Materiały eksploatacyjne do druku 3D

Technologia druku 3D jest coraz częściej stosowana i to zarówno przez hobbystów, którzy za jej pomocą wykonują u siebie w domu jakieś drobne przedmioty, jak i przez profesjonalistów, którzy stosują druk 3D w pracy. Urządzenia te coraz częściej są stosowane do wykonywania precyzyjnych, trójwymiarowych elementów, które mają zastosowanie lub są prototypami urządzeń i elementów urządzeń tworzonych w mechanice, lotnictwie, architekturze, a nawet w medycynie. W tym celu jednak oprócz specjalnej drukarki konieczne jest zastosowanie odpowiednio dobranych materiałów eksploatacyjnych, czyli filamentów.

Na czym polega drukowanie 3D?

Technika drukowania 3D jest rodzajem techniki przyrostowej (addytywnej). Co to oznacza? To oznacza tyle, że wszystkie tworzone przy użyciu drukarek 3D elementy są wykonywane poprzez nakładanie na siebie warstwa po warstwie określonego materiału budulcowego, który de facto jest właśnie będącym tematem naszego artykułu materiałem eksploatacyjnym.

Jak tłumaczy nasz rozmówca, specjalista ze sklepu z drukarkami 3D Fis-Komp w Warszawie:

Rodzajów możliwych do zastosowania w technologii druku 3D materiałów eksploatacyjnych, czyli filamentów, jest bardzo dużo. Mogą one występować też w różnej formie. W zależności od tego, jaka drukarka 3D jest stosowana, filamenty mogą być w formie nawiniętych na szpule żyłek, w formie żywicy światłoutwardzalnej lub w formie proszku. Każdy rodzaj filamentu ma oczywiście nieco inne zastosowanie. Filamenty różnią się także od siebie materiałem, z którego zostały wykonane, a więc i dokładnymi właściwościami chemicznymi, podatnością na obróbkę i działanie określonych substancji oraz wytrzymałością.

Jakie są rodzaje filamentów?

Jak tłumaczył nasz rozmówca, rodzajów dostępnych filamentów do druku 3D jest naprawdę bardzo dużo. Najważniejszym ich rozróżnieniem jest jednak materiał, który został użyty do ich wytworzenia. W ofertach sklepów, które specjalizują się w sprzedaży drukarek 3D oraz materiałów eksploatacyjnych znaleźć można 4 główne rodzaje filamentów:

• Filamenty ABS – jest to obecnie chyba najczęściej stosowany w technologii 3D materiał budulcowy. Wytworzone z kopolimeru termoplastycznego filamenty ABS odznaczają się bardzo dużą trwałością, a przy tym stosunkowo (oczywiście w porównaniu z innymi stosowanymi w technologii druku 3D filamentami) niskim kosztem. Wydruki 3D z wykorzystaniem filamentów ABS wykonuje się w wysokich temperaturach, po to, żeby poradzić sobie z dużym skurczem materiału.
• Filamenty PETG – czyli filamenty wykonane z wytworzonego z PET i glikolu materiału poliestrowego. Tego rodzaju filamenty mają bardzo szerokie zastosowanie. W przemyśle posiadające specjalne certyfikaty, które zezwalają na kontakt materiału z żywnością, filamenty PETG są np. stosowane do wytwarzania opakowań na żywność. Materiał ten jest po prostu bardzo wytrzymały, a przy tym odznacza się także odpowiednią elastycznością.
• Filamenty PLA – Ten rodzaj filamentów został wytworzony z całkowicie naturalnych i biodegradowalnych składników. Należą do nich przede wszystkim skrobia kukurydziana oraz trzcina cukrowa. Filamenty PLA odznaczają się dużą wytrzymałością oraz dużą łatwością obróbki. Dzięki temu, że podczas wykonywania wydruków 3D materiał ten nie wykazuje zbyt dużych tendencji do skurczów, nie trzeba przy tym stosować aż tak wysokiej temperatury.
• Filamenty Nylon – Czyli filamenty poliamidowe. Są bardzo popularnym rodzajem filamentów, który charakteryzuje się dobrą wytrzymałością, odpornością na ścieranie, elastycznością oraz niską wagą. Takie cechy sprawiają, że filamenty nylonowe są często stosowane do wykonywania detali, które mogą być później narażone na różnego typu większe obciążenia mechaniczne.

Te cztery rodzaje filamentów są zdecydowanie najczęściej stosowane. Nie są jednak jedynymi rodzajami materiałów eksploatacyjnych, które można stosować do wykonywania wydruków 3D. W technologii tej zastosowanie mają także m.in. żywice światłoutwardzalne, filamenty poliwęglanowe i metalowe. Do nietypowych rodzajów filamentów należą te, które dają możliwość wykonywania wydruków także z drewna, cukru, czekolady czy z soli. Ilość materiałów, z których można wykonywać wydruki 3D, stale z resztą rośnie i te filamenty, które są stosowane obecnie, być może w ciągu najbliższych 10 lat odejdą w cień i będą już stosowane dużo rzadziej.