Filament do druku 3D to jeden z najważniejszych elementów wpływających na jakość wydrukowanych przedmiotów. Wybór odpowiedniego filamentu jest zatem kluczowy, w szczególności dla precyzyjnych zastosowań. W zależności od funkcji, jaką pełnić będzie docelowy wydruk, wybierając filament należy zwrócić uwagę na jego właściwości. W tym artykule przedstawiamy pięć typów filamentu do druku 3D, które są idealne dla zastosowań specjalnych.
- Filament TPU
TPU to termoplastyczny elastomer, który charakteryzuje się bardzo dobrą elastycznością i odpornością na ścieranie. Jest to materiał gumo-podobny, nadaje się więc na przykład do wydruku różnego rodzaju ochraniaczy, elementów sportowych, czy części obuwia. Ze względu na swoją elastyczność, odporność chemiczną, materiał ten może wytrzymać bardzo trudne warunki. Nie należy liczyć jednak na zbytnią estetykę wydruku – TPU jest bardzo odporne na obróbkę i malowanie. Jest również dość trudne do wydruku, łatwo zapycha głowicę drukarki, szczególnie jeśli posiadasz drukarkę z głowicą Bowdena, gdyż jego elastyczność znacznie utrudnia precyzyjną retrakcję. Aby uniknąć problemów z wydrukiem, dobrze jest zmniejszyć znacznie prędkość druku poniżej standardowej (na pewno niżej niż 40 mm/s).
- Filament PVA
Możliwość drukowania rozpuszczalnych podpór jest jednym z dwóch głównych powodów do zakupu drukarki z podwójną dyszą lub systemem zmiany filamentu. PVA to poliwinylowy alkohol, który jest rozpuszczalny w wodzie. Filament PVA jest idealny do drukowania obiektów, które wymagają wsparcia, takich jak konstrukcje z skomplikowanymi nawisami, trudną geometrią, pustymi przestrzeniami od wewnątrz itp. Przydaje się też, jeśli nasz model ma drobne lub delikatne elementy, które mogą zostać uszkodzone przy usuwaniu zwykłego, odłamywanego materiału podporowego. Wystarczy umieścić wydruk w ciepłej wodzie na kilkanaście minut i PVA rozpuści się, pozostawiając docelowy model.
- Filament z dodatkiem grafenu – Prografen
W zeszłym roku na Polskim rynku pojawiły się filamenty PLA i PET-G z domieszką grafenu, rewolucyjnego nanomateriału węglowego. Filament z dodatkiem grafenu posiada zwiększone parametry wytrzymałościowe, takie jak sztywność czy odporność na zrywanie. Jest także bardzo odporny na czynniki środowiskowe jak wilgoć czy promieniowanie UV, co czyni go idealnym do druku modeli, które mają wytrzymać próbę czasu lub/i trudne warunki.
Prografen pozwala również drukować ze znacznie zwiększoną prędkością, dzięki zwiększonemu współczynnikowi płynięcia, uzyskanemu dzięki wysokiej przewodności cieplnej i właściwościom super-smarującym grafenu. Tak długo, jak nasza maszyna je wspiera, możemy uzyskać prędkości druku przekraczające 100 mm/s. Niektórzy użytkownicy drukują nawet z prędkością ponad 300-400mm/s na specjalnie przystosowanych maszynach typu Voron czy Bambu. Możemy więc uzyskać wydruk, który standardowo zajął by 10 godzin, w czasie 2-5 godzin. Prografen oszczędza nam w ten sposób czas i energię, a zatem również wydatki. Jest on produkowany w Polsce przez firmę Advanced Graphene Products, zlokalizowaną w Zielonej Górze.
- PEEK
Jeśli nawet filament z grafenem nie zaspokaja naszych specyficznych zapotrzebowań technicznych, możemy wykorzystać PoliEtylenoEteroKeton. PEEK to filament, który jest idealny dla zastosowań w branży samochodowej czy lotniczej. Jest bardzo odporny na wysokie temperatury i chemikalia, dzięki czemu nadaje się do produkcji elementów, które będą narażone na działanie agresywnych substancji. PEEK jest również bardzo wytrzymały i ma doskonałe właściwości mechaniczne, co czyni go idealnym do produkcji elementów wymagających dużej wytrzymałości. Trzeba jednak mieć na względzie, że drukarka, która miałaby drukować z filamentu PEEK, potrzebuje osiągać 400° C.
- Filament z zatopionym metalowym proszkiem
Jednym z nowych rozwiązań są także filamenty „metalowe” – są to materiały będące polimerem, w którym zatopiony jest stalowy proszek. Po wydruku, model musi być poddany specjalnej obróbce chemicznej i spiekaniu, która usuwa polimer, pozostawiając metalową bazę. Możemy zlecić taką obróbkę bezpośrednio u producenta filamentu, musimy jednak liczyć się z czasem oczekiwania co najmniej kilku tygodni. Uzyskujemy tym sposobem części wydrukowane metodą FDM, ale wykonane ze stali nierdzewnej, co dotąd zwykle było zarezerwowane dla drukarek spiekających laserowo proszki. Metalowe proszki w filamencie są jednak wyjątkowo ścierne dla elementów drukarki, wymagają więc stosowania dedykowanych hot-endów i dysz.
