Čia, „Tinkercad“, mums labai patinka girdėti, kaip mokytojai visame pasaulyje savo mokinių dizainus paverčia realybe naudodami 3D spausdinimą. Mes tikime, kad 3D spausdinimas (ir apskritai skaitmeninė gamyba) suteikia paprastiems žmonėms puikią galimybę kurti ir formuoti savo pasaulį. Tačiau mes taip pat praleidome pakankamai laiko dirbdami su savo įranga, kad žinotume, jog 3D spausdinimas yra palyginti lėtas ir nepastovus procesas, kuris kartais gali duoti nuvyliančių rezultatų. 

Kad jums ir jūsų klasėms būtų sudarytos geriausios sąlygos sėkmingam 3D spausdinimui, mes parengėme šį vadovą, kuris padės suprasti ir pasirinkti jūsų aplinkybėms tinkamiausią medžiagą (giją). Nors tiesa, kad jums reikia suprasti savo konkretaus 3D spausdintuvo nustatymus ir galimybes, tačiau gija, kurią įdedate į spausdintuvą, yra ne mažiau svarbus (ir dažnai pamirštamas) sėkmingo spausdinimo ingredientas. 

Šiame vadove sąmoningai siaurai nagrinėjami filamentų tipai, kurie, mūsų nuomone, yra verti naudojimo ir supratimo spausdinant klasėje. Norėdami gauti daugiau informacijos apie filamentų, tinkamų profesionalams ir mėgėjams, pasaulį, peržiūrėkite mūsų rekomenduojamą literatūrą šio straipsnio pabaigoje.

Mėgaukitės vadovu ir būtinai pasidalinkite su mumis savo sėkmingais spaudiniais "Twitter", "Facebook", arba „Instagram“. 

Nuotrauka: Page Russell, Instructables.

PLA

Naudojimo paprastumas: Lengva

Spausdinimo temperatūra: 180 °C – 230 °C

Spausdinimo lovio temperatūra: Nereikia šildyti, 20 °C – 60 °C (pasirinktinai)

Privalumai: Beveik bekvapis, minimalus iškraipymas ar susitraukimas, neįtikėtinas filamento variantų skaičius (žr. „Įdomios galimybės“ žemiau), nebrangus, nereikia šildomo spausdinimo lovio, biologiškai skaidus (ribotai), perdirbamas (ribotai). 

Trūkumai: Trapus spaudinys, kurio mechaninis stiprumas yra palyginti mažas, palyginti su kitomis medžiagomis, lengvai lydosi esant aukštai temperatūrai (nors kartais tai gali būti naudinga norint gauti tam tikrą atkaitinimo efektą).

Skaidraus PETG vaizdas pateiktas MatterHackers malonės.

PETG

Naudojimo paprastumas: Vidutinis

Spausdinimo temperatūra: 220 °C – 250 °C

Spausdinimo lovio temperatūra: 50 °C – 75 °C

Privalumai: Neįtikėtinas prisijungimas prie spausdinimo lovio (kartais net pernelyg geras), didesnis lankstumas nei PLA, didelis stiprumas, minimalus iškraipymas ar susitraukimas, gauti spaudiniai yra palyginti atsparūs karščiui, palyginti su PLA, puikus sluoksnių prisijungimas.

Trūkumai: Kai kurie kvapai, gijos sugeria drėgmę, jei laikomos atviroje vietoje (dėl to prastėja spausdinimo kokybė), reikalauja šildomo spausdinimo pagrindo, rekomenduojama naudoti spausdinimo pagrindo atskyriklį (dažytojų juostą arba klijų lazdelę), kad būtų išvengta nuolatinio sukibimo. Lanksčios konstrukcijos plokštės yra naujausia mada, ir jas turėtų turėti kiekvienas, nepriklausomai nuo to, kuo spausdinate!

Pavyzdys, iliustruojantis ABS spausdinimo metu dažnai pasitaikančias deformacijos problemas. Nuotrauka pateikta Ultimaker.

ABS

Naudojimo paprastumas: Ekspertas

Spausdinimo temperatūra: 210 °C – 250 °C

Spausdinimo lovio temperatūra: 80 °C – 110 °C

Privalumai: Didelis stiprumas, geresnis atsparumas UV spinduliams, naudojamas lauko sąlygomis, dažnai naudojamas buitiniuose gaminiuose (pavyzdžiui, LEGO kaladėlėse), spausdinimo rezultatai yra palyginti atsparūs karščiui, palyginti su PLA, fenomenali sluoksnių adhezija. 

Trūkumai: Juntamas kvapas, spausdinimo metu reikia vėdinti, didelės deformacijos/susitraukimo problemos, reikalingas šildomasis stalas, susirūpinimas dėl lakiųjų organinių junginių (VOC) išmetimo (ypač studentams, turintiems kvėpavimo takų ligų), reikalingas visiškai uždaras korpusas šilumos reguliavimui ir tinkamai ventiliacijai užtikrinti.

Įdomios galimybės 

Šių skirtingų formulių (ypač PLA) sudėtyje galima rasti daugybę naujoviškų variantų, kurie studentams gali pasirodyti įdomūs. Yra gijų, kurie šviečia tamsoje arba keičia spalvą esant aukštai arba žemai temperatūrai. 

