Filament do druku 3D: sprawdź na co zwrócić uwagę przed zakupem

Filament do druku 3D: sprawdź na co zwrócić uwagę przed zakupem

Czynniki wpływające na filament

Istnieje mnóstwo różnych rodzajów włókien
Istnieje mnóstwo różnych rodzajów filamentów (źródło: Pivot AM Service )

Najprawdopodobniej przeglądając ten artykuł, wiesz już co nieco o filamencie, materiale będącym podstawą druku 3D FDM. Jest to materiał na szpuli, który jest topiony przez hotend drukarki 3D, a następnie wytłaczany warstwa po warstwie w celu zbudowania części.

Istnieją setki różnych marek filamentów i nie wszystkie są takie same. Filament ma wiele różnych właściwości, w zależności od konkretnego materiału, z którego jest wykonany oraz kilku innych czynników.

W tym artykule omówimy skład filamentu, dlaczego różni się on w zależności od produktu oraz jaki ma wpływ na druk 3D. Omówimy również kilka innych czynników, o których należy pamiętać przy zakupie filamentów, takich jak materiał, tolerancja i inne.

Skład filamentu

Filamenty powstają z plastikowych granulek
Filamenty powstają z plastikowych granulek (Źródło: Flexpipe )

Skład filamentu, to zasadniczo lista składników tworzących produkt końcowy, który nawija się wokół szpuli. Ogólnie rzecz biorąc, nazwy filamentów pochodzą od ich podstawowego materiału, więc możesz być całkiem pewien, że szpula PLA prawie w całości składa się z kwasu polimlekowego.

Filamenty składają się z materiału pierwotnego i wszelkich dodatków, które zostały wyprodukowane (lub poddane recyklingowi ), a następnie rozdrobnione na granulki. Te różne rodzaje granulek są umieszczane razem w blenderze przemysłowym, aby zapewnić ich dobre wymieszanie.

Po zmieszaniu granulek są one topione w lepką substancję, a następnie formowane w ostateczną formę przypominającą drut. Praktycznie wszystkie filamenty, w tym PETGABS i PLA, są wykonane w podobny sposób.

Rzadko można znaleźć w 100% „czyste” filamenty, ponieważ większość zawiera dodatki zmieszane z podstawowym materiałem. Dodatki są powszechne i mogą wydawać się kompromisem w zakresie jakości, ale niekoniecznie tak jest. Niektóre dodatki służą kluczowemu celowi, jak zmiana koloru filamentu lub poprawa jego właściwości.

Jednak czasami w składzie filamentu, znajdują się również dodatki, które mają na celu obniżenie kosztów produkcji. Producenci mogą używać do tworzenia filamentów tańszych dodatków, które mają jedynie za zadanie zmniejszenie ilości droższego pierwotnego materiału, zyskując tym samym oszczędność i tracąc jednocześnie na jakości.

Dodatki

Źródło surowców do produkcji filamentu może mieć wpływ na jakość
Źródło surowców do produkcji filamentu może mieć wpływ na jakość (Źródło: Keller Plastics via YouTube )

Dodatki w składzie filamentu mogą mieć różny wpływ na produkt końcowy. Jak już wspomnieliśmy, niektóre dodatki są używane w celu poprawy wyglądu lub zmiany właściwości materiału, podczas gdy inne dodatki są używane przez producentów, aby zmniejszyć koszty produkcji.

W filamentach dostępnych na rynku, znajdziemy wiele różnych dodatków: dodatki nieplastyczne są czasami używane do tworzenia produktów kompozytowych, takich jak filamenty z dodatkiem włókien drzewnych, metali, a nawet marmuru. Te dodatki mogą również nadać filamentom dodatkowe właściwości, takie jak np. przewodnictwo.

Dodatki do tworzyw sztucznych mają na ogół na celu nadanie filamentom specjalnych właściwości, aby zoptymalizować je pod kątem określonej funkcji. Dobrym przykładem są dodatki używane do wytwarzania PLA+ lub innych filamentów o zwiększonej wytrzymałości i trwałości.

Z drugiej strony niektóre dodatki nie dodają żadnej wartości do filamentów. Te „wypełniacze” są używane przez producentów, dzięki czemu mogą zużywać mniej materiału pierwotnego na szpulę filamentu, co zmniejsza koszty produkcji.

Filament z recyklingu  jest prawdopodobnie najbardziej zanieczyszczonym filamentem ze wszystkich. Filament ten jest nadal wykonany z materiału podanego w nazwie produktu, ale może wystąpić niewielka różnica w czystości, ponieważ tworzywa sztuczne z recyklingu nie mają dokładnie takiego samego składu materiału.

