Jaki filament do drukarki 3D?

Filamenty do drukarek 3D to temat rzeka. Jest ich tak wiele, że wybór odpowiedniego może przyprawić o ból głowy. Ale spokojnie, od czego są poradniki. W tym opowiemy o rodzajach filamentów i ich właściwościach oraz podpowiemy, jaki filament do drukarki 3D wybrać.

Co to jest filament do drukarki 3D?

Żeby drukować dokumenty czy zdjęcia na drukarce atramentowej potrzebujesz atramentu i papieru. Z kolei żeby móc tworzyć modele trójwymiarowe za pomocą drukarki 3D, niezbędny jest filament. Można zatem powiedzieć, że filament to materiał termoplastyczny, z którego za pośrednictwem drukarki 3D powstają modele przestrzenne.

Jeśli w wyszukiwarkę wrzucisz hasło filament, to Twoim oczom ukażą się materiały przypominające nitki plastiku w różnych kolorach, nawinięte na szpulę. Tak właśnie wyglądają filamenty. Zawieszane są na ramie drukarki 3D, tak, żeby ekstruder mógł łatwo chwycić ich końcówkę i rozpocząć drukowanie.

Filamenty to termoplasty. Oznacza to, że pod wpływem temperatury topią się i zachowują jak lepka ciecz. Niektóre roztapiają się w niższej temperaturze, około 120°C, inne w wyższej, sięgającej nawet 260°C. Następnie trafiają do dyszy drukarki 3D, która nakłada filament warstwa po warstwie, tworząc trójwymiarowy model.

Przeczytaj też poradniki:

• Co to jest drukarka 3D? Co można z nią wyprodukować?
• Jaka drukarka 3D dla początkujących?

Jakie są rodzaje filamentów do drukarek 3D?

W odróżnieniu od atramentów, typów filamentów do drukarek 3D w sklepach znajdziesz naprawdę pokaźną ilość. Różnią się one nie tylko ceną i kolorem, ale i właściwościami. Jakie rodzaje filamentów można wyróżnić? Mianowicie:

• Filamenty ABS
• Filamenty PLA
• Filamenty PETG
• Filamenty TPU
• Filamenty ASA
• Filamenty HIPS

Wymienione filamenty należą do najczęściej używanych w warunkach domowych. Nie oznacza to jednak, że to wszystkie rodzaje filamentów do drukarek 3D. Spotkasz jeszcze kilka, na przykład PC, PMMA czy TPE, które mają podobne właściwości do wyżej wymienionych, ale wykorzystywane są głównie w warunkach profesjonalnych. W tym poradniku przyglądamy się zaś filamentom, z których skorzysta amator druku 3D.

Czym charakteryzują się filamenty ABS i PLA?

Filamenty ABS i PLA świadomie omawiamy razem, bo są to najpopularniejsze rodzaje termoplastów, najłatwiej dostępne w sieci czy marketach oraz najtańsze. Mają też podobne właściwości.

Filament PLA produkowany jest z mączki kukurydzianej lub trzciny cukrowej, tak więc jest w pełni biodegradowalny i nietoksyczny. Jego zaletą jest też fakt, że w trakcie druku nie wydziela nieprzyjemnego, chemicznego zapachu. Wydruki z użyciem filamentu PLA charakteryzują się dużą precyzją, więc nadaje się on do produkcji drobnych elementów. Gotowe modele z PLA są wytrzymałe i nierozpuszczalne. Jednak są mało odporne na działanie wysokich temperatur – pod ich wpływem mogą się odkształcać.

Natomiast filament ABS to tworzywo sztuczne, a dokładnie – sztuczny polimer. I choć nietoksyczny, to podczas druku 3D wydziela intensywny, drażniący zapach. Dlatego jeśli zamierzasz tworzyć modele z filamentu ABS to zadbaj o dobrą wentylację pomieszczenia. Z racji dużego skurczu materiału podczas druku, ABS wymaga podgrzewanego stołu roboczego w drukarce 3D.

ABS, podobnie jak PLA, jest tani, a jednocześnie dość wytrzymały. Jednak w porównaniu do PLA, filament ABS jest elastyczniejszy i bardziej odporny na wysokie i niskie temperatury. Można go też łatwo formować i jest odporny na szlifowanie czy wiercenie. Z tego powodu ABS najczęściej wybiera się do produkcji modeli, które wymagają dodatkowej obróbki.

Jakie właściwości ma filament PETG?

