V podjetju Tinkercad z veseljem poslušamo, kako učitelji po vsem svetu s pomočjo 3D-tiska uresničujejo ideje svojih učencev. Verjamemo, da 3D-tiskanje (in digitalna proizvodnja na splošno) ponuja navadnim ljudem izjemno priložnost, da oblikujejo in ustvarjajo svoj svet. Vendar pa smo na naši opremi preživeli dovolj ur, da vemo, da je 3D-tiskanje relativno počasen in nestabilen proces, ki lahko včasih privede do razočaranja. 

Da bi vam in vaši učilnici omogočili najboljše možnosti za uspešno 3D-tiskanje, smo pripravili ta vodnik za razumevanje in izbiro najboljšega materiala (filamenta) za vaše potrebe. Čeprav je res, da morate razumeti nastavitve in zmogljivosti vašega 3D-tiskalnika, je filament, ki ga vstavite v tiskalnik, enako pomemben (in pogosto spregledan) dejavnik za uspešno tiskanje. 

V naslednjem vodniku smo se namerno osredotočili na vrste filamentov, za katere menimo, da so primerni za uporabo in razumevanje v okviru tiskanja v razredu. Za navodila o širšem svetu filamentov, primernih za profesionalce in ljubitelje, si oglejte naše priporočene vire na koncu tega prispevka.

Uživajte v vodniku in ne pozabite, da nam pokažete svoje uspešne odtise na Twitter, Facebook, ali Instagram. 

Fotografija: Page Russell na Instructables.

PLA

Enostavnost uporabe: Enostavno

Temperatura tiskanja: 180 °C – 230 °C

Temperatura tiskalne plošče: Ni potrebno ogrevanje, 20 °C – 60 °C (neobvezno)

Prednosti: Relativno brez vonja, minimalno krivljenje ali krčenje, neverjetno število različic filamentov (glejte zabavne možnosti spodaj), poceni, ni potrebna ogrevana tiskalna podlaga, biorazgradljiv (omejeno), reciklabilen (omejeno). 

Slabosti: Krhki odtisi z relativno nizko mehansko trdnostjo v primerjavi z drugimi materiali, se pri visoki temperaturi zlahka stopijo (čeprav je to včasih koristno za namerne učinke žarjenja).

Slika prozornega PETG-ja je last MatterHackers.

PETG

Enostavnost uporabe: Srednje

Temperatura tiskanja: 220 °C – 250 °C

Temperatura tiskalne plošče: 50 °C – 75 °C

Prednosti: Neverjetna oprijemljivost tiskalne podlage (včasih celo preveč dobra), izboljšana prožnost v primerjavi s PLA, visoka trdnost, minimalno krivljenje ali krčenje, končni odtisi so v primerjavi s PLA relativno odporni na vročino, odlična oprijemljivost plasti.

Slabosti: Nekateri vonji, filamenti bodo vpili vlago, če jih shranite na prostem (kar vodi do slabe kakovosti tiskanja), zahtevajo ogrevano tiskalno podlago, priporočljiv je ločevalnik tiskalne podlage (slikarski trak ali lepilni palček), da se prepreči trajna vezava. Fleksibilne tiskalne plošče so nova vroča novost in vsakdo bi jih moral imeti, ne glede na to, s čim tiskate!

Primer deformacij, ki so pogoste pri tiskanju ABS. Fotografija z dovoljenjem Ultimaker.

ABS

Enostavnost uporabe: Strokovnjak

Temperatura tiskanja: 210 °C – 250 °C

Temperatura tiskalne plošče: 80 °C – 110 °C

Prednosti: Visoka trdnost, boljša odpornost proti UV-žarkom za zunanjo uporabo, pogosto se uporablja v gospodinjskih izdelkih (kot so LEGO kocke), natisnjene površine so relativno odporne proti vročini v primerjavi s PLA, fenomenalna adhezija plasti. 

Slabosti: Opazen vonj, med tiskanjem je potrebno prezračevanje, precejšnje težave z deformacijo/krčenjem, potrebna je grelna plošča, zaskrbljenost zaradi emisij hlapnih organskih spojin (zlasti za študente z boleznimi dihal), potrebna je popolna zapora za regulacijo toplote in zagotavljanje ustreznega prezračevanja.

Zabavne možnosti 

V okviru teh različnih formulacij (zlasti pa v PLA) lahko najdete številne novosti, ki bodo študente navdušile. Obstajajo filamenti, ki svetijo v temi ali spreminjajo barvo v vročih ali hladnih temperaturah. 

