Jaki filament do drukarki 3D wybrać? Czym się charakteryzuje PLA, PETG, TPU i inne? Poradnik dla początkujących

Wybierając swoją pierwszą drukarkę 3D, stoimy również przed podjęciem innych decyzji. Świeżo po jej zakupie musimy zdecydować, z jakiego filamentu chcemy korzystać do swoich wydruków. Na rynku obecnych jest naprawdę wiele rodzajów, a każda drukarka 3D ma również swoje ograniczenia co do obsługi określonych materiałów. Najpierw więc musimy się upewnić, czy wybrany filament jest kompatybilny z naszym sprzętem, ponieważ każdy wymaga do druku określonych warunków. Bardzo ważne jest również przeznaczenie naszego wydruku, albowiem jeden filament będzie dość łatwy w obsłudze, jednak mniej wytrzymały, z kolei inny może być bardziej plastyczny, ale użycie go w wydrukach będzie się wiązało z pewnymi wymaganiami. W celu podjęcia najlepszej decyzji trzeba najpierw dowiedzieć się, czym się charakteryzują poszczególne filamenty i czego możemy od nich oczekiwać.

Autor: Natan Faleńczyk

Sam filament to materiał, który służy do wydruku modeli 3D. Jest więc analogicznie tym samym co toner lub tusz dla tradycyjnych drukarek. W zależności od rodzaju możemy się spotkać z filamentami pochodzenia naturalnego, a także z tymi, które swoje źródło mają w całkowicie sztucznych składnikach. Po przetworzeniu określonego materiału uzyskuje się włókna o różnej średnicy (zazwyczaj 1,75 mm), które później nawija się na szpule. Następnie produkt jest pakowany i sprzedawany w takiej formie. Ten poradnik powstał z myślą o początkujących osobach, które z aspektem wydruków 3D nie miały zbyt wiele do czynienia, jednak chcą zacząć swoją przygodę. Jako że sam typ filamentu nie daje 100% pewności, że nasze wydruki wyjdą idealnie, w zestawieniu postaram się podać sprawdzone firmy, od których zakup będzie wiązał się z bardzo dobrą jakością materiału. Niestety bardzo łatwo natrafić na filament, który w aukcji zachęca swoją ceną, jednak tuż po zakupie mamy z nim same problemy. Warto więc wydać trochę więcej pieniędzy, ale cieszyć się bezproblemowym drukowaniem. Zapraszam do zapoznania się ze wszystkimi "podstawowymi" filamentami, zaczynając od cieszącego się największą popularnością PLA.

Wybór odpowiedniego filamentu do drukarki 3D może początkowo wydawać się bardzo trudnym zadaniem. Jednak po bliższym przyjrzeniu się każdemu z nich, podejmiemy decyzję z dużo lepszym rezultatem. 

HP Jet Fusion - druk 3D w kolorze i jakości przemysłowej

Filament PLA

Jak już wspomniano wcześniej, jest to najpopularniejszy filament do drukarki 3D, co najmniej z dwóch powodów: jest bardzo łatwy w wydruku oraz kosztuje relatywnie niewiele. PLA, a mówiąc dokładniej polilaktyd (kwas mlekowy), jest surowcem pochodzenia naturalnego. Pozyskiwany jest ze sfermentowanej skrobii roślinnej różnego rodzaju (kukurydza, ziemniaki, trzcina cukrowa, maniok, buraki), a więc jest biodegradowalny. Dużą zaletą jest również to, że jest całkowicie nieszkodliwy dla człowieka, więc przy drukowaniu nie musimy się obawiać o toksyczne opary. Jest to całkiem sztywny materiał, który jednak niezbyt nadaje się do poddawania go dodatkowej obróbce. Filament ten jest polecany dla początkujących użytkowników. Jak każdy, ma jednak swoje wady. Można do nich zaliczyć słabą odporność na promieniowanie UV (więc zastosowanie na zewnątrz całkowicie odpada), a także niską wytrzymałość na wyższe temperatury (materiał może się odkształcać). Mimo swoich zalet nie nadaje się do kontaktu z żywnością, o czym trzeba pamiętać. Ze względu na swoją cenę możemy go użyć do "szkiców" swoich projektów, druku figurek lub użytkowych przedmiotów, które nie będą narażone na mniej sprzyjające warunki. Nie wymaga on wysokich temperatur - zazwyczaj od 190 do 230°C dla dyszy i około 60°C dla stołu.

Filament ABS

Jeden z trwalszych, ale jednocześnie dość ciężkich do wydruku materiałów. Wymaga dość wysokiej temperatury dyszy (od 240 do nawet 260 stopni Celsjusza), a więc nie każda drukarka będzie w stanie go poprawnie obsłużyć. Dodatkowo ABS (akrylonitrylo-butadieno-styren) jest filamentem bardzo kurczliwym i wymaga podgrzewanego stołu, ponieważ w przeciwnym wypadku, podczas nagłej zmiany temperatury może zacząć pękać. Wymagana jest więc najlepiej ogrzewana komora, a w przypadku otwartych konstrukcji zabezpieczenie obszaru wydruku przed zmianą temperatury. Ten polimer powstaje przy użyciu ropy naftowej, więc wymaga również drukowania w bardzo dobrze wentylowanym pomieszczeniu, ponieważ w tym wypadku wydzielane są niekorzystne (wręcz toksyczne) dla człowieka substancje. Mimo swoich wad materiał ten jest stosowany w przedmiotach codziennego użytku i z pewnością posiadamy w domu kilka rzeczy, które są z niego wykonane. Jest tworzywem o bardzo dużej odporności na działanie temperatur (od -20 do 80°C) i z powodzeniem można go poddawać dodatkowej obróbce jak choćby wierceniu. 

Filament TPU

TPU (termoplastyczny poliuretan) to gumopodobny filament, który ma bardzo szeroki zakres wykorzystania. Jeśli potrzebujemy wykonać jakiś element, który właściwościami będzie dość zbliżony właśnie do gumy, to trafiliśmy idealnie. Z powodzeniem wykonamy z niego etui na smartfona bądź wszelkiego typu uszczelki. Dostępny jest on w różnej skali twardości Shore'a. Wymagany jest podgrzewany stół (od 40 do 80°C) oraz niska prędkość wydruku (od 20 do 40 mm/s). Sama temperatura dyszy oscyluje przeważnie od 210 do 240 stopni Celsjusza, więc większość nawet podstawowych drukarek 3D nie powinna mieć problemu z jego obsługą. Natomiast tworzywo nie jest kurczliwe jak ABS, więc nie musimy się dodatkowo martwić o zmiany temperatury. Wspomnieć można, że TPU jest odporny na wstrząsy i bardzo dobrze je wytłumia. Po ściśnięciu wydruku powróci on po chwili do swojego pierwotnego kształtu. Jest on także dość odporny na ścieranie, różnego rodzaju smary oraz substancje chemiczne.

Filament PETG

PETG (Politereftalen etylu + glikol) jest drugim co do popularności filamentem, głównie ze względu na swoje cechy oraz łatwość wydruku. Wykonane za jego pomocą modele wychodzą gładkie, nie rysują się, są wodoodporne i całkiem wytrzymałe. Podczas drukowania nie wydziela się żadna substancja, która nie sprzyjałaby naszemu zdrowiu, ani też zapach. Warto pamiętać, że powinniśmy go przechowywać w możliwie jak najbardziej suchych warunkach, ponieważ wilgoć niekorzystnie wpływa na jego właściwości. Spośród innych filamentów wyróżnia go także odporność na temperatury do 70°C. Jest to jeden z bardzo wszechstronnych materiałów, więc z powodzeniem możemy go stosować w większości naszych projektów. Stół w trakcie wydruku powinien być podgrzewany (od 60 do 70°C), a temperatura dyszy oscyluje zazwyczaj w granicach 220 - 250 stopni Celsjusza. Dodać można, że filament ten nie ma tendencji do kurczenia się i jest polecany dla początkujących użytkowników.