Tworzywo PET, czyli politereftalan etylenu, na pewno znasz. Służy ono bowiem do produkcji butelek i opakowań na żywność. Filament PETG to sztucznie zsyntetyzowane tworzywo PET wzbogacone o glikol. PETG w dużym stopniu przypomina ABS. Jest całkiem wytrzymały, odporny na działanie wody oraz nie kurczy się w trakcie stygnięcia.

Ma on jednak jedną przewagę nad ABS – podczas druku z PETG nie uświadczysz drażniącego zapachu. To ogromna zaleta dla wszystkich z nosem wrażliwym na zapachy lub cierpiących na dolegliwości oddechowe. Wydruki z filamentu PETG poznasz po gładkich brzegach i błyszczącej powierzchni.

Z wad filamentu PETG można wymienić fakt, że łatwo absorbuje wilgoć z otoczenia, co wpływa na osłabienie jego właściwości. Dlatego kupując PETG warto od razu zaopatrzyć się w szczelnie zamykany pojemnik na niego. PETG zachowuje też stałą formę tylko do 70°C, w wyższej temperaturze zaczyna się odkształcać. W tej kwestii ustępuje filamentowi ABS, który odkształca się po przekroczeniu 100°C.

Co wyróżnia filament TPU?

Modele 3D wykonane z TPU w dotyku przypominają gumę. Nic dziwnego, bo filament TPU to  termoplastyczny poliuretan, składający się z miękkich i twardych części. Sprawia to, że modele z wykonane z tego tworzywa można z łatwością ściskać, giąć, a one szybko wracają do pierwotnego kształtu. Dzięki temu TPU jest odpowiedni do produkcji zabawek, ale też etui na telefon, uszczelek oraz opon.

To jednak nie koniec zalet TPU. Powierzchnia modeli z TPU jest odporna na ścieranie, uderzenia oraz działanie wielu substancji. Między innymi smarów, rozpuszczalników i olejów. Nie jest również podatna na działanie promieni UV.

Oprócz zalet, filament TPU ma też oczywiście kilka wad. Pierwszą z nich jest cena – TPU nie należy do najtańszych filamentów. Kolejnym minusem tego filamentu jest wolne tempo wydruku.

Czym cechują się wydruki z filamentu ASA?

Filament ASA to jeden z najbardziej wytrzymałych, ale i najbardziej wymagających filamentów. Jest on odporny na promieniowanie UV, wilgoć i wodę, silne mrozy, wysokie temperatury. Dlatego też ASA jest często używany do wydruku elementów elektrowni wiatrowych czy instalacji fotowoltaicznych. Oraz wszystkich innych rzeczy, które mają wytrzymać ciężkie czynniki atmosferyczne, a więc akcesoriów ogrodniczych, szyldów i reklam zewnętrznych, części maszyn do pracy w terenie.

Podobnie jak ABS, filament ASA podczas druku nieprzyjemnie, chemicznie pachnie. Jego opary są szkodliwe dla dróg oddechowych. Dlatego drukując z ASA należy zadbać o dobrą wentylację pomieszczenia, w którym znajduje się drukarka 3D.

Żeby móc drukować z ASA, dysza drukarki 3D musi zostać podgrzana od 240 do 260°C, a stół roboczy nawet do 110°C. Zanim więc zdecydujesz się na drukowanie z filamentu ASA, zaopatrz się w drukarkę 3D, która obsługuje takie temperatury druku i posiada podgrzewaną platformę.

Do czego stosowany jest filament HIPS?

Kolejny z filamentów, tworzywo sztuczne zwane HIPS, to materiał do zadań specjalnych. Może on służyć do drukowania modeli 3D, tak jak reszta filamentów. Ponieważ jednak HIPS rozpuszcza się w limonenie, czyli dobrze znanym rozpuszczalniku na bazie cytryny, może też być używany do tworzenia struktur podporowych, które podtrzymują drukowany model. Są one niezbędne do drukowania elementów o dużych nawisach oraz niestandardowych kształtach.

Modele wykonane z filamentu HIPS mogą pochwalić się gładką, matową powierzchnią. Doskonale nadają się do dalszej obróbki –  szlifowania, polerowania, malowania farbami czy klejenia. Z tego względu HIPS wykorzystuje się do tworzenia kostiumów i masek teatralnych, dekoracji i ozdób, takich jak klosze, figurki oraz opakowań i pojemników.

Filament HIPS w porównaniu do innych filamentów, wyróżnia się wysoką odpornością na stłuczenia i uderzenia. Jest przy tym wyjątkowo lekki. Ma on jednak tendencję do kurczenia się, dlatego do wydruku z HIPS potrzebna jest drukarka 3D z zamkniętą komorą.

Jaki filament do drukarki 3D wybrać?

