Filament (3D nyomtatás)

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A 3D nyomtató filament formailag spagettihez hasonló műanyag szál, ami az FDM és FFF típusú 3D nyomtatáshoz szükséges nyersanyag. Forgalomban kapható, de otthon is elkészíthető recyclebot segítségével, ami a használt műanyagot szállá alakító open-source készülék. A házi készítésű műanyag szál sokkal olcsóbb megoldást nyújthat a forgalomban kapható tekercsekkel szemben, emellett környezetbarát megoldás is.[1]Az így is jelentős színben kapható tekercsek napról napra kiegészítődnek új színekkel, típusokkal. Vásárolható már többek között bronz, fa, vagy más anyag részecskéivel vegyített tekercs is, ami az illető anyagokra jellemző kinézetet kölcsönöz a kinyomtatott tárgynak. Ez a nagy változatosság tekinthető az FDM és FFF nyomtatás fő előnyének a többi megoldással, például a CLIP-pel vagy az SLA-val szemben.[2]

Zöld ABS szál

Műanyag típusok[szerkesztés]

A két leggyakrabban használt műanyag típus az ABS (Akrilnitril-butadién-sztirol) és a PLA (Polylactic Acid). A PLA az egyik legalacsonyabb hőfokon olvadó műanyag, ezért nem húzódik annyira össze a nyomtatás utáni hőmérsékletváltozás miatt. Emiatt nagyon könnyű nyomtatni, akár kevés tapasztalattal is, a kezdők között nagy népszerűségnek örvend. Emellett természetbarát, mivel természetes anyagokból származik (például kukoricából) és bomlandó.[3] Az ABS sokkal nehezebben kezelhető anyag, főként mert nagyobb hőfokon olvad mint a PLA, ezért nyomtatása melegített tálcát (heated bed) igényel.[4] Nagyon könnyű és erős anyag, nyomtatása kevesebb erőt igényel az extruder részéről, ezért apróbb tárgyak nyomtatására is ideális. Az ABS a forgalomban kapható legolcsóbb műanyag. Nyomtatás közben intenzív kipárolgást eredményez, ez a pára káros lehet az egészségre, nem ajánlott a légzési nehézségekkel küszködök számára.[5]

A kompozit filament típusok is többnyire ebből a két anyagból származnak, más anyagok hozzáadásával. Létezik fa-filament, ami fához hasonló megjelenésű, és fareszeléket tartalmaz. Továbbá egyre jobban elterjednek a bronz, karbon és más kompozit anyagok.[6]

A HIPS és PVA típusú műanyagok tartóanyagként használatosak, olyan geometriájú tárgyak esetében, ahol vízszintesen, vagy ehhez közel álló szögben jelennek meg nagyobb méretben. Ezek a kiugrók a nyomtatás közben lepotyognának, mivel nem lenne ami megtartsa őket a helyükön. Ennek a problémának a megoldása képpen alakultak ki az ideiglenes anyagok, amik nyomtatás közben alátámasztják a nyomtatandó tárgy problémás részeit, majd nyomtatás után vízben feloldódnak, ezzel megelőzve a hosszas nyomtatás utáni szépítgetést. Ehhez a folyamathoz szükséges a dual-extruderes 3D nyomtató és a melegített tálca.[7]

A Nylon a PLA-hoz hasonlóan biokompatibilis anyag. Ennek és rugalmasságának köszönhetően gyakran alkalmazzák a gyógyászati iparban. A 3D nyomtatásban használt két leggyakoribb típusa a Nylon 618 és a Nylon 645. A Nylon 618 például festhető, nem igényel melegített tálcát, a rétegek nagyon jól összeolvadnak, és kicsi az összehúzódása. A Nylon általános tulajdonsága, hogy beszívja a levegőben található párát, ezért száraz helyen tárolandó.[8]

Technikai adatok[szerkesztés]

A filament leggyakrabban 1kg-os tekercsekben kerül forgalmazásra, 1.75 mm vagy 3.0 mm vastagságban. Ennek ellenére sok szoftver hosszúságban adja meg az értékeket.

Átlagértékek:[9]

PLA

  • nyomtatási hőmérséklet: 180 – 220°C
  • sűrűség: 1.25 g/cm3
  • térfogat: 0,80 cm3/g vagy 800 cm3/kg
  • 1.75 mm vastagságú, 1 kg-os tekercs hossza megközelítőleg 330 m / 1080 láb
  • 3.00 mm vastagságú, 1 kg-os tekercs hossza megközelítőleg 110 m / 360 láb

ABS

  • nyomtatási hőmérséklet: 210 – 250°C
  • sűrűség: 1.04 g/cm3
  • térfogat: 0.96 cm3/g vagy 960 cm3/kg
  • 1.75 mm vastagságú, 1 kg-os tekercs hossza megközelítőleg 400 m / 1310 láb
  • 3.00 mm vastagságú, 1 kg-os tekercs hossza megközelítőleg 130 m / 430 láb

Források[szerkesztés]

  1. PLA Filament: The plastic used for 3D printing. 3dfilamenta.com. (Hozzáférés: 2016. február 16.)
  2. 3D Printer Filament Comparison | MatterHackers. www.matterhackers.com. (Hozzáférés: 2016. február 16.)
  3. Matbase: Polylactic acid
  4. ABS or PLA? Choosing The Right Filament | Make:. Make: DIY Projects, How-Tos, Electronics, Crafts and Ideas for Makers. (Hozzáférés: 2016. február 16.)
  5. ABS or PLA? Choosing The Right Filament | Make:. Make: DIY Projects, How-Tos, Electronics, Crafts and Ideas for Makers. (Hozzáférés: 2016. február 16.)
  6. 3D Printer Filament Comparison | MatterHackers. www.matterhackers.com. (Hozzáférés: 2016. február 16.)
  7. 3D Printing Filaments - 3D Printer Filament (en-US nyelven). 3D Printing. (Hozzáférés: 2016. február 15.)
  8. 3dprintingfromscratch.com: 3D Printer Filament Types Overview | 3D Printing from scratch. 3dprintingfromscratch.com. (Hozzáférés: 2016. február 15.)
  9. Filament volume and length. ToyBuilder Labs. (Hozzáférés: 2016. február 15.)