Poradnik: Druk 3D i materiały wykorzystywane w technologii FDM / FFF

W poprzednim poradniku opisywaliśmy metody druku 3D wykorzystywane w naszym biurze, dziś chcemy scharakteryzować Wam materiały, które są używane do wykonywania projektów dla naszych klientów. W tej części skupimy się na technologii FFF/FDM. Mamy nadzieję, że przedstawione poniżej opisy przybliżą Państwu rozległą tematykę rynku filamentów, ich wady, zalety oraz możliwości zastosowania.

Materiałem eksploatacyjnym drukarek FDM/FFF jest filament. Filamenty występują w formie żyłki nawiniętej na szpulę. Średnica żyłki wynosi zazwyczaj 1,75 mm. Szpule z nawiniętym filamentem zazwyczaj mają masę 1 kg, można też nabyć mniejszą ilość w celu sprawdzenia właściwości danego tworzywa lub cech wizualnych danego koloru, szpule większe (o masie 2, 3, 5 kg) stosowane są zazwyczaj w produkcji seryjnej.

Filament PLA

Biodegradowalny materiał produkowany z kwasu polimlekowego pozyskiwanego ze sfermentowanej skrobi roślinnej (najczęściej wykorzystuje się kukurydzę) lub trzciny cukrowej. Z punktu widzenia prototypowania nowych rozwiązań, bardzo ważną cechą tego materiału jest biodegradowalność, dzięki której kolejne iteracje projektu nie zanieczyszczają środowiska.

Zalety Wady
Biodegradowalny Kruchy
Niski koszt Niska odporność na promienie słoneczne (niewskazane użytkowanie na zewnątrz)
Szeroki wybór kolorów Niska odporność temperaturowa (maksymalna zalecana temperatura pracy: około 50 °C)
Możliwość zastosowania zbrojenia
Sztywny
Najczęstsze zastosowania
Detale pokazowe/poglądowe Części zamienne
Elementy edukacyjne Dekoracje
Prototypy Makiety
Właściwości PLA

Filament ABS

Termoplastyczny terpolimer (Akrylonitryl-Butadien-Styren), bardzo popularne tworzywo zarówno w przemyśle konwencjonalnym jak i w druku 3D. Najbardziej polecany do otrzymywania prototypów funkcjonalnych, które odwzorowują właściwości mechaniczne docelowego produktu. Łączy w sobie bardzo dobre właściwości mechaniczne ze stosunkowo niską ceną. Podczas procesu druku należy stosować specjalne komory grzewcze, ponieważ materiał jest podatny na skurcz termiczny.

Zalety Wady
Stosunkowo niski koszt Nie ulega biodegradacji
Sztywny Dość wrażliwy na promieniowanie UV
Odporny na ścieranie i złamanie Konieczność używania drukarki 3D z komorą
Szeroki wybór kolorów
Wysoka odporność na temperaturę (maksymalna temperatura pracy: około 100 °C)
Możliwość poddania pełnemu recyklingowi
Najczęstsze zastosowania
Prototypy funkcjonalne Części zamienne
Elementy o wysokiej wytrzymałości temperaturowej i mechanicznej Detale użytkowe
Właściwości ABS

Filament PET-G

Jest to zmodyfikowany poli(tereftalan – etylenu)  poprzez dodanie do niego glikolu. Jest materiałem pośrednim pomiędzy ABS i PLA. Ma dobre właściwości mechaniczne, wizualne, a dodatkowo jest odporny chemicznie.

Zalety Wady
Wysoka odporność na wilgoć, promienie UV  i czynniki chemiczne Nie ulega biodegradacji
Sztywny, odporny na uderzenia Ograniczona przezroczystość modeli
Odporny na ścieranie i złamanie
Szeroki wybór kolorów
Dobra odporność na temperaturę (maksymalna temperatura pracy: około 75 °C)
Możliwość poddania recyklingowi
Najczęstsze zastosowania
Prototypy funkcjonalne Części zamienne
Elementy narażone na średnie obciążenia i temperatury Detale użytkowe wykorzystywane do kontaktu z żywnością
Właściwości PET-G

Filament ASA

Akronitryl – akrylan styrenu jest odpowiednikiem ABS w kontekście właściwości mechanicznych, posiada dodatkowo dużą odporność na wilgoć oraz promienie słoneczne. Ze względu na charakterystykę, może być używany również na zewnątrz przy narażeniu na warunki atmosferyczne.

Zalety Wady
Wysoka odporność na wilgoć oraz promienie UV Nie ulega biodegradacji
Sztywny, odporny na uderzenia Ograniczona przezroczystość modeli
Odporny na ścieranie i złamanie
Szeroki wybór kolorów
Wysoka odporność na temperaturę (maksymalna temperatura pracy: około 100 °C)
Możliwość poddania recyklingowi
Najczęstsze zastosowania
Prototypy funkcjonalne Części zamienne
Elementy narażone na duże obciążenia i temperatury Modele wykorzystywane na zewnątrz
Właściwości ASA

Filament Nylon

Materiał z grupy poliamidów o wysokich właściwościach wytrzymałościowych. Cechuje się dużą odpornością na ścieranie i uderzenia mechaniczne. Pomimo swojej wytrzymałości jest dosyć elastyczny, wytrzymały temperaturowo i chemicznie.

Zalety Wady
Wysoka odporność na chemikalia Nie ulega biodegradacji
Półelastyczny, odporny na uderzenia Palny
Odporny na ścieranie i złamanie Wchłania wilgoć
Wysoka odporność na temperaturę (maksymalna temperatura pracy: około 120 °C)
Najczęstsze zastosowania
Prototypy funkcjonalne Części zamienne
 Elementy narażone na duże obciążenia i temperatury Części samochodowe
Właściwości Nylonu

Filament TPU

Termoplastyczny poliuretan często nazywany gumą ze wzglądu na swoje właściwości. Detale wykonane z tego materiału cechują się wysoką elastycznością. Często wykorzystywane są do różnego rodzaju amortyzatorów drgań w różnych środowiskach ze względu na dobrą odporność chemiczną.

Zalety Wady
Dobra odporność na chemikalia Trudna obróbka po wydruku
Elastyczny, odporny na uderzenia Wykorzystywany do prostych kształtów
Odporny na ścieranie i złamanie
Tłumi drgania
Najczęstsze zastosowania
Prototypy funkcjonalne elementów elastycznych Części zamienne
Różnego rodzaju amortyzatory Części samochodowe
Właściwości TPU

Dziękujemy za uwagę i mamy nadzieję, że rozjaśniliśmy Państwu gamę materiałów technologii FFF / FDM, z których możemy wykonać dla Państwa wydruki 3D. Na specjalne życzenie klienta możemy wykonać projekt z innego materiału, który nie został zawarty w tym artykule. Nasz park maszynowy pozwala również na wytwarzanie części z filamentów zbrojonych włóknem szklanym lub węglowym. W razie jakichkolwiek pytań prosimy o kontakt z naszym biurem. Zachęcamy do skorzystania z ekspresowej wyceny druku 3D oraz usługami projektowania CAD i budowy prototypów.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *