La Tinkercad, ne place să aflăm cum profesorii din întreaga lume transformă proiectele elevilor lor în realitate cu ajutorul imprimării 3D. Credem că imprimarea 3D (și fabricarea digitală în general) oferă oamenilor obișnuiți o oportunitate extraordinară de a-și proiecta și modela lumea. Cu toate acestea, am petrecut suficiente ore lucrând cu propriul nostru echipament pentru a ști că imprimarea 3D este un proces relativ lent și capricios, care poate duce uneori la rezultate dezamăgitoare. 

Pentru a vă oferi dvs. și clasei dvs. cele mai bune șanse de succes în imprimarea 3D, am creat acest ghid pentru a înțelege și a alege cel mai bun material (filament) de utilizat în circumstanțele dvs. Deși este adevărat că trebuie să înțelegeți setările și capacitățile imprimantei 3D specifice, filamentul cu care o alimentați este un ingredient la fel de important (și adesea neglijat) pentru o imprimare reușită. 

Ghidul următor prezintă o analiză deliberat restrânsă a tipurilor de filamente pe care le considerăm utile și demne de înțeles pentru imprimarea în clasă. Pentru îndrumări privind gama mai largă de filamente potrivite pentru profesioniști și amatori, consultați lecturile recomandate la sfârșitul acestui articol.

Bucurați-vă de ghid și nu uitați să ne împărtășiți imprimările reușite pe Twitter, Facebook, sau Instagram. 

Fotografie realizată de Page Russell pe Instructables.

PLA

Ușurință în utilizare: Ușor

Temperatura de imprimare: 180 °C – 230 °C

Temperatura patului de imprimare: Nu este necesară încălzire, 20 °C – 60 °C (opțional)

Avantaje: Relativ inodor, deformare sau contracție minimă, număr incredibil de variații de filamente (vezi Opțiuni distractive mai jos), ieftin, nu necesită pat de imprimare încălzit, biodegradabil (limitat), reciclabil (limitat). 

Contra: Imprimări fragile, cu rezistență mecanică relativ scăzută în comparație cu alte materiale, se topesc ușor la temperaturi ridicate (deși uneori sunt utile pentru efecte de recoacere deliberate).

Imaginea PETG transparent, cu amabilitatea MatterHackers.

PETG

Ușurință în utilizare: Mediu

Temperatura de imprimare: 220 °C – 250 °C

Temperatura patului de imprimare: 50 °C – 75 °C

Avantaje: Aderență incredibilă la patul de imprimare (uneori prea bună), flexibilitate îmbunătățită față de PLA, rezistență ridicată, deformare sau contracție minimă, imprimările rezultate sunt relativ rezistente la căldură în comparație cu PLA, aderență excelentă a straturilor.

Contra: Are un miros ușor, filamentul absoarbe umezeala dacă este depozitat la aer liber (ceea ce duce la performanțe slabe de imprimare), necesită o platformă de imprimare încălzită, se recomandă utilizarea unui separator pentru platforma de imprimare (bandă adezivă sau lipici) pentru a preveni lipirea permanentă. Plăcile de construcție flexibile sunt noua tendință și toată lumea ar trebui să le aibă, indiferent de ceea ce imprimați!

Un exemplu de probleme de deformare frecvente la imprimarea ABS. Fotografie oferită de Ultimaker.

ABS

Ușurință în utilizare: Expert

Temperatura de imprimare: 210 °C – 250 °C

Temperatura patului de imprimare: 80 °C – 110 °C

Avantaje: Rezistență ridicată, rezistență mai bună la radiațiile UV pentru aplicații în exterior, utilizat frecvent în articolele de uz casnic (cum ar fi cărămizile LEGO), imprimările rezultate sunt relativ rezistente la căldură în comparație cu PLA, aderență fenomenală a straturilor. 

Contra: Miros perceptibil, necesită aerisire în timpul imprimării, probleme considerabile de deformare/contracție, necesită pat încălzit, preocupări legate de emisiile de COV (în special pentru studenții cu afecțiuni respiratorii), necesită incintă completă pentru reglarea căldurii și asigurarea unei ventilații adecvate.

Opțiuni distractive 

În cadrul acestor diferite formulări (dar mai ales în PLA) puteți găsi o serie de variante noi, care ar putea fi interesante pentru elevi. Există filamente care strălucesc în întuneric sau își schimbă culoarea la temperaturi ridicate sau scăzute. 

Imagine furnizată de MatterHackers.

Puteți găsi filamente transparente sau filamente translucide colorate. Există multe filamente cu nuanțe metalice sau sclipiri strălucitoare.