By wybrać właściwy filament należy w pierwszej kolejności odpowiedzieć sobie na pytanie co zamierzasz drukować oraz jakiego efektu i jakiej wytrzymałości oczekujesz.

Jeśli dopiero zaczynasz działać z drukiem 3D i chcesz poeksperymentować, drukować figurki, breloki, biżuterię i nie zależy Ci na dużej wytrzymałości, to wybierz tańsze filamenty ABS lub PLA. Pamiętaj jednak, że nie nadają się one do użytku na zewnętrz, z racji słabej odporności na skrajne temperatury i promieniowanie UV.

W filament TPU powinieneś się zaś zaopatrzyć, jeśli oczekujesz dużej plastyczności i odporności na oleje i rozpuszczalniki. Do produkcji najbardziej wytrzymałych modeli, które mają być odporne na skrajne temperatury i wystawione na działanie czynników zewnętrznych potrzebny Ci będzie z kolei filament ASA. Jeśli zamierzasz tworzyć prototypy o nieszablonowych kształtach, to potrzebujesz podpór – a te wytwarzane są z filamentu HIPS.

Ile kosztują filamenty do drukarek 3D?

Filamenty do drukarek 3D sprzedawane są w rolkach, w różnych wariantach kolorystycznych.  Najczęściej kupuje się je na wagę, w szpulach 0,2kg, 0,5 kg lub 1 kg. Filamenty mają też różną średnicę – 1,75 mm lub 2,85 mm. Te pierwsze są popularniejsze i obsługuje je zdecydowanie więcej drukarek 3D.

Generalnie rzecz biorąc, cena filamentu zależy głównie od jego typu i właściwości. I tak, najtańsze są filamenty PLA oraz ABS. Za kilogram tych materiałów zapłacisz od 70 do 100 zł. Nieco drożej wypadają filamenty PETG –  kosztują około 100 – 120 zł za kilogram. Najdroższe filamenty to TPU oraz ASA – w ich przypadku musisz liczyć się z wydatkiem 130 – 200 zł za kilogramową szpulę.

Jak prawidłowo przechowywać filament do drukarek 3D?

Duża część filamentów ma właściwości higroskopijne i łatwo absorbuje wilgoć z otoczenia. Dlatego powinno się je trzymać w szczelnie zamkniętym pojemniku.

Możesz zdecydować się na pojemnik przeznaczony typowo do przechowywania filamentów lub kupić uniwersalne pudełko. W pierwszym przypadku masz jednak pewność, że pojemnik zapewni filamentowi najlepsze warunki i w stu procentach ochroni go przed wilgocią. Natomiast kupując pudełko uniwersalne w markecie budowlanym czy sklepie meblowym i adaptując je do przechowywania filamentu już tej pewności nie masz.

Przed zakupem dedykowanego pudełka na filament zwróć uwagę, czy w zestawie jest substancja pochłaniająca wilgoć, taka jak saszetka silica gel, czyli żelu krzemionkowego. W dotyku przypomina ona gumowe kuleczki zamknięte w papierowym opakowaniu. Na pewno ją kojarzysz – jest zwykle w pudełku z nowymi butami, albo w nowej torebce. Skutecznie pochłania ona wilgoć, dzięki czemu filament długo pozostaje suchy.

Ciekawym rozwiązaniem w pudełku na filament jest też wbudowany higrometr. Jest to urządzenie służące do pomiaru wilgotności wewnątrz pojemnika. Zwykle zasilany jest bateryjnie, więc oprócz zakupu pojemnika, czeka Cię jeszcze zakup baterii. Jednak warto to zrobić, by dokładnie kontrolować warunki, w jakich znajduje się filament.

Wybierz pudełko, które umożliwia podłączenie filamentu do drukarki bez konieczności wyciągania go w całości z pojemnika. To wygodne rozwiązanie dla Ciebie, bezpieczne też dla filamentu, który podczas druku, który może trwać kilkanaście godzin, cały czas jest chroniony przed wilgocią. Poza tym trzymanie filamentu cały czas w jednym opakowaniu sprawia, że nie tracisz czasu na jego poszukiwania, za każdym razem, gdy chcesz rozpocząć drukowanie 3D.

Polecane filamenty do drukarek 3D

• Creality PLA 1kg 1,75mm Ciemnoniebieski
• Creality PLA SILK 1kg 1,75mm Srebrny
• Creality Hyper PLA 1kg 1,75mm Biały
• Creality TPU 1kg 1,75mm Zielony
• Creality PETG 1kg 1,75mm Biały

Zobacz wszystkie filamenty w sklepie TechLord