Εδώ στο Tinkercad, μας αρέσει να ακούμε πώς εκπαιδευτικοί σε τάξεις σε όλο τον κόσμο υλοποιούν τα σχέδια των μαθητών τους με την εκτύπωση 3D. Πιστεύουμε ότι η εκτύπωση 3D (και η ψηφιακή κατασκευή γενικά) προσφέρει μια σημαντική ευκαιρία στους απλούς ανθρώπους να σχεδιάσουν και να διαμορφώσουν τον κόσμο τους. Ωστόσο, έχουμε επίσης αφιερώσει αρκετές ώρες στον δικό μας εξοπλισμό για να γνωρίζουμε ότι η εκτύπωση 3D είναι μια σχετικά αργή και ασταθής διαδικασία που μερικές φορές μπορεί να οδηγήσει σε απογοητευτικά αποτελέσματα. 

Για να σας προσφέρουμε την καλύτερη δυνατή εμπειρία 3D εκτύπωσης στην τάξη σας, δημιουργήσαμε αυτόν τον οδηγό για να κατανοήσετε και να επιλέξετε το καλύτερο υλικό (νήμα) για τις δικές σας ανάγκες. Αν και είναι αλήθεια ότι πρέπει να κατανοήσετε τις ρυθμίσεις και τις δυνατότητες του συγκεκριμένου εκτυπωτή 3D που διαθέτετε, το νήμα που χρησιμοποιείτε είναι εξίσου σημαντικό (και συχνά παραβλέπεται) συστατικό για μια επιτυχημένη εκτύπωση. 

Ο παρακάτω οδηγός εξετάζει επιμελώς τους τύπους νημάτων που πιστεύουμε ότι αξίζει να χρησιμοποιήσετε και να κατανοήσετε για την εκτύπωση στην τάξη. Για οδηγίες σχετικά με τον ευρύτερο κόσμο των νημάτων που είναι κατάλληλα για επαγγελματίες και ερασιτέχνες, ανατρέξτε στις προτεινόμενες αναγνώσεις στο τέλος αυτής της ανάρτησης.

Απολαύστε τον οδηγό και μην ξεχάσετε να μοιραστείτε μαζί μας τις επιτυχημένες εκτυπώσεις σας στο Twitter, Facebook, ή Instagram. 

Φωτογραφία από τον Page Russell στο Instructables.

PLA

Ευκολία χρήσης: Εύκολο

Θερμοκρασία εκτύπωσης: 180 °C – 230 °C

Θερμοκρασία βάσης εκτύπωσης: Δεν απαιτείται θέρμανση, 20°C – 60°C (προαιρετικό)

Πλεονεκτήματα: Σχετικά άοσμο, ελάχιστη στρέβλωση ή συρρίκνωση, απίστευτος αριθμός παραλλαγών νημάτων (βλ. Διασκεδαστικές επιλογές παρακάτω), φθηνό, δεν απαιτείται θερμαινόμενη βάση εκτύπωσης, βιοδιασπώμενο (περιορισμένα), ανακυκλώσιμο (περιορισμένα). 

Μειονεκτήματα: Εύθραυστα εκτυπώματα με σχετικά χαμηλή μηχανική αντοχή σε σύγκριση με άλλα υλικά, λιώνουν εύκολα υπό υψηλή θερμοκρασία (αν και μερικές φορές αυτό είναι χρήσιμο για εσκεμμένα αποτελέσματα ανόπτησης).

Εικόνα διαφανούς PETG με την ευγενική χορηγία της MatterHackers.

PETG

Ευκολία χρήσης: Μεσαίο

Θερμοκρασία εκτύπωσης: 220°C – 250°C

Θερμοκρασία βάσης εκτύπωσης: 50°C – 75°C

Πλεονεκτήματα: Απίστευτη πρόσφυση στην επιφάνεια εκτύπωσης (μερικές φορές υπερβολική), βελτιωμένη ευκαμψία σε σχέση με το PLA, υψηλή αντοχή, ελάχιστη στρέβλωση ή συρρίκνωση, τα αποτελέσματα εκτύπωσης είναι σχετικά ανθεκτικά στη θερμότητα σε σύγκριση με το PLA, εξαιρετική πρόσφυση στρώσεων.

Μειονεκτήματα: Έχει κάποια οσμή, το νήμα απορροφά υγρασία αν αποθηκευτεί σε ανοιχτό χώρο (με αποτέλεσμα κακή απόδοση εκτύπωσης), απαιτεί θερμαινόμενη επιφάνεια εκτύπωσης, συνιστάται η χρήση διαχωριστικού επιφάνειας εκτύπωσης (κολλητική ταινία ή κόλλα σε στικ) για την αποφυγή μόνιμης συγκόλλησης. Οι εύκαμπτες πλάκες κατασκευής είναι η νέα τάση και όλοι θα πρέπει να τις έχουν, ανεξάρτητα από το τι εκτυπώνουν!

