Analizăm avantajele și dezavantajele diferitelor tipuri de materiale pentru imprimarea 3D, de la PETG la TPU.
Te ajutăm astfel să alegi filamentul potrivit pentru printurile tale.
După ce îți alegi o imprimantă 3D, prima decizie este tipul de filament pe care vrei să îl folosești.
La o privire mai atentă, vei descoperi zeci de variante, fără a mai pune la socoteală multitudinea de culori.
Te poți întâlni cu denumiri chimice complicate: acid polilactic, poli(vinil)alcool, fibră de carbon și elastomeri termoplastici.
Acestea sunt abreviate în acronime precum ABS, PLA, HIPS, CPE, PET, PETG, PETT, TPE, PVA și PCTPE, doar câteva exemple.
Nu te lăsa descurajat de această „supa de acronime”.
Doar câteva tipuri de filamente sunt folosite în mod curent.
Producătorii preferă adesea nume mai descriptive, făcând referire la caracteristici esențiale, cum ar fi flexibilitatea (de exemplu Ninjaflex de la NinjaTek sau Polyflex de la Polymaker) și rezistența (filamentele Tough PLA de la Makerbot, XYZprinting și Ultimaker).
Filamentele pentru imprimarea 3D sunt termoplastice, adică se topesc când sunt încălzite și se întăresc când se răcesc.
Filamentul este alimentat într-o cameră de încălzire din ansamblul extruderului, unde se topește și este împins printr-o duză metalică în timp ce extruderul se mișcă, creând obiectul strat cu strat.
Majoritatea imprimantelor 3D au un singur extruder, dar modelele cu dublu extruder pot imprima în culori diferite sau cu tipuri diferite de filament.
Procesul de imprimare cu filament plastic se numește fie fabricație prin fuziune a filamentului (FFF), fie modelare prin depunere topită (FDM).
Termenii sunt echivalenți, deși FFF s-a impus în denumirile comerciale ale multor producători.
Filamentul se vinde pe role și cântărește între 0,5 și 2 kilograme.
Grosimile disponibile sunt de 1,75 milimetri și aproximativ 2,85 milimetri.
Majoritatea imprimantelor folosesc varianta de 1,75 mm, în timp ce doar câțiva producători, precum Ultimaker și LulzBot, folosesc dimensiunea mai groasă.
Următorul pas este să analizăm câteva dintre cele mai populare tipuri de filament.
Cele mai comune filamente sunt ABS (acrilonitril-butadien-stiren) și PLA (acid polilactic).
Majoritatea imprimantelor 3D de bază sunt proiectate să folosească exclusiv aceste tipuri.
Sunt relativ ieftine, costând în jur de 20 €/kg.
Nu te speria de denumirea chimică a ABS-ului; este același plastic folosit la Lego.
Obiectele imprimate cu ABS sunt rezistente, durabile și non-toxice.
Punctul de topire este ridicat, cu temperaturi de imprimare între 210 °C și 250 °C.
Pe un pat de imprimare neîncălzit, colțurile pot suferi deformări minore.
În timpul imprimării, ABS-ul poate emite un miros înțepător, așa că e recomandat un cadru închis și o bună ventilație.
PLA are un punct de topire mai scăzut, între 180 °C și 230 °C.
Este un material pe bază de plante, biodegradabil și mai rigid decât ABS-ul.
Nu se deformează ușor în timpul imprimării și este în general ușor de folosit, deși poate provoca blocaje rare ale extruderului.
În ultimii ani, filamentul PETG (polietilen tereftalat glicol) a câștigat popularitate datorită costului rezonabil, durabilității și ușurinței de imprimare.
Acest termoplastic reciclabil este inodor și rezistent.
În comparație cu PLA, rezistența depinde de obiect, dar aderența sa excelentă la pat poate îngreuna îndepărtarea pieselor.
Nylonul este un material sintetic versatil, folosit din anii ’30 în periuțe de dinți, parașute sau anvelope.
Este puternic, durabil și flexibil și se găsește printre cele mai ieftine filamente pentru imprimare 3D.
Punctul său de topire este de aproximativ 240 °C, iar imprimarea necesită un extruder și un pat de imprimare capabile să atingă această temperatură.
Fără un pat încălzit, obiectele din nylon tind să se deformeze și pot apărea fumuri în timpul încălzirii.
TPE-urile (elastomeri termoplastici) sunt materiale cu elasticitate ridicată, deși nu la nivel de cauciuc.
Obiectele imprimate cu ele sunt flexibile, iar cel mai cunoscut tip este TPU (poliuretan termoplastic), de exemplu NinjaFlex.
Filamentul TPU este poate cel mai ușor de imprimat dintre cele flexibile.
HIPS (polistiren cu impact crescut) este ușor, accesibil și poate fi șlefuit, lipit și vopsit cu acrilic.
Este similar cu ABS, dar se dizolvă în limonen, un solvent pe bază de citrice, ceea ce îl face ideal ca material suport în imprimante cu dublu extruder.
PVA (poli(vinil)alcool) este un alt filament solubil, care se dizolvă în apă.
Este inodor, non-toxic și biodegradabil, cu punct de topire scăzut, și se poate bloca în duză dacă se supraîncălzește.
Este folosit frecvent ca material suport; după imprimare, piesele pot fi scufundate în apă caldă pentru a dizolva PVA-ul.
Filamentele compozite au la bază PLA sau alte termoplastice în care sunt amestecați fulgi, pulberi sau particule de lemn, piatră sau metale, precum fier, aluminiu, alamă, bronz și cupru.
Aceste filamente preiau o parte din proprietățile materialului adăugat, însă costă semnificativ mai mult decât filamentele standard.
Chiar dacă imprimantele FFF sunt foarte populare, există și modele care folosesc alte tehnologii, fără filament.
Una dintre ele este stereolitografia (SLA), prima tehnologie de imprimare 3D, cu rezoluție foarte înaltă.
Deși imprimantele SLA profesionale pot costa cinci cifre, numeroase modele pentru pasionați se găsesc sub 1.000 €.
Modelele de bază pornesc de la aproximativ 300 €.
În imprimarea SLA, un laser ultraviolet urmează forma obiectului asupra unei rășini sensibile la UV, strat cu strat.
Rășina se întărește acolo unde este expusă și formează obiectul.
Rășinile se vând în sticle de 500 g și 1 kg, cu prețuri începând de la circa 20 €/kg.
Unele sunt formulate pentru rezistență, flexibilitate sau rigiditate și au un cost mai ridicat.
Rășinile sunt disponibile într-o gamă variată de culori, inclusiv nuanțe metalice.
DLP este o formă de stereolitografie care înlocuiește laserul cu un proiector, folosind lumină vizibilă în loc de ultraviolet.
Proiectorul, pe bază de tehnologie Texas Instruments DLP, proiectează imagini succesive pe rășina dintr-o cadă, construind obiectul strat cu strat.
Niciun filament nu este ideal pentru toți utilizatorii și toate scenariile de imprimare.
Alegerea depinde de imprimanta pe care o ai și de modul în care vrei să o folosești.