Chociaż trudno jest znaleźć i nazwać każdy dodatek w filamentach, niektórzy producenci publikują skład swoich produktów. Czasami skład filamentu można znaleźć w karcie charakterystyki (SDS), ale nawet wtedy nie zawsze jest to jasne. Na przykład MakerBot podaje dość obszerny chemiczny skład PLA, podczas gdy Prusa Research podaje tylko, że ich Prusament PLA składa się z PLA „z dodatkami”. (Nie oznacza to, że firmy muszą publikować każdy dodatek, który wchodzi w skład ich filamentu, tylko że jeśli zechcesz się dowiedzieć, co tam jest, nie zawsze będzie to prosty proces do ustalenia.)

Efekty

Część po lewej nie jest czystym ABS, więc aceton ma mniejszy efekt wygładzający
Część po lewej nie jest ,,czystym” ABS, więc aceton daje mniejszy efekt wygładzający (Źródło: pavel-p10 via PrusaPrinters )

„Czystość” i precyzyjny skład filamentu może mieć istotny wpływ na proces drukowania i właściwości drukowanej części. Bardziej rozcieńczona substancja, w mniejszym stopniu wykaże właściwości wymienionego materiału, ale może to być intencją producenta. Dzieje się tak, gdy materiały, które są trudne do drukowania, są łączone z prostszymi filamentami, aby uzyskać bardziej przystępny do druku produkt końcowy.

Jednym z przykładów wpływu składu filamentów na druk 3D jest to, że mniej skoncentrowany filament ABS nie jest tak podatny na wygładzanie acetonem, jak widać na powyższym zdjęciu. Filament użyty po lewej stronie zawierał dodatkowe składniki ułatwiające drukowanie, przez co zwykle skuteczny proces wygładzania nie był tak udany.

Czynniki materiałowe

Upewnij się, że masz odpowiedni sprzęt do drukowania filamentu, aby uniknąć deformacji części
Upewnij się, że masz odpowiedni sprzęt podczas drukowania, aby uniknąć deformacji części (źródło: Chips86 via Reddit )

Odpowiedni skład filamentu nie jest jedynym elementem, na który powinieneś zwrócić uwagę przy podejmowaniu decyzji o zakupie kolejnej szpuli materiału, ponieważ istnieje wiele innych różnic między markami. W tej sekcji wymienimy kilka innych głównych czynników, na które należy zwrócić uwagę przy zakupie filamentu.

Zgodność

Pierwszym krokiem do zadowolenia z zakupu filamentu jest upewnienie się, że kupujesz odpowiedni rodzaj filamentu do wydruku jaki masz wykonać i dla swojej drukarki 3D. Różne materiały nadają się do różnych celów, dlatego należy zastanowić się, czy część ma na przykład cel funkcjonalny czy estetyczny.

Jeśli chodzi o kompatybilność drukarki, najbardziej podstawową kwestią jest to, czy drukarka ma podgrzewany stół. Niektóre materiały można drukować tylko na podgrzewanej platformie, więc zawęzi to wybór. Jeśli chcesz drukować przy użyciu materiałów ściernych, takich jak kompozyty z włóknem węglowym, musisz również wziąć pod uwagę jakość dyszy drukarki.

Filament powinien mieć także odpowiedni rozmiar; jeśli twoja drukarka ma filament o średnicy 1,75 mm, jest to jedyny rozmiar, z którego możesz drukować (chyba że chcesz uaktualnić swój sprzęt). Innym aspektem kompatybilności drukarki, o którym wiele osób zapomina, jest rozmiar szpuli. Oznacza to upewnienie się, że zakupiona rolka filamentu z pewnością zmieści się na uchwycie szpuli drukarki. Jeśli nie, rozważ np. wydruk 3D stojaka zewnętrznego na filament.

Tolerancja

Włókna o różnej szerokości na szpuli mogą drukować nierównomiernie
Filamenty o różnej szerokości na szpuli mogą drukować się nierównomiernie (Źródło: Simplify3D )

Kolejnym punktem porównania pomiędzy filamentami jest tolerancja szerokości, która odnosi się do maksymalnej zmienności szerokości na całej szpuli (czasami nazywana również dokładnością wymiarową). Wartość ta jest powszechnie podawana przez producenta i zazwyczaj wyrażana jest jako przybliżona liczba.

Wartość „± 0,05 mm” wskazuje, że filament nigdy nie odbiega o więcej niż 0,05 mm w żadnym kierunku od podanej szerokości. Jeśli średnica filamentu nie jest bardzo spójna i ma dużo szerszych i węższych fragmentów, oznacza to brak dobrej jakości. Różnice w szerokości oznaczają, że objętość materiału wciąganego przez ekstruder jest niespójna, co może prowadzić do problemów z wytłaczaniem, zapychania się dyszy i wpływać na jakość drukowanego obiektu.

