Filamenty – czym są i jak je wybrać?

Filamenty to ogólna nazwa materiałów używanych do wykonywania wydruków w technologii 3D. Nietrudno się domyślić, że właściwy dobór tych materiałów jest jednym z kluczowych elementów powodzenia całego projektu, jakim jest wydruk przestrzenny. 

Wybór właściwego filamentu.

Na rynku istnieje kilkadziesiąt odmian filamentów. Dodatkowo, każdy z nich występuje w różnych wariantach np. kolorystycznych. Zagłębiając się w tematykę materiałów służących do stworzenia obiektu w wyniku wydruku 3D, można się skonsternować – filamenty kryją się za skomplikowanymi nazwami ciągów chemicznych lub też pod postacią trudnych do rozszyfrowania akronimów (np. ABS, PLA, PET, PETT, PVA). Jak wskazuje praktyka branży druku 3D, jedynie kilka rodzajów filamentów jest w powszechnym użyciu. Ich producenci także coraz częściej wychodzą naprzeciw klientom i nazywają filamenty w sposób opisowy, nawiązując do ich głównych cech, jak choćby elastyczności czy wytrzymałości. 

Dokonanie właściwego doboru filamentu na potrzeby naszego projektu najlepiej zacząć od odpowiedzi na trzy pytania:

1. Co chcemy wydrukować za pomocą druku przestrzennego?
2. Ile chcemy na to przeznaczyć? Jaki mamy budżet?
3. Na jakiej drukarce chcemy/możemy to zrobić?

Każdy projekt ma inne potrzeby. Dopiero zdefiniowanie ich pozwoli na dobór najbardziej efektywnego filamentu – efektywnego, czyli dopasowanego do techniki druku, czy choćby temperatury. 

Podstawowe informacje o filamentach.

Oto kilka podstawowych informacji o filamentach:

• Filamenty używane w druku 3D są termoplastami, czyli po prostu tworzywami sztucznymi. Ich cechą charakterystyczną jest to, że po podgrzaniu ulegają topnieniu, a nie spalaniu.  Mogą być zatem dowolnie uformowane, a następnie zastygają. 

• Proces drukowania z wykorzystaniem filamentu z tworzywa sztucznego nazywany jest albo wytwarzaniem z roztopionego filamentu (FFF) albo modelowaniem z roztopionym osadzaniem (FDM). Warto zaznaczyć, że skrót FDM jest zastrzeżony przez firmę Stratasys, tak więc inni producenci tworzą własne nazwy, aby opisać tę samą technologię.  

• Filament jest rozprowadzany w szpulach. Minimalna waga szpuli to 0,5 kilograma, a maksymalna 2 kg. Żyłka jest dostępna w dwóch grubościach: 1,75 milimetra i 3 milimetry. 

Typy filamentów.

A oto przegląd najbardziej popularnych i uniwersalnych typów filamentów:

• drukowanie ABS i druk 3D PLA

Akrylonitryl-butadien-styren (ABS) i kwas polimlekowy (PLA) to filamenty, których można użyć przy większości z podstawowych drukarek 3D. Swoją popularność zawdzięczają także przystępnej cenie. Obiekty drukowane z ABS są wytrzymałe i nietoksyczne. PLA jest z kolei pochodzenia roślinnego, dzięki czemu ulega biodegradacji. Jest twardszy niż ABS. 

• Nylon

To materiał syntetyczny o szerokim zastosowaniu. Jest mocny i wytrzymały, ale jednocześnie przy tym elastyczny. Za nim także przemawia korzystna cena. 

• Filamenty elastyczne (np. TPE, TPU, NinjaFlex)

To grupa tworzyw termoplastycznych o wysokim stopniu elastyczności, co przekłada się na dużą elastyczność wytworzonych z nich obiektów. 

• Włókna rozpuszczalne: HIPS i PVA

HIPS to inaczej polistyren o wysokiej udarności. Jest nieco droższy od przedstawionych powyżej filamentów. Charakteryzuje się lekkością, może być poddany szlifowaniu, klejeniu i barwieniu choćby farbami akrylowymi. Można go rozpuścić w roztworze z użyciem cytrusów. Natomiast PVA (alkohol poliwinylowy) rozpuszcza się w samej wodzie. Jest bezwonny, nietoksyczny i biodegradowalny. 

• Filamenty kompozytowe

Filamenty kompozytowe składają się z bazy i wmieszanych w nią cząsteczek (proszków, płatków) innych materiałów. Za bazę może służyć termoplast, np. PLA mają bazę z PLA. Wśród tej grupy znajdziemy mieszanki drewna, piaskowca czy różnych rodzajów metali. Jednym z najpopularniejszych jest włókno węglowe. 

Wybór właściwego filamentu, skorelowanie go z odpowiednią drukarką i dostosowanie wszystkich elementów do potrzeb konkretnego projektu może wydawać się czasochłonne i kłopotliwe. Jeśli potrzebujesz wsparcia w doborze najlepszych materiałów i zaplanowania całego procesu wydruku przestrzennego, zwróć się do ekspertów. Nasz portal to miejsce, które zrzesza kilkudziesięciu specjalistów z branży druku 3D. Spotkasz tam ekspertów, którzy udzielą Ci wsparcia i pomogą w doborze najlepszego rodzaju filamentu. Jesteśmy Twoim miejscem druku 3D.