Filament ASA

Filament ASA (Akrylonitryl Styren Akryl) jest bardzo podobny swoimi właściwościami do ABS - choć niestety także tymi niekorzystnymi. Zaczynając jednak od zalet: materiał ten jest bardzo odporny na promieniowanie UV i niesprzyjające warunki atmosferyczne (w tym wilgoć i zmiany temperatur), więc bez problemu możemy go użyć do projektów z zewnętrznym wykorzystaniem. Jednak przy wydruku wydziela toksyczne substancje i nieprzyjemny zapach, więc dobra wentylacja to podstawa. Wyróżnia się także całkiem silnym skurczem tak jak wspomniany ABS. Trzeba mieć na uwadze, że jego temperatury wydruku, jeśli chodzi o dyszę, wynoszą od 240 do 260°C, a sam stół musi być podgrzewany w granicach od 90 do 110°C. Najlepiej jednak sprawdzi się w tym wypadku grzana komora. Wymagania materiału co do druku są dość spore, ale rekompensują je jego mocne strony.

Polecane firmy

Tak jak było to zaznaczone we wstępie, zostaną tu podane konkretne firmy zajmujące się produkcją dobrych jakościowo materiałów, których z pewnością nie będziemy żałować po zakupie. Nie jest to materiał sponsorowany w żaden sposób, po prostu zdaje sobie sprawę jak ciężko nabyć dobry jakościowo filament. Tym bardziej że pomimo wielu pozytywnych komentarzy w internecie, często natkniemy się na felerny produkt. 

• Nanocaddo - PLA (1 kg filamentu to koszt około 50 zł) - stosunkowo nowy gracz na omawianym rynku, jednak mimo relatywnie niskiej ceny, materiał charakteryzuje się bardzo dobrą jakością i nie będziemy mieli problemów z jego eksploatacją
• Devil Design - PETG (1 kg filamentu - 89 zł) - cena za filament nie należy do najniższych, jednak jakość całkowicie rekompensuje nam wydatek i nie uświadczymy żadnych problemów z wydrukiem (w tym z zapychaniem się dyszy)
• Rosa 3D (Rosa-Flex 96A) - TPU (0,5 kg filamentu - 104 zł) - bardzo wytrzymały i stosunkowo łatwy w wydruku filament, który jak pozostałe nie sprawia problemów w wydruku
• Devil Design - ASA (1 kg filamentu - 115 zł) - po raz kolejny wymieniona już firma, ponieważ jej filamenty zazwyczaj są bardzo dobrej jakości i zwyczajnie się opłacają
• PF Filament - ABS (1 kg filamentu - 55 zł) - dobrze oceniany, a przy tym bardzo tani filament, który nie powinien nam sprawiać żadnych kłopotów

Z pewnością każdy użytkownik drukarki 3D ma swoje sprawdzone firmy, od których nabywa materiał. Zachęcam do podzielenia się nimi w komentarzach. Dzięki temu może uda się nam stworzyć listę sprawdzonych filamentów od zaufanych sprzedawców. Z pewnością każdy z nas odniesie z takiego zabiegu wymierne korzyści.

Podsumowanie

Mam nadzieję, że ten poradnik pomógł osobom, które zaczynają swoją przygodę z drukiem 3D w podjęciu decyzji co do zakupu odpowiedniego filamentu. Na rynku dostępnych jest oczywiście dużo więcej materiałów, aczkolwiek dla początkujących nie będą miały one zbyt wielkiego znaczenia, dlatego też nie zostały omówione w tym zestawieniu. Dodać można, że niektóre filamenty, takie jak PLA, czy ABS, mają swoją ulepszoną wersję z dopiskiem "+" lub "Plus". Charakteryzują się one wzmocnieniem swoich mocnych cech oraz częściowym udoskonaleniem tych słabszych. Większość użytkowników wykorzystuje zazwyczaj trzy najpopularniejsze materiały, jakimi są PLA, PETG oraz TPU, ponieważ kombinacja tych trzech zapewnia odpowiednie możliwości do wydruku niemal każdego projektu. Rzecz jasna te z nich, które wymagają wytrzymałych materiałów, odpornych na działanie czynników zewnętrznych, będą potrzebowały użycia ABS lub ASA, jednak w takim wypadku koniecznie pamiętajmy o dobrej wentylacji pomieszczenia, aby nie wdychać toksycznych oparów. W razie jakichkolwiek pytań możemy śmiało zadawać je w komentarzach. Zapewne również w gronie czytelników PurePC znajdują się osoby, które są bardziej zaznajomione z drukiem 3D i udzielą nam swoich rad.