Skip to main content Link Menu Expand (external link) Document Search Copy Copied
Lab 3

Filamenty

Life in plastic, it's fantastic!


W drukarkach atramentowych głowica wypluwa tusz na kartkę papieru. W drukarkach 3D, w każdym razie w drukarkach FDM materiałem, z którego tworzymy modele będzie termoplastyczny plastik. Standardowo filamenty sprzedawane są w formie “żyłki” o przekroju o średnicy 1.75mm, nawiniętej na szpulę. Dzięki temu filament może być bezproblemowo podawany do drukarki, bez ryzyka zacięcia lub blokady (jeśli nie jesteśmy głupi)

Podstawowe aspekty

Każdy rodzaj filamentu będzie miał inne cechy charakterystyczne, często zależne od producenta. O ile sam proces wydruku będzie bardzo podobny niezależnie od rodzaju filamentu, tak wstępne ustawienia będą różniły się nie tylko pomiędzy rodzajami filamentów, ale nawet pomiędzy filamentami tego samego typu, a różnych producentów. Innym ważnym aspektem są też domieszki, np. drewniane opiłki, brokat, metal.

Temperatura wydruku

Każdy filament będzie miał określoną temperaturę, w której osiąga idealną do wydruku konsystencję. Zbyt niska temperatura - filament nie stopi się prawidłowo i zatka dyszę. Zbyt wysoka temperatura, filament może się rozlewać niekontrolowanie, pogarszając jakość wydruku, albo się w hotendzie spalić i zatkać dyszę.

Temperatura podłoża

W wydruku najważniejsza jest pierwsza warstwa - pomijając aspekt estetyczny - to ona będzie przyklejona do podłoża przez cały wydruk i to na niej będą nadrukowywane kolejne warstwy. Niektóre filamenty, jak ABS potrzebują absurdalnie wysokiej temperatury podłoża, niektóre poradzą sobie nawet bez podgrzewania, a z klejem.

Chłodzenie wyprowadzonego filamentu

Większość drukarek będzie wyposażona w skierowany bezpośrednio pod dyszę wentylator, służący do natychmiastowego chłodzenia położonego filamentu. Zastosowanie wentylacji jest szczególnie ważne w przypadku wydruków, gdzie ścieżka prowadzona będzie w powietrzu - bez oparcia na położonej niżej warstwie. Chłodzenie pozwala takiemu filamentowi zastygnąć w powietrzu, a co za tym idzie formować łuki i otworzy bez wykorzystania usuwalnych konstrukcji wspornikowych (supportu)

Szybkość wydruku

Niektóre rodzaje filamentów wymagają odrobinę dłuższego chłodzenia po położeniu, albo ze względu na swoją specyfikę nie mogą być wyprowadzane zbyt szybko - ważne jest dostosowanie szybkości wydruku do rodzaju filamentu. W wypadku PLA możemy drukować tak szybko jak nam na to pozwoli drukarka, TPU potrzebuje trochę więcej czasu, aby nie zostało porwane przez ekstruder.

Wilgotność

Właściwie wszystkie filamenty, których używamy w technologii FDM są higroskopijne, czyli chłoną wilgoć z otoczenia. Na szczęście nie żyjemy w klimacie tropikalnym, więc w podstawowych filamentach ich wilgotność nie jest problemem, ale filamenty takie jak nylon lub TPU są na wilgoć bardzo podatne. Zbyt wilgotny filament możemy rozpoznać po tym, że gdy wyprowadzany jest z dyszy usłyszeć można specyficzne trzaski, a niekiedy nawet zobaczyć parę. Większość odmian PLA, PET-G czy ABS może być przechowywana poza pojemnikiem i nie wymaga w naszych warunkach suszenia. W wypadku TPU zasadniczo wystarcza trzymanie go w pojemniku z pochłaniaczem wilgoci. Jeśli filament jest zbyt wilgotny należy go wysuszyć używając specjalnej suszarki do filamentów. W wypadku Nylonu konieczne może być drukowanie bezpośrednio z suszarki, gdyż podczas wydruku szpula może nabrać wilgoci tak, że pod koniec wydruku bę

PLA

Najpopularniejszy i zarazem najprostszy w wydruku materiał. Temperatura wydruku PLA mieści się w zakresie 180-200°C, przy standardowej temperaturze podłoża 20-60°C. Co ważne, produkowany jest z kwasu polimlekowego (cokolwiek by to nie było), co sprawia, że jest materiałem biodegradowalnym. PLA zapewnia dość wytrzymałe wydruki, w teorii nie wymaga podgrzewanego podłoża, a materiał nie jest toksyczny, więc nie wymaga wentylacji podczas wydruku.

ABS

Materiał bardzo wytrzymały po wydrukowaniu, jednak nietolerujący wahań temperatury. Temperatura wydruku jest zależna od producenta, jednak zazwyczaj ABS wymagać będzie rozgrzania głowicy do 220-260°C, natomiast stół musi być przez cały wydruk ok. 100°C. W niższej temperaturze ryzykujemy oderwaniem się wydruku od podłoża i porażką przy wydruku. Z tego względu na naszej drukarce nie mamy możliwości pewnego korzystania z ABS - Snapmaker 2.0 A350 ma zbyt duży stół, który nie rozgrzewa się powyżej 80°C.

TPU

Filament elastyczny, dzięki temu umożliwia wydruk komponentów, których zadaniem jest zwiększenie tarcia w jakimś miejscu, tłumienie wibracji. Po ostygnięciu wydruk może być odkształcony i powróci do pierwotnej formy, pod warunkiem, że warstwy nie odkleją się od siebie. Temperatura wydruku waha się od 220 do 240°C, temperatura podłoża powinna wynosić między 20 a 60°C. Ze względu na to, że filament nawinięty na szpulę jest elastyczny, konieczne jest korzystanie z drukarki z ekstruderem bezpośrednio wyprowadzającym filament do elementu grzewczego; drukarki korzystające z ekstruderów bowdenowskich zazwyczaj zablokują się w trakcie wydruku.

PET-G

Tworzywo elastyczne, wodoodporne, wykorzystywane powszechnie w butelkach na napoje. Powierzchnia wydruku z PET-G będzie błyszcząca, a sam filament jest dość prosty w obsłudze. Temperatura wydruku powinna wynosić 200-240°C, podłoża 60-80°C. Filament nie odkształca się pod wpływem temperatury, więc nawet z nierównomiernie grzanym podłożem można osiągnąć dobre wyniki wydruku. Wyjątkiem jest spodnia warstwa, dlatego przy wydrukach PET-G zalecamy korzystanie z przynajmniej 4 warstw z dołu wydruku, aby zniwelować nierówności