Nuotrauka pateikta MatterHackers.

Galite rasti skaidrių gijų arba spalvotų permatomų gijų. Yra daug gijų su metaliniais atspalviais arba blizgančiais žėrinčiais elementais.

Taip pat yra palyginti nauja tendencija – vaivorykštės arba daugiaspalvės gijos, kurių spalva keičiasi visoje ritėje. Spausdinant kiekvieną sluoksnį, spalva lėtai keičiasi, todėl gaunamas daugiaspalvis, vaivorykštės efektas. 

Nuotraukos: DasMia, Instructables.

Perdirbtas gijinis pluoštas

Rinkoje vis daugiau atsiranda iš dalies arba visiškai perdirbtų gijų. Šiuo metu, kadangi perdirbto ABS, PET ir polistireno šaltinių yra daugiau nei PLA, PLA pagrindu pagamintų perdirbtų gijų pasirinkimas yra mažesnis. 

Nuotrauka pateikta Closed Loop Plastics.

Nors rezultatai gali skirtis, perdirbti filamentai dėl savo pobūdžio yra mažiau nuspėjamas produktas su ribotu spalvų asortimentu. Naudojant klasėje, kur spausdintuvo nuoseklumas yra labai vertinamas, perdirbti filamentai gali pridėti nepageidaujamo nenuspėjamumo.

Naudingi patarimai

Nuotrauka: Page Russell, Instructables.

Kaip ir kompiuterio spausdintuvo rašalas, 3D spausdintuvui perkamas filamentas yra nuolatinė išlaida. Apsaugokite savo investiciją su šios Paige Russel patarimai apie filamento laikymą, siekiant pratęsti jo tarnavimo laiką. 

Nustatydami spausdinimo temperatūrą, visada ieškokite gamintojo rekomenduojamų nustatymų. Jie dažnai pateikiami kartu su gaminio pakuote arba yra prieinami gamintojo interneto svetainėje. Skirtingų prekės ženklų gaminiai dažnai turi šiek tiek skirtingą sudėtį, dėl kurios jų lydymosi temperatūra yra šiek tiek aukštesnė arba žemesnė.

Bet kaip dėl…?

Tiesa, kad yra daugybė filamento sudėčių, kurių neįtraukėme į šį sąrašą. Nailonas, TPE, ASA, polipropilenas, HIPS, Flex, polikarbonatas ir kiti – tai visos galimybės, kurias rekomenduojame išbandyti bet kuriam mėgėjui. Tačiau klasės aplinkai dėl išlaidų, saugojimo reikalavimų, retų naudojimo atvejų, spausdinimo reikalavimų ar šių alternatyvų kvapo daugeliu atvejų jas sunku rekomenduoti. 

Nuotrauka: Page Russell, Instructables.

Tačiau jei esate pedagogas, kuris tiki tam tikru filamento tipu ar prekės ženklu, kuris puikiai pasiteisina jūsų klasėje, prašome apie tai pranešti mums socialiniuose tinkluose, kad galėtume atsižvelgti į tai rengdami būsimus šio vadovo atnaujinimus. 

Taip pat verta paminėti, kad užsakomosios paslaugos, tokios kaip Poliarinis debesis, Treatstock, iMaterialize, Shapeways, 3D centrai, ir Ponoko (skirtos lazeriniam pjovimui) leidžia eksperimentuoti su įvairiomis medžiagomis ir procesais, ar netgi naudoti egzotiškas medžiagas, pavyzdžiui, metalą ar anglies pluoštą. Kai kurios iš šių parinkčių yra tiesiogiai prieinamos iš Tinkercad eksporto meniu.

Naudodamiesi šiomis paslaugomis, tiesiog įkelkite savo 3D modelį, pasirinkite norimą medžiagą ir sumokėkite mokestį, kad jis būtų atspausdintas ir pristatytas tiesiai į jūsų klasę. Tai gali būti gana brangu, bet gali būti verta specialiu atveju arba metų pabaigos klasės projektui.

Taip pat raginame kreiptis į vietinę kūrėjų erdvę ar viešąją biblioteką, kad sužinotumėte, ar yra galimybė bendradarbiauti su savanoriais ir spausdinti klasės dizainus naudojant jų įrangą ir įrenginius. Tai gali būti didelis privalumas, nes vietiniai ekspertai gali padėti vadovauti procesui, dalytis savo žiniomis, o spausdinimas keliose mašinose leidžia sutaupyti daug laiko. 

Nuotrauka: Printeraction, Instructables.

Daugiau informacijos

Atlikdami savo tyrimą, kad galėtume parengti šį vadovą, radome keletą puikių išteklių, kuriuose išsamiai ir labai detaliai nagrinėjama filamento pasirinkimo tema. Mėgėjams ar profesionaliems vartotojams tinka internetiniai vadovai iš All3DP, Prusa tyrimai, ir MatterHackers siūlo neišsenkantį naudingos informacijos apie šią temą kiekį, ir visi jie buvo panaudoti mūsų pačių gido sudarymui. 

Norėdami sužinoti daugiau apie filamento VOC ir jų poveikį sveikatai, apsilankykite Dramblys klasėje Mike Titsch, 3D Printer World, ir jo cituojami šaltiniai.