Filamentas yra pati svarbiausia 3D spausdinimo „žaliava”. Nuo jo pasirinkimo tiesiogiai priklauso ne tik pats spausdinimo procesas, bet ir galutinio gaminio išvaizda, tvirtumas bei ilgaamžiškumas. Galima turėti brangiausią ir tiksliausią spausdintuvą, tačiau netinkamai parinkta medžiaga gali paversti net puikiai atrodantį modelį trapia, nenaudinga ar greitai suyrančia detale. Todėl prieš pradedant spausdinimą verta skirti laiko ir suprasti pagrindinius skirtumus. Šis vadovas padės jums sistemingai įvertinti visus svarbius aspektus ir pasirinkti tinkamai.
Pagrindinių medžiagų savybės ir paskirtis
Kiekviena medžiagų grupė turi savo stipriąsias puses ir idealius pritaikymo atvejus. Žemiau pateikiamas išsamus dažniausiai naudojamų filamentų aprašymas.
PLA – paprastumas, estetika ir begalinė įvairovė
PLA, arba polilaktidas, yra pats populiariausias filamentas. Jis biologiškai skaidomas ir gaminamas iš atsinaujinančių išteklių, tokių kaip kukurūzų krakmolas. Pagrindinis jo privalumas yra lengvas spausdinimas. Jis puikiai limpa prie pagrindo, mažai deformuojasi ir leidžia išgauti itin detalias formas.
Tačiau tikroji PLA magija atsiskleidžia per jo variacijas. Tai nėra vien tik paprastas, matinis plastikas. Gamintojai sukūrė daugybę PLA variantų, kurie atveria dar platesnes kūrybines galimybes.
Pavyzdžiui, Silk PLA yra patobulintas PLA variantas su specialiais priedais, kurie sukuria šilkinį, metalinį blizgesį. Spausdinant su šia medžiaga, paviršius tampa veidrodinis, o sluoksniai tampa vizualiai beveik nematomi. Tai idealus pasirinkimas dekoratyviniams objektams, figūrėlėms ar vazoms, kai norisi, kad daiktas atrodytų prabangiai ir trauktų akį.
Kitas populiarus variantas yra PLA Wood, arba medienos PLA. Tai kompozitinė medžiaga, sudaryta iš PLA plastiko, sumaišyto su tikromis smulkiomis medienos dulkėmis. Spausdinant jis kvepia mediena, o gatavas objektas atrodo ir gali būti apdirbamas kaip tikras medis šlifuojamas, beicuojamas ir lakuojamas. Keisdami spausdinimo temperatūrą, galite valdyti atspalvį nuo šviesios iki tamsiai pridegtos medienos. Tai puikus pasirinkimas interjero detalėms, dovanoms ar bet kokiam dizainui, kur norima medžio imitacijos.
Be šių, egzistuoja ir daugybė kitų PLA variantų. Yra švytinčių tamsoje filamentų, kurie sukuria magišką efektą. Yra spalvą keičiančių, termochrominių PLA, kurie reaguoja į temperatūrą. Taip pat yra PLA, sumaišytų su metalo dulkėmis, pavyzdžiui, vario ar bronzos, suteikiančių sunkumo ir metalinio blizgesio. Galima rasti netgi PLA su pjuvenomis ar kitais natūraliais užpildais, kurie suteikia unikalią tekstūrą.
Tačiau nepaisant šios įvairovės, reikia atsiminti, kad visi PLA variantai išlaiko pagrindines PLA savybes. Jie visi yra trapokai ir netoleruoja aukštos temperatūros. Jau esant maždaug 60°C jie gali pradėti deformuotis, todėl netinka, pavyzdžiui, daiktams, kurie bus palikti automobilyje. Jie taip pat nėra tinkami didelėms mechaninėms apkrovoms ar lauko sąlygoms. Dėl šių savybių PLA ir visi jo variantai idealiai tinka vizualiniams prototipams, dekoratyvinėms detalėms, verslo dovanoms, vazoms, žaislams ar modeliams, kur svarbiausia estetika ir vizualinis efektas.
ABS – tvirtumas ir atsparumas
ABS, arba akrilnitrilo butadieno stirenas, yra inžinerinis plastikas, plačiai naudojamas pramonėje. Jis vertinamas už didesnį atsparumą karščiui (iki maždaug 100°C) ir smūgiams. Jis yra tvirtas ir, skirtingai nei PLA, geriau atlaiko apkrovas. Be to, jį galima apdirbti acetono garais, siekiant blizgaus, lygaus paviršiaus.
Tačiau ABS yra reiklus. Jis labai linkęs deformuotis, todėl spausdinimui būtinas uždaras korpusas ir gera ventiliacija, nes spausdinant skleidžiamas stiprus, nemalonus kvapas. Jį rinkitės tada, kai gaminate funkcines mechanines detales, laikiklius ar dalis, kurios bus veikiamos aukštesnės temperatūros.