Ένα παράδειγμα προβλημάτων στρέβλωσης που είναι συνηθισμένα στην εκτύπωση ABS. Φωτογραφία ευγενική προσφορά της Ultimaker.

ABS

Ευκολία χρήσης: Ειδικός

Θερμοκρασία εκτύπωσης: 210 °C – 250 °C

Θερμοκρασία βάσης εκτύπωσης: 80°C – 110°C

Πλεονεκτήματα: Υψηλή αντοχή, καλύτερη αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία για εξωτερικές εφαρμογές, χρησιμοποιείται συνήθως σε είδη οικιακής χρήσης (όπως τα τουβλάκια LEGO), τα αποτελέσματα εκτύπωσης είναι σχετικά ανθεκτικά στη θερμότητα σε σύγκριση με το PLA, εξαιρετική πρόσφυση στρώσεων. 

Μειονεκτήματα: Εμφανής οσμή, απαιτεί αερισμό κατά την εκτύπωση, σημαντικά προβλήματα στρέβλωσης/συρρίκνωσης, απαιτείται θερμαινόμενη βάση, ανησυχία για τις εκπομπές πτητικών οργανικών ενώσεων (VOC) (ειδικά για μαθητές με αναπνευστικά προβλήματα), απαιτείται πλήρης περίφραξη για ρύθμιση της θερμοκρασίας και εξασφάλιση κατάλληλου αερισμού.

Διασκεδαστικές επιλογές 

Μέσα σε αυτές τις διαφορετικές συνθέσεις (αν και ειδικά στο PLA) μπορείτε να βρείτε μια σειρά από καινοτόμες παραλλαγές που οι μαθητές μπορεί να βρουν συναρπαστικές. Υπάρχουν νήματα που λάμπουν στο σκοτάδι ή αλλάζουν χρώμα σε υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες. 

Εικόνα ευγενική προσφορά της MatterHackers.

Μπορείτε να βρείτε διαφανή νήματα ή πολύχρωμα ημιδιαφανή νήματα. Υπάρχουν πολλά νήματα με μεταλλικές αποχρώσεις ή λαμπερές λάμψεις.

Υπάρχει επίσης μια σχετικά νέα τάση με πολύχρωμα νήματα, όπου το χρώμα αλλάζει σε όλο το μήκος του καρουλιού. Καθώς εκτυπώνεται κάθε στρώση, το χρώμα αλλάζει σιγά-σιγά, δημιουργώντας ένα πολύχρωμο εφέ που μοιάζει με ουράνιο τόξο. 

Εικόνες από DasMia στο Instructables.

Ανακυκλωμένο νήμα

Υπάρχει ένας αυξανόμενος αριθμός μερικώς ή πλήρως ανακυκλωμένων νημάτων στην αγορά. Επί του παρόντος, επειδή οι πηγές ανακυκλωμένου ABS, PET και πολυστυρενίου είναι πιο άφθονες από το PLA, υπάρχουν λιγότερες επιλογές για ανακυκλωμένα νήματα με βάση το PLA. 

Εικόνα ευγενική προσφορά της Closed Loop Plastics.

Αν και τα αποτελέσματα μπορεί να διαφέρουν, τα ανακυκλωμένα νήματα είναι από τη φύση τους ένα λιγότερο προβλέψιμο προϊόν με περιορισμένη γκάμα χρωμάτων. Για χρήση στην τάξη, όπου η σταθερότητα του εκτυπωτή σας είναι πολύτιμο χαρακτηριστικό, τα ανακυκλωμένα νήματα μπορεί να προσθέσουν ανεπιθύμητη απρόβλεπτικότητα.

Χρήσιμες συμβουλές

Φωτογραφία από τον Page Russell στο Instructables.

Ακριβώς όπως το μελάνι στον εκτυπωτή του υπολογιστή σας, το νήμα που αγοράζετε για τον εκτυπωτή 3D σας είναι μια συνεχής δαπάνη. Προστατέψτε την επένδυσή σας με αυτές οι συμβουλές από την Paige Russel σχετικά με την αποθήκευση του νήματος για να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής του. 