Există, de asemenea, o tendință relativ nouă de filamente curcubeu sau multicolore, în care culoarea se schimbă pe toată lungimea bobinei. Pe măsură ce fiecare strat se imprimă, culoarea se schimbă încet, rezultând un efect multicolor, asemănător curcubeului. 

Imagini de DasMia pe Instructables.

Filament reciclat

Pe piață există un număr tot mai mare de filamente parțial sau complet reciclate. În prezent, deoarece sursele de ABS, PET și polistiren reciclate sunt mai abundente decât PLA, există mai puține opțiuni pentru filamentele reciclate pe bază de PLA. 

Imagine furnizată de Closed Loop Plastics.

Deși rezultatele pot varia, filamentele reciclate sunt, prin natura lor, un produs mai puțin previzibil, cu o gamă limitată de culori. Pentru utilizarea în clasă, unde consistența imprimantei este un atribut prețuit, filamentele reciclate pot adăuga o imprevizibilitate nedorită.

Sfaturi utile

Fotografie realizată de Page Russell pe Instructables.

La fel ca cerneala din imprimanta computerului, filamentul pe care îl cumpărați pentru imprimanta 3D reprezintă o cheltuială continuă. Protejați-vă investiția cu aceste sfaturi de Paige Russel privind depozitarea filamentului pentru a-i prelungi durata de viață. 

Când vine vorba de setarea temperaturii de imprimare, consultați întotdeauna setările recomandate de producătorul filamentului. Acestea sunt adesea incluse împreună cu filamentul sau disponibile pe site-ul web al producătorului. Diferite mărci vor avea adesea formule ușor diferite, cu temperaturi de topire puțin mai mari sau mai mici.

Dar ce zici de…?

Este adevărat că există un număr mare de formule de filamente pe care nu le-am inclus în această listă. Nylonul, TPE, ASA, polipropilena, HIPS, Flex, policarbonatul și altele sunt toate opțiuni pe care le-am recomanda oricărui pasionat să le exploreze. Pentru un mediu de clasă, însă, costul, cerințele de depozitare, frecvența redusă de utilizare, cerințele de imprimare sau mirosul acestor alternative fac ca, în majoritatea cazurilor, să fie dificil să le recomandăm. 

Fotografie realizată de Page Russell pe Instructables.

Cu toate acestea, dacă sunteți un cadru didactic care jură pe un anumit tip sau brand de filament care funcționează remarcabil în sala de clasă, vă rugăm să ne menționați acest lucru pe rețelele de socializare, pentru a ne ajuta să actualizăm acest ghid în viitor. 

De asemenea, merită menționat faptul că serviciile la cerere, cum ar fi Nor polar, Tratament stoc, iMaterialize, Shapeways, 3D Hubs, și Ponoko (pentru tăierea cu laser) permit experimentarea cu o gamă largă de materiale și procese, sau chiar utilizarea de materiale exotice, precum metalul sau fibra de carbon. Unele dintre aceste opțiuni sunt accesibile direct din meniul Export al Tinkercad.

Cu aceste servicii, trebuie doar să încărcați modelul 3D, să selectați materialul pe care doriți să îl utilizați și să plătiți o taxă pentru a fi tipărit și livrat direct în sala de clasă. Poate fi destul de costisitor, dar poate merita pentru un caz special sau pentru un proiect de clasă de sfârșit de an.

Vă încurajăm, de asemenea, să contactați spațiul de creație local sau biblioteca publică pentru a vedea dacă există posibilitatea de a colabora cu voluntari pentru a imprima proiectele pentru sala de clasă folosind facilitățile și echipamentele acestora. Poate fi un avantaj enorm să aveți personal local specializat care să vă ghideze în acest proces, să vă ofere expertiza sa, precum și o economie considerabilă de timp pentru imprimarea pe mai multe mașini. 

Fotografie realizată de Printeraction pe Instructables.

Lecturi suplimentare

În timpul cercetărilor pe care le-am efectuat pentru a crea acest ghid, am găsit o serie de resurse remarcabile care explorează în detaliu și cu multă acuratețe tema opțiunilor de filamente. Pentru amatori sau utilizatori profesioniști, ghidurile online de la All3DP, Cercetare Prusa, și MatterHackers oferă o cantitate inepuizabilă de informații utile pe această temă și au fost toate utilizate pentru a ne informa propriul ghid de aici. 

Pentru a afla mai multe despre COV-urile din filamente și efectele asupra sănătății, consultați Elefantul din clasă de Mike Titsch pe 3D Printer World și referințele pe care le citează.