PETG – universalus sprendimas
PETG, arba polietileno tereftalato glikolis, dažnai laikomas kompromisu tarp PLA ir ABS. Jis sujungia PLA spausdinimo patogumą ir ABS tvirtumą bei atsparumą. Jis atsparus drėgmei ir chemikalams, yra tvirtas ir lankstesnis už PLA, todėl nelūžta taip lengvai. Be to, jis mažiau deformuojasi už ABS ir yra bekvapis.
Jo trūkumas yra polinkis į siūlų varvėjimą, jei nustatymai nėra optimalūs. PETG yra puikus universalus pasirinkimas funkcinėms detalėms, lauko objektams, talpoms, mechaniniams korpusams ir visiems kasdien naudojamiems gaminiams.
Lankstūs filamentai (TPU, TPE)
Kai reikalingas elastingumas ir smūgių sugėrimas, į pagalbą ateina lankstūs termoplastai. TPU ar TPE pasižymi gumos savybėmis, nes jie elastingi, atsparūs dilimui ir puikiai sugeria vibraciją.
Tačiau juos spausdinti yra sudėtingiau. Reikalaujama lėto greičio ir tiesioginės pavaros (direct drive) ekstruderio, nes minkštas filamentas gali susisukti. Jie idealiai tinka tarpinėms, apsauginiams dėklams, lankstiems dirželiams, rankenoms ar amortizuojantiems elementams.
Specializuotos ir techninės medžiagos
Ši grupė skirta sudėtingesniems projektams, kuriems reikia specifinių savybių. ASA yra ABS atitikmuo, sukurtas specialiai laukui. Pagrindinis jo privalumas yra didelis atsparumas UV spinduliams, todėl neblunka ir netampa trapus saulėje. Tinka lauko reklamai, automobilių išorinėms detalėms ar sodo įrangai.
Polikarbonatas yra itin tvirta ir karščiui atspari medžiaga, dažnai pasižyminti skaidrumu. Tačiau jis reikalauja aukštų spausdinimo temperatūrų. Nailonas pasižymi dideliu atsparumu trinčiai ir yra idealus judančioms detalėms, pavyzdžiui, krumpliaračiams, tačiau yra jautrus drėgmei.
Galiausiai, kompozitiniai filamentai su anglies ar stiklo pluoštu, tokie kaip PPA-CF, suteikia maksimalų standumą ir stiprumą, artėjantį prie metalų. Jie reikalauja abrazyvumui atsparių purkštukų.
Kaip pasirinkti tinkamai? Praktiniai žingsniai
Renkantis filamentą, siūlome sistemingai įvertinti keturis pagrindinius aspektus. Atsakę į šiuos klausimus, galėsite susiaurinti pasirinkimą iki kelių tinkamiausių kandidatų.
Pirmiausia įvertinkite detalės paskirtį ir apkrovas. Ar tai bus tik dekoratyvinis objektas, ar jam teks atlaikyti mechanines apkrovas, smūgius, trintį? Jei dekorui, rinkitės PLA. Jei funkcijai, rinkitės PETG, ABS ar net nailoną. Ar detalė turi būti lanksti, ar standi? Lankstumui rinkitės TPU, standumui – PLA, ABS ar kompozitus.
Antra, įvertinkite aplinkos sąlygas. Kur bus naudojamas gaminys, patalpoje ar lauke? Jei lauke, rinkitės ASA arba PETG. Ar jis bus veikiamas aukštos temperatūros, pavyzdžiui, paliktas automobilyje? Tuomet rinkitės ABS, PC ar PPA-CF. Ar jis liesis su vandeniu, drėgme ar cheminėmis medžiagomis? Drėgmei atsparūs yra PETG ir nailonas.
Trečia, įvertinkite savo spausdintuvo technines galimybes. Kokią maksimalią temperatūrą gali pasiekti jūsų purkštukas ir pagrindas? PLA ir PETG tinka daugeliui, o ABS, ASA, nailonui reikia aukštesnės. Ar jūsų spausdintuvas turi uždarą kamerą? Ji būtina ABS, ASA, PC ir pageidautina nailonui. Kokio tipo ekstruderį turite, ar jis tinka lanksčiam TPU?
Ir galiausiai, pagalvokite apie norimą ilgaamžiškumą ir apdirbimą. Ar detalei keliami ilgaamžiškumo reikalavimai? Ilgaamžiškumui rinkitės PETG, ASA, nailoną. Ar planuojate detalę po spausdinimo dažyti, šlifuoti ar kitaip apdirbti? Šlifuoti ir beicuoti galite PLA Wood, o lyginti acetono garais – ABS ir ASA.
Populariausių filamentų palyginimai
Tinkamai parinkta medžiaga leidžia išnaudoti visas 3D spausdinimo galimybes. Tai kelias nuo greitų vizualinių prototipų iki sudėtingų, pramoninio lygio detalių. Jei kyla abejonių, visada verta rinktis sprendimą, pritaikytą būtent jūsų projektui. Daugeliu atvejų PETG yra puikus universalus pasirinkimas, kai reikia daugiau nei estetikos, o PLA – kai norima paprastumo, greičio ir grožio.
