Rodzaje filamentów oraz obróbka modelu 3D

Filament do drukowania 3D

Z jakich materiałów możemy drukować? Jakie są ich wady i zalety?

W tym miejscu opiszę materiał czyli tzw. filament do drukowania 3D,

który stosuje się w technologi FDM, czyli Fused Deposition Modeling.

Filament ABS do druku 3D

Jest to jeden z najczęściej używanych filamentów. ABS potocznie nazywany plastikiem to tak naprawdę polimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy.

Jak każdy materiał wykorzystywany w technologii FDM, ABS jest tworzywem termoplastycznym. Podczas drukowania 3D głowica musi być rozgrzana

do stosunkowo wysokiej temperatury sięgającej około 240 stopni Celsjusza.

Zalety: Wysoka wytrzymałość wydrukowanych elementów.

Wady: Duży skurcz cieplny, który może doprowadzić do nieprawidłowego wydruku.

Filament PLA – materiał biodegradowalny

PLA to polilaktyd – kwas mlekowy, który stosuje się do wytwarzania produktów biodegradowalnych. PLA znalazł zastosowanie również w branży druku 3D.

Jest to materiał podobny do ABS jednak nie wymaga podgrzewania

do tak wysokiej temperatury. Drukowanie 3D z PLA może przebiegać z głowica rozgrzaną do około 190 stopni Celsjusza. Nie wydziela nieprzyjemnego zapachu podczas drukowania 3D.

Zalety: Stosunkowo łatwy w obróbce. Druk 3D z tego materiału

nie jest wymagający.

Wady: Mniejsza wytrzymałość od ABS, podatny na tzw. “podwijanie”.

Filament PET

Myślę, że wiesz gdzie wykorzystuje się PET… Wystarczy, że sprawdzisz

z czego wykonane są butelki napojów i już wszystko będzie jasne.

Z PET’u wykonuje się również filament do druku 3D.

Zalety: Można drukować półprzezroczyste modele, które cechują się dużą wytrzymałością mechaniczną.

Wady: Zbyt duże chłodzenie może doprowadzić do tego, że wydruk będzie kruchy.

Druk 3D z filamentu LAYWOOD – imitujący drewno

LAYWOOD jest to filament drewnopodobny, który zawiera przetworzone drewno oraz spoiwo polimerowe. Co ciekawe, regulując temperaturę głowicy możemy uzyskiwać wydruki albo jasnobrązowe dla niskich temperatur lub ciemnobrązowe dla wyższych temperatur.

Zestawienie metod obróbki modeli 3D

Retouch3D

Urządzenie to zainspirowało mnie do stworzenia tego zestawienia.

Na swoim koncie ma zwycięską kampanię na Kickstarterze. Jest pomocne

w obróbce modeli wykonanych z PLA, ABSu, a nawet żywic światłoutwardzalnych

w technologiach SLA i DLP. W zestawie znajdziesz pięć wymiennych głowic

o różnym zastosowaniu:

• Macro Remover – do dużych: supportów, birm i raftów,

• Micro Remover – specjalista od usuwania drobnych supportów i detali,

• Macro Refiner – do wygładzania dużych wypukłości,

• Micro Refiner – małe narzędzie do oczyszczania wydruku,

• Blender Head – głowica wygładzająca.

Retouch3D posiada funkcję regulacji temperatury, która może wynieść od 50°C do 300°C. Swoim wyglądem przypomina nieco sprzęt dentystyczny.

Można porównać go do noża wyposażonego w grzałkę, który przy pomocy ciepła wycina nadmiar materiału. Charakteryzuje go łatwość użytkowania

i duża precyzja, co widać na filmie producenta.

Kąpiel w acetonie

Kąpiel w acetonie to prosta lecz niezbyt bezpieczna metoda.

Aceton należy pogrzać do temperatury, w której zaczyna parować,

a następnie umieścić wydruk w jego oparach. Powodują one, że ABS zaczyna się kurczyć, a krawędzie warstw samoistnie zanikają. Proces ma niestety szereg wad: należy wykonywać go w miarę równomiernie na całej powierzchni modelu,

wraz z zanikaniem warstw zmniejsza się dokładność figurki – krawędzie stają się bardziej gładkie i obłe, a powierzchnia jest bardziej błyszcząca.

Pamiętaj, że aceton jest substancją łatwopalną i jego używanie nie zawsze jest bezpieczne. Substancja ma bardzo niski poziom zapłonu, wystarczy nawet 2,5%

jej obecności, aby wywołać płomień. W dodatku opary są cięższe od powietrza.

Mogą opaść na podłogę, zwiększając stopniowo swoją objętość procentową,

a to wywołuje zagrożenie. Dlatego warto zachować ostrożność.

Kąpiel w alkoholu

Firma Polymaker jest autorem urządzenia Polysher. Można używać go jedynie

z modelami wydrukowanymi z materiału firmy – PolySmooth PVB

(jego właściwości są zbliżone do PLA). Wygładzanie zachodzi dzięki aerozolowi składającemu się z alkoholi – etanolu i izopropanolu, za którego wydzielanie odpowiada specjalny rozpylacz. Składa się on z membrany zawierającej otwory

o średnicy poniżej dziesięciu mikronów oraz piezoelektrycznego wyzwalacza. Mikrokropelki rozpylonego alkoholu są absorbowane przez powierzchnię wydruku i nadają jej gładkości.

Metody tradycyjne

Oprócz środków i maszyn do obróbki, możemy skorzystać również z tańszego sprzętu. Cążki czy nożyki modelarskie również nadają się do usuwania podpór. Jednakże w przypadku modeli o skomplikowanej geometrii,

bywa to czasochłonne i można się łatwo poranić.

Innymi nieskomplikowanymi narzędziami do usuwania resztek podpór i grudek, które zostawia głowica drukarki 3D na krawędziach modelu, są pilniki składające się z drobnoziarnistego papieru ściernego osadzonego na plastiku i gąbce. Zapewniają odpowiednią powierzchnię ścierną oraz elastyczność, dzięki czemu przedmiot lepiej dopasowuje się do szlifowanego modelu. Do takiej obróbki sprawdzają się również różne rodzaje papieru ściernego.