Co to jest filament do drukarki 3D? Jaki wybrać?

Jakie są najlepsze filamenty do drukarki 3D? Sprawdzamy, który warto kupić.

Spis treści:

Czym jest filament do drukarki 3D?
Jakie są rodzaje filamentów?

Drukarki 3D jeszcze nie tak dawno kojarzyły się z filmami science-fiction; ciężko było nam objąć umysłem możliwość drukowania całych przedmiotów, a nie tylko ich zdjęć. Dziś są doskonale znanym urządzeniem, które, choć wciąż zaskakują swoimi możliwościami, to nie zadziwia już samym istnieniem. Aby efekt końcowy jej pracy jak najbardziej zachwycał, liczą się nie tylko same parametry urządzenia, ale także filamenty. Wyjaśniamy, czym są i jakie powinny mieć cechy, by oferować najwyższe wyniki druku.

Czym jest filament do drukarki 3D?

Dokładne wyjaśnienie przeznaczenia filamentów wymaga przyjrzenia się samemu sposobowi pracy drukarki 3D. To urządzenia, które umożliwiają druk trójmiarowych, fizycznych obiektów; jak wspomnieliśmy we wstępie – całych przedmiotów, a nie tylko ich zdjęć. W procesie drukowania wykorzystywana jest technologia FDM – Fused Deposition Modeling. W języku polskim skrót ten oznacza: osadzanie topionego materiału. Już sama nazwa sugeruje więc, że najważniejszym elementem pracy drukarki 3D jest topienie materiału bazowego i osadzanie go w konkretnym kształcie.

Aby jego przetopienie było możliwie, wykorzystywany materiał musi być termoplastyczny, a więc pozwalający na zmianę swojego kształtu poprzez wpływ odpowiedniej temperatury i ciśnienia. Nazywane „termoplastami”, po zastosowaniu określonych parametrów zamieniają się w lepką, gęstą ciecz przypominającą coś pomiędzy żelem a klejem. I to właśnie ta forma umożliwia późniejsze kształtowanie termoplastu zgodnie z własnymi upodobaniami.

Drukarki 3D bazują właśnie na obsłudze termoplastów; w ich przypadku nazywanych filamentami. Mają postać cienkich żyłek, najczęściej o grubości między 1.77 mm a 2.85 mm. Zostają odpowiednio rozgrzane w urządzeniu i następnie, za pomocą dedykowanej dyszy, układane warstwowo w pożądany przez użytkownika kształt. Po ostygnięciu uformowane filamenty zamieniają się w twardą bryłę będącą już gotowym drukiem 3D.

Z czego składa się taki filament? Znamy już jego kształt, przeznaczenie i grubość, warto jednak wspomnieć także o jego budowie. Ten rodzaj termoplastów powstaje na specjalistycznej linii produkcyjnej, gdzie przezroczysty granulat zostaje umieszczony w maszynie przypominającej ogromny mikser i łączony z barwnikami oraz innymi składnikami, odpowiadającymi za jego późniejszą strukturę: plastyczność, poziom odporności na ciepło et cetera. Wszystkie produkty zostają dokładnie wymieszane i wysuszone w temperaturze około 70 stopni. Następnie całość zostaje przetopiona i mechanicznie skompresowana do swojej ostatecznej postaci: cienkiej żyłki, w kolejnym etapie odpowiednio studzonej i nawijanej na rolkę.

Warto jednak wspomnieć, że nie każdy z tych produktów jest taki sam. Wyszczególniamy kilka rodzajów filamentów, które przedstawimy w kolejnej części tekstu.

Polecane filamenty do drukarek 3D

Jakie są rodzaje filamentów?

Wiele lat dostępności drukarek 3D i pracy nad ich ulepszaniem wiąże się także z ciągłym udoskonalaniem dedykowanych termoplastów. Rezultatem jest dostępność przeróżnych rodzajów filamentów, mniej bądź bardziej popularnych. Prezentujemy te najczęściej i najchętniej wybierane, wraz z garścią najważniejszych informacji na temat ich cech:

Filamenty ABS – zostały wykonane ze sztucznego polimeru, który pod wpływem nagrzewania odbywającego się w drukarce wydziela intensywne, niestety toksyczne opary. W związku z tym wymaga odpowiedniej wentylacji pomieszczenia, zapobiegającej ewentualnemu zatruciu. Co więcej, materiał ten wykazuje wysoki poziom skurczu; aby mu zapobiec, wykorzystywana jest bardzo wysoka temperatura wytwarzania oraz podgrzewany stół roboczy. Jest jednak wyjątkowo tanim filamentem, przy czym cechuje się dużą wytrzymałością, elastycznością oraz odpornością temperaturową – powstałe przy jego użyciu bryły ciężko ulegają uszkodzeniu.
Filamenty TPU – potocznie nazywane filamentem gumowym. Zostały wykonane z kopolimeru składającego się z twardych i miękkich segmentów. Dzięki takiemu połączeniu wydrukowane projekty cieszą się bardzo dużą elastycznością. Warto jednak wspomnieć, że materiał jest wyjątkowo drogi i wykazuje dość wolne tempo drukowania, na cały proces należy więc przeznaczyć znacznie więcej czasu niż w przypadku innych filamentów.
Filamenty PLA – najbardziej ekologiczne z materiałów. Mogą zostać wykonane z mączki kukurydzianej bądź trzciny cukrowej, dzięki czemu są biodegradowalne, a więc ulegają całkowitemu rozkładowi. Co więcej, w trakcie użytkowania nie wydzielają żadnych toksycznych substancji, są więc zdecydowanie bezpieczniejsze od wersji ABS; i dla użytkownika, i dla środowiska naturalnego. Nie wykazują także wysokiego poziomu skurczu, dzięki czemu korzystanie z tego materiału nie wymaga posiadania podgrzewanego stołu. Warto jednak wspomnieć, że cechuje się niższą odpornością na wpływ wysokich temperatur od filamentu ABS i ograniczoną elastycznością, choć poza tym jest termoplastem o sporej wytrzymałości i nierozpuszczalnym.

Bardzo ciekawym rozwiązaniem wśród drukarek 3D są również długopisy 3D, będące urządzeniem znacznie mniejszym i cieszącym się coraz większą popularnością. Mają swoje własne, dedykowane filamenty, występujące między innymi w wersjach fluorescencyjnych, co przekłada się na wyjątkowe możliwości drukowanych projektów.