkös otthoni és munkahelyi probléma viszonylag olcsón megoldható segítségükkel, hiszen a beszerzési árat leszámítva a 3D nyomtató üzemeltetése igen olcsó mulatság. Ha ez a technológia elnyerte tetszését, a következő sorokban röviden elmagyarázzuk, hogyan is működik valójában egy 3D nyomtató, és miben különböznek egymástól a különböző modellek.

Teljes cikk »