W Tinkercad uwielbiamy słuchać, jak nauczyciele na całym świecie realizują projekty swoich uczniów za pomocą druku 3D. Wierzymy, że druk 3D (i ogólnie produkcja cyfrowa) daje zwykłym ludziom ogromne możliwości projektowania i kształtowania swojego świata. Jednak spędziliśmy wystarczająco dużo czasu przy naszych własnych urządzeniach, aby wiedzieć, że druk 3D jest stosunkowo powolnym i kapryśnym procesem, który czasami może prowadzić do rozczarowujących rezultatów. 

Aby zapewnić Tobie i Twojej klasie najlepsze warunki do udanego drukowania 3D, stworzyliśmy ten przewodnik, który pomoże Ci zrozumieć i wybrać najlepszy materiał (filament) do Twoich potrzeb. Chociaż prawdą jest, że musisz zrozumieć ustawienia i możliwości swojej konkretnej drukarki 3D, filament, którym ją zasilasz, jest równie ważnym (i często pomijanym) składnikiem udanego wydruku. 

Poniższy przewodnik zawiera celowo wąskie spojrzenie na rodzaje filamentów, które naszym zdaniem warto stosować i poznać w przypadku drukowania w klasie. Aby uzyskać wskazówki dotyczące szerszego świata filamentów odpowiednich dla profesjonalistów i hobbystów, zapoznaj się z naszymi rekomendacjami na końcu tego wpisu.

Korzystaj z przewodnika i koniecznie podziel się z nami swoimi udanymi wydrukami na Twitter, Facebook, lub Instagram. 

Zdjęcie autorstwa Page Russell na stronie Instructables.

PLA

Łatwość użytkowania: Łatwe

Temperatura drukowania: 180°C – 230°C

Temperatura stołu roboczego: Nie wymaga ogrzewania, 20°C – 60°C (opcjonalnie)

Zalety: Stosunkowo bezwonny, minimalne wypaczanie lub kurczenie się, niesamowita liczba wariantów filamentów (patrz opcje dodatkowe poniżej), niedrogi, nie wymaga podgrzewanego stołu roboczego, biodegradowalny (w ograniczonym zakresie), nadający się do recyklingu (w ograniczonym zakresie). 

Wady: Kruche wydruki o stosunkowo niskiej wytrzymałości mechanicznej w porównaniu z innymi materiałami, łatwo topią się pod wpływem wysokiej temperatury (chociaż czasami jest to przydatne w przypadku celowego wyżarzania).

Zdjęcie przezroczystego PETG dzięki uprzejmości MatterHackers.

PETG

Łatwość użytkowania: Średni

Temperatura drukowania: 220°C – 250°C

Temperatura stołu roboczego: 50°C – 75°C

Zalety: Niesamowita przyczepność do stołu roboczego (czasami nawet zbyt dobra), większa elastyczność w porównaniu z PLA, wysoka wytrzymałość, minimalne wypaczanie lub kurczenie się, wydruki są stosunkowo odporne na wysoką temperaturę w porównaniu z PLA, doskonała przyczepność warstw.

Wady: Niektóre zapachy, filamenty pochłaniają wilgoć, jeśli są przechowywane na otwartej przestrzeni (co prowadzi do słabej jakości wydruków), wymagają podgrzewanego stołu roboczego, zalecany jest separator stołu roboczego (taśma malarska lub klej w sztyfcie), aby zapobiec trwałym połączeniom. Elastyczne płyty robocze są nowością i każdy powinien je mieć, niezależnie od tego, czym drukuje!

Przykład problemów związanych z wypaczeniem, które często występują podczas drukowania ABS. Zdjęcie dzięki uprzejmości Ultimaker.

ABS

Łatwość użytkowania: Ekspert

Temperatura drukowania: 210°C – 250°C

Temperatura stołu roboczego: 80°C – 110°C

Zalety: Wysoka wytrzymałość, lepsza odporność na promieniowanie UV w zastosowaniach zewnętrznych, powszechnie stosowany w artykułach gospodarstwa domowego (takich jak klocki LEGO), wydruki są stosunkowo odporne na ciepło w porównaniu z PLA, fenomenalna przyczepność warstw. 

Wady: Wyraźny zapach, konieczność wentylacji podczas drukowania, znaczne problemy z wypaczaniem/kurczeniem się, konieczność stosowania podgrzewanego stołu, obawy związane z emisją lotnych związków organicznych (szczególnie w przypadku uczniów z chorobami układu oddechowego), konieczność stosowania pełnej obudowy w celu regulacji temperatury i zapewnienia odpowiedniej wentylacji.

Opcje rozrywki 

W ramach tych różnych formuł (choć szczególnie w przypadku PLA) można znaleźć szereg nowatorskich wariantów, które mogą zainteresować uczniów. Istnieją filamenty, które świecą w ciemności lub zmieniają kolor pod wpływem wysokich lub niskich temperatur. 

Zdjęcie dzięki uprzejmości MatterHackers.