Όταν πρόκειται για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας εκτύπωσης, αναζητήστε πάντα τις συνιστώμενες ρυθμίσεις του κατασκευαστή του νήματος. Αυτές συχνά περιλαμβάνονται στο νήμα ή είναι διαθέσιμες στον ιστότοπο του κατασκευαστή. Διαφορετικές μάρκες συχνά έχουν ελαφρώς διαφορετικές συνθέσεις με ελαφρώς υψηλότερες ή χαμηλότερες θερμοκρασίες τήξης.

Αλλά τι γίνεται με…;

Είναι αλήθεια ότι υπάρχουν πολλές άλλες συνθέσεις νημάτων που δεν συμπεριλάβαμε σε αυτή τη λίστα. Το νάιλον, το TPE, το ASA, το πολυπροπυλένιο, το HIPS, το Flex, το πολυανθρακικό και άλλα είναι όλες επιλογές που θα συνιστούσαμε σε κάθε ερασιτέχνη να εξερευνήσει. Ωστόσο, για ένα σχολικό περιβάλλον, το κόστος, οι απαιτήσεις αποθήκευσης, η σπανιότητα χρήσης, οι απαιτήσεις εκτύπωσης ή η οσμή αυτών των εναλλακτικών λύσεων καθιστούν δύσκολη τη σύστασή τους στις περισσότερες περιπτώσεις. 

Φωτογραφία από τον Page Russell στο Instructables.

Ωστόσο, αν είστε εκπαιδευτικός και προτιμάτε έναν συγκεκριμένο τύπο ή μάρκα νήματος που έχει εξαιρετική απόδοση στην τάξη σας, παρακαλούμε να μας το αναφέρετε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, ώστε να το λάβουμε υπόψη σε μελλοντικές αναθεωρήσεις αυτού του οδηγού. 

Αξίζει επίσης να αναφερθεί ότι οι υπηρεσίες κατά παραγγελία, όπως Πολικό σύννεφο, Treatstock, iMaterialize, Shapeways, 3D Hubs, και Ponoko (για κοπή με λέιζερ) καθιστούν δυνατή την πειραματισμός με ένα ευρύ φάσμα υλικών και διαδικασιών, ή ακόμα και τη χρήση εξωτικών υλικών όπως μέταλλο ή ανθρακονήματα. Ορισμένες από αυτές τις επιλογές είναι άμεσα προσβάσιμες από το μενού Εξαγωγή του Tinkercad.

Με αυτές τις υπηρεσίες, απλά ανεβάζετε το 3D μοντέλο σας, επιλέγετε το υλικό που θέλετε να χρησιμοποιήσετε και πληρώνετε ένα ποσό για να το εκτυπώσουν και να το στείλουν απευθείας στην τάξη σας. Μπορεί να είναι αρκετά ακριβό, αλλά μπορεί να αξίζει τον κόπο για μια ειδική περίπτωση ή για ένα έργο της τάξης στο τέλος του έτους.

Σας ενθαρρύνουμε επίσης να επικοινωνήσετε με τον τοπικό σας makerspace ή τη δημόσια βιβλιοθήκη για να δείτε αν υπάρχουν ευκαιρίες συνεργασίας με εθελοντές για την εκτύπωση σχεδίων για την τάξη χρησιμοποιώντας τις εγκαταστάσεις και τον εξοπλισμό τους. Μπορεί να είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα να έχετε τοπικό εξειδικευμένο προσωπικό που θα σας καθοδηγήσει στη διαδικασία, θα σας προσφέρει την εμπειρογνωμοσύνη του, καθώς και σημαντική εξοικονόμηση χρόνου για την εκτύπωση σε πολλαπλά μηχανήματα. 

Φωτογραφία από Printeraction στο Instructables.

Περαιτέρω ανάγνωση

Κατά τη διάρκεια της έρευνας που πραγματοποιήσαμε για τη δημιουργία αυτού του οδηγού, βρήκαμε μια σειρά από εξαιρετικές πηγές που εξετάζουν το θέμα των επιλογών νημάτων με μεγάλη λεπτομέρεια και πληρότητα. Για ερασιτέχνες ή επαγγελματίες χρήστες, οι διαδικτυακοί οδηγοί από All3DP, Έρευνα Prusa, και MatterHackers προσφέρουν μια ανεξάντλητη ποσότητα χρήσιμων πληροφοριών για το θέμα και χρησιμοποιήθηκαν όλες για την ενημέρωση του δικού μας οδηγού εδώ. 

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις πτητικές οργανικές ενώσεις (VOC) των νημάτων και τις επιπτώσεις τους στην υγεία, ανατρέξτε στο Ο ελέφαντας στην τάξη από τον Mike Titsch στο 3D Printer World και τις αναφορές που παραθέτει.