Dość standardowa tolerancja szerokości filamentu wynosi ±0,05 mm, ale niektóre marki radzą sobie lepiej (np. Hatchbox reklamuje ±0,03 mm; Prusament obiecuje ±0,02 mm). Zasadniczo niższa liczba oznacza większą dokładność wymiarową, co jest dobrą rzeczą! Jednak wysoka precyzja wykonania często ma swoją cenę, co prowadzi nas do innych kwestii, o których należy pamiętać przy podejmowaniu decyzji o zakupie.

Czynniki zakupu

Ta wydrukowana część 3D utrzymuje 150 funtów
Ta wydrukowana część 3D trzyma 150 funtów (źródło: Airwolf 3D )

Inne czynniki wpływające na decyzję o zakupie obejmują specjalne funkcje, wartość i recenzje, które mogą być bardzo pomocne przy podjęciu decyzji, który filament będzie dla Ciebie odpowiedni.

Cechy szczególne

Przez specjalne cechy mamy na myśli szczególne właściwości, jakie ma oferować filament. Niektóre filamenty są przeznaczone do łatwego drukowania, podczas gdy inne są przeznaczone do drukowania trwałych części. Niektóre z tych cech są zwykle związane z konkretnymi filamentami, na przykład nylonem, znanym ze swojej wytrzymałości, ale istnienie kompozytów i ulepszonych filamentów oznacza, że ​​nie zawsze jest to tak jednoznaczne.

Widać to w przypadku wersji „Pro” i „Plus”, które mają lepsze właściwości niż ich standardowe odpowiedniki, ale nadal są wykonane z tego samego materiału. Zdjęcie powyżej pokazuje specjalny filament poliwęglanowy utrzymujący 150 funtów.

Wartość

Wybierając filament, pamiętaj, aby szukać dobrej jakości, a nie najtańszej opcji. Innymi słowy, spróbuj znaleźć filament, który ma rozsądną cenę ze względu na rodzaj materiału, tolerancję i specjalne właściwości.

Powinieneś upewnić się, że otrzymujesz uczciwą cenę, patrząc na ilość otrzymywanego materiału (według wagi lub długości). Istnieją także różne przedziały cenowe dla różnych materiałów, więc powinieneś przyjrzeć się kilku podobnym markom filamentów, aby upewnić się, że nie przepłacasz.

Recenzje

Jeśli nie znasz producenta lub chcesz uzyskać drugą opinię, możesz skorzystać z recenzji online danego filamentu. Chociaż wszyscy wiemy, że niektóre recenzje mogą nie być prawdziwe, witryny, które wymagają od recenzentów faktycznego zakupu produktu lub wyraźnie wskazują, które recenzje pochodzą od prawdziwych nabywców (takich jak Amazon), powinny być dość godne zaufania.

Dodatkowo, aby uzyskać bardziej dogłębne źródło opinii na temat filamentu, rozważ odpowiednie fora i recenzje na YouTube. Zawsze dobrze jest zobaczyć, co inni myślą o filamencie, aby ustalić, czy jest on odpowiedni dla Ciebie, spróbuj znaleźć najbardziej godne zaufania i bezstronne źródła.

Końcowe przemyślenia

Filamenty wyższej jakości drukują się lepiej i mają lepsze wykończenie powierzchni
Filamenty wyższej jakości mogą drukować się z mniejszą ilością problemów i mają lepsze wykończenie powierzchni (Źródło: marcus_wu via Reddit )

Wymieniliśmy niektóre z głównych rzeczy, na które warto zwrócić uwagę przed wyborem filamentu. Ostatecznie najważniejszą kwestią jest to, w jaki sposób planujesz używać filamentu. Na przykład, jeśli chcesz drukować z elastycznych filamentów, przyjrzyj się twardości Shore’a materiału, aby sprawdzić, czy jest to odpowiedni poziom elastyczności dla Twojego projektu.

Warto również rozważyć zakup mniejszych szpul lub próbek, zanim zdecydujesz się na pełnowymiarową szpulę z filamentem. Przykładowo, wybrane filamenty F3D Filament dostępne są na 200g szpulach. 

Szeroki wybór filamentów, między innymi od producentów takich jak Devil Design, Fiberlogy, F3D Filament, Rosa3D, Grupa Azoty, Spectrum, Zortrax, znajdziesz w sklepie internetowym SEB-COMP, jak również w sklepach stacjonarnych:

 

Źródło głównego zdjęcia: Titan Robotics

Licencja: Tekst „3D Printing Filament: What to Look for Before Buying” autorstwa All3DP jest objęty licencją Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Źródło: All3DP