Można znaleźć przezroczyste filamenty lub kolorowe filamenty półprzezroczyste. Istnieje wiele filamentów o metalicznych odcieniach lub z brokatowymi drobinkami.

Istnieje również stosunkowo nowy trend dotyczący filamentów tęczowych lub wielokolorowych, w których kolor zmienia się na całej długości szpuli. Podczas drukowania każdej warstwy kolor powoli się zmienia, dając efekt wielobarwnej tęczy. 

Zdjęcia autorstwa DasMia na stronie Instructables.

Filament z recyklingu

Na rynku pojawia się coraz więcej filamentów pochodzących w całości lub częściowo z recyklingu. Obecnie, ponieważ źródła recyklingowanego ABS, PET i polistyrenu są bardziej dostępne niż PLA, wybór filamentów pochodzących z recyklingu na bazie PLA jest mniejszy. 

Zdjęcie dzięki uprzejmości Closed Loop Plastics.

Chociaż wyniki mogą się różnić, filamenty pochodzące z recyklingu są z natury produktem mniej przewidywalnym, dostępnym w ograniczonej gamie kolorów. W przypadku wykorzystania w klasie, gdzie spójność działania drukarki jest cenioną cechą, filamenty pochodzące z recyklingu mogą powodować niepożądaną nieprzewidywalność.

Przydatne wskazówki

Zdjęcie autorstwa Page Russell na stronie Instructables.

Podobnie jak atrament do drukarki komputerowej, filament kupowany do drukarki 3D stanowi stały wydatek. Chroń swoją inwestycję dzięki porady autorstwa Paige Russel na przechowywanie filamentu w celu przedłużenia jego żywotności. 

Jeśli chodzi o ustawienie temperatury drukowania, zawsze należy kierować się zaleceniami producenta filamentu. Informacje te są często dołączone do opakowania filamentu lub dostępne na stronie internetowej producenta. Różne marki często mają nieco inne składy, które charakteryzują się nieco wyższą lub niższą temperaturą topnienia.

Ale co z…?

To prawda, że istnieje wiele rodzajów filamentów, których nie umieściliśmy na tej liście. Nylon, TPE, ASA, polipropylen, HIPS, Flex, poliwęglan i inne to opcje, które polecamy wszystkim hobbystom. Jednak w przypadku sal lekcyjnych koszty, wymagania dotyczące przechowywania, rzadkość użytkowania, wymagania dotyczące drukowania lub zapach tych alternatywnych materiałów sprawiają, że w większości przypadków trudno je polecić. 

Zdjęcie autorstwa Page Russell na stronie Instructables.

Jeśli jesteś nauczycielem i masz ulubiony rodzaj lub markę filamentu, który świetnie sprawdza się w Twojej klasie, daj nam znać w mediach społecznościowych, żebyśmy mogli uwzględnić to w przyszłych wersjach tego przewodnika. 

Warto również wspomnieć, że usługi na żądanie, takie jak Chmura polarna, Treatstock, iMaterialize, Shapeways, 3D Hubsoraz Ponoko (do cięcia laserowego) umożliwiają eksperymentowanie z szeroką gamą materiałów i procesów, a nawet stosowanie egzotycznych materiałów, takich jak metal lub włókno węglowe. Niektóre z tych opcji są bezpośrednio dostępne w menu Eksportuj programu Tinkercad.

Korzystając z tych usług, wystarczy przesłać model 3D, wybrać materiał, którego chcesz użyć, i uiścić opłatę, aby model został wydrukowany i dostarczony bezpośrednio do Twojej klasy. Może to być dość kosztowne, ale warto to zrobić w przypadku specjalnych projektów lub projektów klasowych na koniec roku.

Zachęcamy również do skontaktowania się z lokalną przestrzenią twórczą lub biblioteką publiczną, aby sprawdzić, czy istnieje możliwość współpracy z wolontariuszami w celu wydrukowania projektów do wykorzystania w klasie przy użyciu ich urządzeń i sprzętu. Ogromną zaletą może być pomoc lokalnych ekspertów, którzy poprowadzą proces, służąc swoją wiedzą, a także znaczna oszczędność czasu dzięki drukowaniu na wielu urządzeniach. 

Zdjęcie autorstwa Printeraction na stronie Instructables.

Więcej informacji

Podczas prowadzenia własnych badań w celu stworzenia niniejszego przewodnika znaleźliśmy wiele znakomitych zasobów, które szczegółowo i wyczerpująco omawiają temat opcji filamentów. Dla hobbystów i profesjonalnych użytkowników przydatne mogą być przewodniki online dostępne na stronach All3DP, Badania Prusaoraz MatterHackers zawierają niewyczerpane źródło przydatnych informacji na ten temat i wszystkie zostały wykorzystane przy tworzeniu naszego przewodnika. 

Aby dowiedzieć się więcej na temat lotnych związków organicznych (LZO) zawartych w filamentach i ich wpływie na zdrowie, zapoznaj się z Słoń w klasie autorstwa Mike'a Titscha na stronie 3D Printer World oraz cytowane przez niego źródła.