Rodzaje Materiałów do Druku 3D i Ich Przeznaczenie 🧱

1. Termoplasty Powszechnego Użytku: Łatwość i Dostępność

Te materiały są najczęściej wybierane przez początkujących i do codziennych zastosowań.

🟢 PLA (Polilaktyd)

• Właściwości: Najłatwiejszy do druku, niski skurcz, biodegradowalny (kompostowalny w warunkach przemysłowych), dostępny w szerokiej gamie kolorów.

• Przeznaczenie:

  • Prototypowanie koncepcyjne (szybkie testowanie kształtu).

  • Modele dekoracyjne i artystyczne.

  • Figurki, zabawki (nie narażone na wysokie temperatury).

  • Edukacja.

• Ważne: Wrażliwy na wyższe temperatury (mięknie już przy ok. 60 C) i promienie UV, co ogranicza zastosowanie na zewnątrz.

⚪ PETG (Poli(tereftalan etylenu) z glikolem)

• Właściwości: Łączy łatwość druku PLA z wytrzymałością ABS. Dobra odporność chemiczna, transparentność (jeśli potrzebna), wytrzymałość na uderzenia i elastyczność. Mało podatny na odkształcanie (warping).

• Przeznaczenie:

  • Części funkcjonalne i mechaniczne (np. elementy do maszyn).

  • Opakowania na żywność (posiada atesty).

  • Elementy poddawane lekkim obciążeniom.

  • Zastosowania zewnętrzne (jest odporny na warunki atmosferyczne i UV).

2. Tworzywa Inżynieryjne: Wytrzymałość i Odporność

Jeśli potrzebujesz części, które wytrzymają duże obciążenia, wysoką temperaturę lub kontakt z chemikaliami, postaw na te materiały.

⚫ ABS (Kopolimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy)

• Właściwości: Wysoka wytrzymałość, twardość, odporność na uderzenia i wysokie temperatury (temperatura ugięcia cieplnego do ok. $100^\circ\text{C}$).

• Przeznaczenie:

  • Obudowy elektroniczne (np. piloty, części odkurzaczy).

  • Części samochodowe (np. elementy deski rozdzielczej).

  • Narzędzia i uchwyty.

• Ważne: Wymaga zamkniętej i grzanej komory w drukarce, aby zapobiec silnemu skurczowi i pękaniu warstw (warping). Wytwarza też nieprzyjemne opary, dlatego drukowanie wymaga dobrej wentylacji.

🟠 ASA (Akrylonitryl-styren-akrylan)

• Właściwości: Nazywany "ulepszonym ABS". Oferuje podobne właściwości mechaniczne i termiczne, ale jest wyjątkowo odporny na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne.

• Przeznaczenie:

  • Elementy zewnętrzne (np. obudowy czujników, części do dronów, elementy wyposażenia ogrodowego).

  • Części wymagające długotrwałej ekspozycji na słońce.

🔵 Nylon (Poliamid - PA)

• Właściwości: Największa wytrzymałość i elastyczność spośród podstawowych materiałów, wysoka odporność na ścieranie i chemikalia. Jest jednak higroskopijny (chłonie wilgoć).

• Przeznaczenie:

  • Koła zębate i łożyska (dzięki niskiej ścieralności).

  • Zawiasy i elementy sprężyste.

  • Elementy ruchome narażone na tarcie.

3. Materiały Specjalistyczne: Elastyczność i Kompozyty

Te materiały pozwalają na tworzenie wyjątkowych części o specyficznych wymaganiach.

🟡 TPU/TPE (Termoplastyczne Poliuretany/Elastomery)

• Właściwości: To "gumowe" filamenty. Są elastyczne, giętkie, rozciągliwe i mają doskonałą odporność na ścieranie. Twardość jest mierzona w skali Shore'a.

• Przeznaczenie:

  • Uszczelki i podkładki.

  • Etui na telefony.

  • Elastyczne protezy i wkładki do butów.

  • Elementy tłumiące drgania.

💎 Włókna Węglowe i Szklane (Kompozyty)

• Właściwości: Są to filamenty np. PLA, PETG, Nylon lub ABS wzmocnione drobnymi włóknami węglowymi (CF) lub szklanymi (GF). Zwiększają drastycznie sztywność, wytrzymałość na rozciąganie i stabilność wymiarową.

• Przeznaczenie:

  • Wysoce obciążone części konstrukcyjne.

  • Części lotnicze (drony).

  • Narzędzia i oprzyrządowanie produkcyjne.

• Ważne: Włókna są bardzo ścierne, wymagają użycia dyszy ze stali hartowanej lub innej odpornej na ścieranie.

Podsumowanie i Wybór Materiału

Wybór najlepszego filamentu zawsze zależy od zastosowania końcowego drukowanego elementu i warunków, w jakich będzie pracował.

Jeśli zależy Ci głównie na szybkim prototypowaniu, modelach czysto wizualnych lub dekoracyjnych, postaw na PLA ze względu na jego łatwość druku i szeroką gamę kolorów.

Gdy potrzebujesz części funkcjonalnych, które wytrzymają umiarkowane obciążenia i będą odporne na uderzenia, PETG będzie świetnym kompromisem między wytrzymałością a łatwością obróbki. W przypadku, gdy elementy będą narażone na długotrwałe działanie słońca i warunków atmosferycznych, wybierz ASA.

Dla wytrzymałości mechanicznej, odporności na ciepło oraz wysokich obciążeń (np. obudowy elektroniki, elementy maszyn), idealny będzie ABS lub Nylon. Pamiętaj jednak, że Nylon i jego kompozyty (włókno węglowe) są najlepsze do aplikacji z dużym tarciem i ścieraniem (np. koła zębate).

Natomiast do tworzenia elastycznych elementów, takich jak uszczelki, podkładki czy etui, niezbędny jest TPU/TPE.