Slika je last MatterHackers.

Na voljo so prozorni filamenti ali barvni prosojni filamenti. Obstaja veliko filamentov z metalnimi odtenki ali bleščečimi iskricami.

Obstaja tudi relativno nov trend mavričnih ali večbarvnih filamentov, pri katerih se barva spreminja po celotni dolžini koluta. Med tiskanjem vsakega sloja se barva počasi spreminja, kar ustvarja večbarvni, mavrični učinek. 

Slike: DasMia na Instructables.

Reciclado Filamento

Na trgu je vedno več delno ali popolnoma recikliranih filamentov. Trenutno je zaradi večje razpoložljivosti virov za recikliran ABS, PET in polistiren v primerjavi s PLA manj možnosti za reciklirane filamente na osnovi PLA. 

Slika je last podjetja Closed Loop Plastics.

Čeprav se lahko vaša izkušnja razlikuje, so reciklirani filamenti po svoji naravi manj predvidljiv proizvod z omejeno paleto barv. Za uporabo v razredu, kjer je konsistentnost tiskalnika cenjena lastnost, lahko reciklirani filamenti dodajo neželeno nepredvidljivost.

Koristni nasveti

Fotografija: Page Russell na Instructables.

Tako kot črnilo za računalniški tiskalnik je tudi filament, ki ga kupite za 3D tiskalnik, stalni strošek. Zaščitite svojo naložbo z ti nasveti Paige Russel o shranjevanju filamenta za podaljšanje njegove življenjske dobe. 

Pri nastavljanju temperature tiskanja vedno upoštevajte priporočene nastavitve proizvajalca filamenta. Te so pogosto priložene filamentu ali na voljo na spletni strani proizvajalca. Različne blagovne znamke imajo pogosto nekoliko različne sestave, ki se med seboj razlikujejo po nekoliko višjih ali nižjih temperaturah taljenja.

A kaj pa…?

Res je, da obstaja veliko število formul za filamente, ki jih nismo vključili na ta seznam. Najlon, TPE, ASA, polipropilen, HIPS, Flex, polikarbonat in drugi so vse možnosti, ki jih priporočamo vsakemu ljubitelju, da jih preizkusi. Vendar pa so v učilnici zaradi stroškov, zahtev za shranjevanje, redke uporabe, zahtev za tiskanje ali vonja teh alternativ v večini primerov težko priporočljive. 

Fotografija: Page Russell na Instructables.

Če ste učitelj, ki prisega na določeno vrsto ali znamko filamenta, ki se v vašem razredu izjemno dobro obnese, nam to sporočite na družbenih omrežjih, da bomo lahko upoštevali to informacijo pri prihodnjih revizijah tega priročnika. 

Omeniti je treba tudi, da so storitve na zahtevo, kot so Polarni oblak, Treatstock, iMaterialize, Shapeways, 3D središčain Ponoko (za lasersko rezanje) omogočajo eksperimentiranje z različnimi materiali in postopki ali celo uporabo eksotičnih materialov, kot so kovina ali ogljikova vlakna. Nekatere od teh možnosti so neposredno dostopne v meniju Izvoz programa Tinkercad.

Pri teh storitvah preprosto naložite svoj 3D model, izberete material, ki ga želite uporabiti, in plačate pristojbino za tiskanje in dostavo neposredno v vašo učilnico. To je lahko precej drago, vendar se lahko izplača v posebnih primerih ali za končni projekt razreda.

Prav tako vas spodbujamo, da se obrnete na lokalni makerspace ali javno knjižnico in preverite, ali obstajajo možnosti za sodelovanje z prostovoljci pri tiskanju načrtov za učilnice z uporabo njihovih prostorov in opreme. Velika prednost je, da lahko lokalno strokovno osebje vodi proces, ponuja svoje znanje in izkušnje ter prihrani veliko časa pri tiskanju na več napravah. 

Fotografija: Printeraction na Instructables.

Dodatno branje

Med izvajanjem lastnih raziskav za pripravo tega vodnika smo našli številne odlične vire, ki podrobno in izčrpno obravnavajo temo možnosti filamentov. Za ljubitelje ali profesionalne uporabnike so spletni vodniki iz All3DP, Prusa Raziskavein MatterHackers ponujajo neizčrpno količino koristnih informacij o tej temi in so bile vse uporabljene za pripravo našega lastnega vodnika. 

Za več informacij o VOC v filamentih in njihovih vplivih na zdravje obiščite Slon v učilnici avtor Mike Titsch na spletni strani 3D Printer World in sklici, ki jih navaja.