Mi, a Tinkercadnél, szeretjük hallani, hogy a világ minden táján az oktatók hogyan valósítják meg tanítványaik terveit 3D nyomtatással. Hiszünk abban, hogy a 3D nyomtatás (és általában a digitális gyártás) mélyreható lehetőséget kínál a hétköznapi embereknek, hogy megtervezzék és alakítsák a világukat. Ugyanakkor elegendő időt töltöttünk a saját berendezéseinkkel ahhoz, hogy tudjuk, hogy a 3D nyomtatás viszonylag lassú és kiszámíthatatlan folyamat, amely néha csalódást keltő eredményekhez vezethet. 

Annak érdekében, hogy Ön és osztálya a lehető legjobb esélyt kapják a sikeres 3D nyomtatáshoz, elkészítettük ezt az útmutatót, amely segít megérteni és kiválasztani a körülményeiknek leginkább megfelelő anyagot (filament). Noha igaz, hogy meg kell értenie a konkrét 3D nyomtató beállításait és képességeit, a nyomtatóba betöltött filament ugyanolyan fontos (és gyakran figyelmen kívül hagyott) összetevője a sikeres nyomtatásnak. 

A következő útmutató szándékosan szűk körben foglalkozik azokkal a filamenttípusokkal, amelyeket érdemesnek tartunk használni és megismerni az osztálytermi nyomtatáshoz. A szakemberek és hobbisták számára alkalmas filamentek szélesebb világáról szóló útmutatásért olvassa el az ajánlott irodalmat a bejegyzés végén.

Élvezze az útmutatót, és ne felejtse el megosztani velünk sikeres nyomatai eredményeit a Twitter, Facebook, vagy Instagram. 

Fotó: Page Russell, Instructables.

PLA

Könnyű használat: Könnyű

Nyomtatási hőmérséklet: 180 °C – 230 °C

Nyomtatóágy hőmérséklete: Hő nem szükséges, 20 °C – 60 °C (opcionális)

Előnyök: Viszonylag szagtalan, minimális torzulás vagy zsugorodás, hihetetlenül sokféle szálváltozat (lásd az alábbi Szórakoztató lehetőségek részt), olcsó, nem szükséges fűtött nyomtatóágy, biológiailag lebontható (korlátozott mértékben), újrahasznosítható (korlátozott mértékben). 

Hátrányok: Törékeny nyomatok, amelyek mechanikai szilárdsága más anyagokhoz képest viszonylag alacsony, magas hőmérsékleten könnyen megolvadnak (bár ez néha hasznos lehet szándékos lágyítási hatások elérése érdekében).

Az átlátszó PETG képe a MatterHackers jóvoltából.

PETG

Könnyű használat: Közepes

Nyomtatási hőmérséklet: 220 °C – 250 °C

Nyomtatóágy hőmérséklete: 50 °C – 75 °C

Előnyök: Hihetetlen tapadás a nyomtatóágyhoz (néha túl jó), jobb rugalmasság a PLA-hoz képest, nagy szilárdság, minimális torzulás vagy zsugorodás, a kapott nyomatok viszonylag hőállóak a PLA-hoz képest, kiváló réteg tapadás.

Hátrányok: Némi szag, a szálak nedvességet vesznek fel, ha nyitott helyen tárolják őket (ami rossz nyomtatási teljesítményhez vezet), fűtött nyomtatóágyra van szükség, nyomtatóágy-elválasztó használata ajánlott (festőszalag vagy ragasztószalag) az állandó összeragadás megakadályozása érdekében. A rugalmas építőlemezek az új divat, és mindenkinek rendelkeznie kell velük, függetlenül attól, hogy mivel nyomtat!

Az ABS nyomtatásnál gyakran előforduló deformációs problémák példája. Fotó: Ultimaker.

ABS

Könnyű használat: Szakértő

Nyomtatási hőmérséklet: 210 °C – 250 °C

Nyomtatóágy hőmérséklete: 80 °C – 110 °C

Előnyök: Nagy szilárdság, jobb UV-ellenállás kültéri alkalmazásokhoz, általánosan használatos háztartási cikkekben (például LEGO kockákban), a kapott nyomatok viszonylag hőállóak a PLA-hoz képest, fenomenális réteg tapadás. 

Hátrányok: Érezhető szag, nyomtatás közben szellőztetés szükséges, jelentős deformálódás/zsugorodás problémák, hőágy szükséges, aggodalom a VOC-kibocsátás miatt (különösen légúti betegségben szenvedő diákok esetében), teljes burkolat szükséges a hőszabályozáshoz és a megfelelő szellőzés biztosításához.

Szórakoztató lehetőségek 

Ezeken a különböző összetételeken belül (de különösen a PLA esetében) számos újszerű változat található, amelyek a diákok számára izgalmasak lehetnek. Vannak olyan szálak, amelyek sötétben világítanak, vagy meleg vagy hideg hőmérsékleten megváltoztatják a színüket. 

