Klíčovým prvkem pro 3D tisk je bezpochyby materiál. V případě technologie FDM/FFF je to filament – tisková struna, která se vyrábí z celé řady materiálů a jejich směsí. Obvykle ji najdete v průměru 1, 75 mm a 2, 85 mm.
Tisková struna (filament) má specifické vlastnosti odvíjející se od jeho složení.
Před každým tiskem je tedy velmi důležité zvážit k jakým účelům bude tištěný předmět sloužit a podle toho zvolit vhodný filament. Proto v tomto článku přinášíme přehled vlastností několika nejpouživanějších materiálů a jejich vlastností.
Přehled materiálů v 3D tisku
PLA
PLA nebo také kyselina polymléčná je termoplastický polyester. Mezi jeho výhody spadá i fakt, že je vyroben z obnovitelných zdrojů, není závyslý na ropě ani její příměsi. Na povrch však vypadá jako běžné odolné plasty, dosahuje také stejných kvalit – jako jsou ohyb, pružnost, tvrdost a odolnost.
Vlastnosti: Tvrdost, nízká deformatelnost, malá tepelná roztažnost, nezávadnost.
Využití: Výroba prototypů, hraček. Poslouží i pro tisk větších objektů a nebo naopak pro tisk drobných součástek.
PET-G
Je vyroben z nejužívanějšího plastu na světě, tedy z PET (slouží k výrobě lahví, obalů na potraviny, oděvní vlákna). Další příměsí tohoto materiálu je „modifikovaný glykol” v názvu vyznačen písmenem “G”.
Jde o velmi odolný materiál, odolá vysoké teplotě i namáhavější manipulaci. Zachovává si lesklý povrch, propojuje vrstvy při tisku, neabsorbuje vodu. Materiál lze recyklovat.
Vlastnosti: Vysoká tepelná odolnost, houževnatost, lesk, propojování jednotlivých vrstev tisku, bez zápachu, recyklovatelný, neabsorbuje vodu.
Využití: Vhodný pro mechanicky namáhané součástky.
ASA
Je velmi podobný ABS, při tisku se však méně smršťuje, navíc vyniká odolností proti UV záření. Ideální pro venkovní užití, na výrobu sportovního náčiní nebo nábytku. Disponuje také odolností vůči nárazu a opotřebení.
Vlastnosti: UV odolný, vysoká tepelná odolnost, recyklovatelný, dobrá přilnavost mezi jednotlivými vrstvami tisku.
Využití: Ideální pro tisk předmětů pro venkovní užití. Skvělá volba také pro modely určené k postprocessingu.
ABS+
ABS+ je vylepšenou verzí ABS s větší odolností vůdči teplu a opotřebení.
Vlastnosti: Odolnost, nezávadnost, dobrá reakce na teplotu s minimální deformací při tisku. Až 40% větší pevnost oproti klasickému ABS.
Využití: Tisk všemožných běžně využívaných předmětů s větší mírou námáhanosti.
ABS
Zkratka ABS označujeAkrylonitrilbutadienstyren, což je amorfní termoplastický průmyslový kopolymer. Jde o velmi houževnatý materiál, jeho nejpřednější vlstností je odolnost vůdči mechanickému poškození. Materiál je tuhý, zdravotně nezávadný, dle typu odolný vůdči nízkým i vysokým teplotám. Odolný je též vůdči kyselinám, olejům, tukům, hydroxidům a uhlovodíkům. Lze jej lepit rozpustnými lepidly na bázi toulenu a methylenchloridu. Lze použít i polyakrylátové lepidla.
Nejčastěji se užívá při výrobě nábytku, lahví, vyrábí se z něj také většina kostiček stavebnice LEGO.
Vlastnosti: Tuhý, odolný vůdči nízkým a vysokým teplotám i proti kyselinám a hydroxidům.
Využití: Široké využití pro tisk praktických věcí, prototypů a nástrojů.
NYLON
Jde o jeden z nejznámějších syntetických materiálů, známe jej především díky módnímu průmyslu. Díky svým unikátním vlastnostem se užívá také v 3D tisku.
Mezi jeho přední výhody se řadí vysoká pevnost a odolnost, elastyčnost, chemická odolnost, lehkost a odolnost proti mokru. S čím si však neporadí jsou vysoké teploty a oheň.
Vlastnosti: Pevnost, pružnost, elastyčnost, chemická odolnost, lehkost, odolnost proti vlhkosti.
Využití: Náhradní díly, namáhané součástky.
NYLON CARBON
Jedinečné spojení syntetického nynlonu s vysokým podílem uhlíkových vláken v jednom filamentu. Jde o upravený, zpevněný materiál. Má lepší chemickou a tepelnou odolnost.
Při tisku zaručuje větší přesnost a kvalitní povrch.
Vlastnosti: Chemická a tepelná odolnost, kvalita povrchu.
Využití: Vhodný pro tisk namáhaných součástek a moto dílů.
TPU
Termoplastický polyuretán vyniká svoji pružností a chemickou odolností.
Vlastnosti: Pružnost, chemická odolnost.
Využití: Zdravotnictví, automobilový průmysl, doplňkové předměty pro elektroniku (pouzdra, obaly, nástroje).
TPE
Kombinuje měkost a pružnost. Přesto je odolný a trvdý.
Vlastnosti: Vysoká odolnost proti odření, ohybům, roztržení.
Využití: Široké využití pro všechny předměty u nichž vyžadujeme vysokou pružnost.
TPS
Termoplastický polyuretán na bázi styrolu. Jde o nejpoužívanější materiál z řady TPE materiálů, je chemicky odolný a má dobré mechanické vlastnosti.
Vlastnosti: Chemická odolnost, pružnost.
Využití: Využíván napříč obory pro své jedinečné pružné vlastnosti.
PC polycarbonat
Velmi odolný termoplastický materiál, odolný proti silným nárazům. Navzdory své pernosti a tuhosti má lehkou váhu. Zmínit lze i jeho elektroizolační schopnosti.
Vlastnosti: Odolnost, lehkost, elektroizolace.
Využití: Široké využití pro tisk odolných dílů a součástek.
PP polypropylen
Odolný materiál i vůdči UV záření. Oblíbený je také proto, že nabízí mnoho možností v postprocesových úpravách. Lze jej svařovat, ohýbat i obrábět, avšak s lepidlem si neporadí.
Rozpustný je pouze v xylenech a tetrahydronaftalenu, a to při teplotách 160 – 170 °C.
Vlastnosti: UV odolnost, vhodný pro postprocessing.
Využití: Využíván v chemickém, textilním i potravinářském průmyslu.