Kép: MatterHackers jóvoltából.

Találhat átlátszó filamentet vagy színes, áttetsző filamentet. Számos filament létezik fémes árnyalatokkal vagy csillogó szikrákkal.

Van egy viszonylag új trend is, a szivárványos vagy többszínű filamentek, amelyeknél a szín a tekercs egészén át változik. Ahogy az egyes rétegek kinyomtatódnak, a szín lassan változik, ami többszínű, szivárványhoz hasonló hatást eredményez. 

Képek: DasMia, Instructables.

Újrahasznosított szál

A piacon egyre több részben vagy teljes egészében újrahasznosított filament található. Jelenleg, mivel az újrahasznosított ABS, PET és polisztirol források bőségesebbek, mint a PLA, a PLA-alapú újrahasznosított filamentek választéka szűkebb. 

Kép: Closed Loop Plastics jóvoltából.

Bár az eredmények eltérőek lehetnek, az újrahasznosított szálak természetüknél fogva kevésbé kiszámítható termékek, korlátozott színválasztékkal. Az osztálytermi használat során, ahol a nyomtató konzisztenciája fontos tulajdonság, az újrahasznosított szálak nem kívánt kiszámíthatatlanságot eredményezhetnek.

Hasznos tippek

Fotó: Page Russell, Instructables.

Akárcsak a számítógépes nyomtatóban használt tinta, a 3D nyomtatóhoz vásárolt filament is folyamatos kiadást jelent. Védje befektetését a Paige Russel tippjei a szálak tárolásáról, hogy meghosszabbítsa azok élettartamát. 

A nyomtatási hőmérséklet beállításakor mindig keresse meg a filament gyártója által ajánlott beállításokat. Ezeket gyakran a filament csomagolásán találja meg, vagy a gyártó weboldalán. A különböző márkák termékei gyakran kissé eltérő összetételűek, és olvadáspontjuk is kissé magasabb vagy alacsonyabb lehet.

De mi van a…?

Igaz, hogy számos filament-összetétel nem szerepel ebben a listában. A nylon, TPE, ASA, polipropilén, HIPS, Flex, polikarbonát és más anyagok mind olyan lehetőségek, amelyeket minden hobbi felhasználónak ajánlunk kipróbálni. Az osztálytermi környezetben azonban a költségek, a tárolási követelmények, a ritka használat, a nyomtatási követelmények vagy ezeknek az alternatíváknak a szaga miatt a legtöbb esetben nehéz őket ajánlani. 

Fotó: Page Russell, Instructables.

Ha azonban oktatóként egy bizonyos típusú vagy márkájú filamentet részesít előnyben, amely az osztályteremben kiemelkedő teljesítményt nyújt, kérjük, jelezze nekünk a közösségi médián, hogy a jövőbeni változatokba beépíthessük ezt az információt. 

Érdemes megemlíteni azt is, hogy az olyan igény szerinti szolgáltatások, mint például Polar Cloud, Treatstock, iMaterialize, Shapeways, 3D Hubs, és Ponoko (lézervágáshoz) lehetővé teszik, hogy sokféle anyaggal és eljárással kísérletezzen, vagy akár egzotikus anyagokat, például fémet vagy szénszálat is használjon. Ezek közül néhány opció közvetlenül elérhető a Tinkercad Export menüjéből.

Ezekkel a szolgáltatásokkal egyszerűen feltöltöd a 3D-modelledet, kiválasztod a használni kívánt anyagot, majd fizetsz egy díjat, hogy kinyomtassák és közvetlenül az osztálytermedbe szállítsák. Ez meglehetősen drága lehet, de különleges esetekben vagy év végi osztályprojektként megéri.

Javasoljuk továbbá, hogy vegye fel a kapcsolatot a helyi makerspace-szel vagy közkönyvtárral, hogy megnézze, van-e lehetőség önkéntesekkel együttműködve kinyomtatni az osztálytermi terveket az ő létesítményeik és berendezéseik segítségével. Hatalmas előnyt jelenthet, ha helyi szakértő személyzet irányítja a folyamatot, szakértelmét kínálja, valamint jelentős időmegtakarítást jelenthet, ha több gépen nyomtatnak. 

Fotó: Printeraction, Instructables.

További olvasnivaló

Ezen útmutató elkészítése során saját kutatásunk során számos kiváló forrást találtunk, amelyek részletesen és hihetetlenül alaposan tárgyalják a filamentek témáját. Hobbiból vagy professzionálisan használók számára az alábbi online útmutatók All3DP, Prusa Kutatás, és MatterHackers kimeríthetetlen mennyiségű hasznos információt nyújtanak a témáról, és mindegyiket felhasználtuk a saját útmutatónk összeállításához. 

Ha többet szeretne megtudni a szálakból származó VOC-król és azok egészségügyi hatásairól, látogasson el a következő weboldalra: Az elefánt az osztályteremben Mike Titsch, a 3D Printer World és az általa hivatkozott források.