Spis treści:
Filamenty to grupa materiałów termoplastycznych wykorzystywanych w technice druku trójwymiarowego. Skład chemiczny poszczególnych termoplastów determinuje ich właściwości fizyczne. Specyficznym rodzajem materiałów termoplastycznych są filamenty elastyczne, nazywane również flex. Dzięki nim możliwe jest drukowanie 3D elementów wyróżniających się zdolnością do elastycznego odkształcania. Co jeszcze warto wiedzieć o filamentach flex?
Filament elastyczny – podstawowe informacje
Materiały termoplastyczne typu flex doskonale nadają się do drukowania niewielkich serii produktów dekoracyjnych, funkcjonalnych i dla kolekcjonerów. Dodatkowo ten termoplast jest wykorzystywany do drukowania komponentów konstrukcyjnych i obudów. W warunkach domowych filament flex może być używany do produkcji użytecznych elementów o właściwościach elastycznych. Takie materiały są produkowane głównie z elastomerów TPE (z ang. Thermoplastic Elastomers), które po odkształceniu mają zdolność do szybkiego powrotu do pierwotnego kształtu. W trakcie druku 3D każda kolejna warstwa ściśle przylega do poprzedniej, tworząc tym samym zbity i jednorodny produkt, który jest przyjemny w dotyku.
Właściwości filamentów flex
Wydruki 3D wykonane z filamentów elastycznych mają wysoki współczynnik tarcia. Ponadto są odporne na działanie różnorodnych substancji chemicznych. Dzięki tym właściwościom doskonale nadają się do produkcji elementów wyróżniających się elastycznością, trwałością i wysoką odpornością na czynniki zewnętrzne.
Przykładowymi zastosowaniami są opony i osłony zderzaków pojazdów zdalnie sterowanych, a także antypoślizgowe podkładki oraz nóżki do mebli i różnych urządzeń. Filament flex doskonale sprawdza się w projektach zrób to sam (DIY).
Poszczególne filamenty elastyczne różnią się od siebie m.in. twardością mierzoną w skali Shore’a.
Ze względu na szereg specyficznych cech elastomerów, dotyczących np. optymalnej temperatury pracy głowicy drukującej i stołu roboczego, jest zalecane dokładne zapoznanie się z rekomendacjami producenta filamentu. Najpierw jednak należy upewnić się, że posiadany model drukarki 3D jest przystosowany do obsługi filamentów typu flex.
Filament elastyczny – drukowanie
Proces drukowania z wykorzystaniem elastomerów na bazie TPE wymaga doświadczenia i umiejętnego ustawienia temperatury pracy. Nieprawidłowo ustawione parametry urządzenia drukującego mogą przyczynić się do niechcianego rozciągania się, co prowadzi do utraty struktury, podwijania i zwijania wydruków. Ponadto w trakcie pracy z filamentami elastycznymi warto ustawić niskie prędkości wydruku, ponieważ płynne ruchy głowicy minimalizują uszkodzenia i odkształcenia wydruku.
Wykorzystywane materiałów typu flex może być problematyczne w urządzeniach wyposażonych w ekstruder typu Bowden. Taki system podawania filamentu nie jest dostosowany do pracy z miękkimi i łatwo ściskanymi materiałami. Lepszym rozwiązaniem jest wybór ekstruderów bezpośrednich, zapewniających krótką drogę filamentu od ekstrudera do głowicy drukującej.
Elastomery – zastosowanie i dodatkowe informacje
Filamenty elastyczne są dostępne w różnych wersjach i rozmiarach. Najczęściej wykorzystywane są materiały o średnicy 1,75 mm nawinięte na szpulę. Wszechstronne zastosowanie sprawia, że elastomery są wykorzystywane w różnych branżach, m.in. w motoryzacyjnej do produkcji uszczelniaczy, membran, zderzaków, listew, tulei i klinów. Unikalne właściwości elastyczne i tłumiące sprawiają, że ten materiał jest używany także w przemyśle do drukowania różnego rodzaju części zamiennych. Co jeszcze warto wiedzieć o filamentach flex?
- Wysoka elastyczność i giętkość umożliwiają łatwe odseparowanie wydrukowanego obiektu od stołu drukarki.
- Materiały tego typu mają doskonałe właściwości odkształcania zwrotnego.
- Wybrane filamenty mają twardość na poziomie 55D (skala Shore D) i gęstość 1,23 g/cm³.
Maksymalne wydłużenie przy zerwaniu może wynosić nawet 400%. Z kolei wytrzymałość na rozdarcia to około 180 N/mm. Odporność na ścieranie kształtuje się w granicach 35 mm³.
Filamenty elastyczne - sugerowane parametry druku
Aby uzyskać najlepsze możliwe efekty druku przy wykorzystaniu elastycznych materiałów termoplastycznych, konieczne jest odpowiednie dostosowanie parametrów drukarki 3D. Zadana temperatura głowicy drukującej powinna oscylować w zakresie od 210°C do 230°C. To rekomendowany przedział, który umożliwia filamentowi osiągnięcie odpowiedniej płynności, niezbędnej dla precyzyjnego druku.
Z kolei temperatura stołu roboczego powinna być ustawiona na poziomie od 20°C do maksymalnie 80°C. Warto wspomnieć, że niższa temperatura stołu jest zalecana dla cieńszych wydruków wymagających mniejszej adhezji. Górna granica jest zarezerwowana dla większych obiektów, potrzebujących lepszej przyczepności do stołu.
Chłodzenie wydruków 3D
Dodatkowo zaleca się użycia chłodzenia wydruku, szczególnie przy niskich prędkościach. Chłodzenie ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wysokiej jakości wydruków, ponieważ pomaga w utrzymaniu struktury wydruku i zapobiega tym samym jego deformacji. Należy jednak pamiętać, że ze względu na różnice konstrukcyjne poszczególnych drukarek, optymalne parametry druku mogą wymagać indywidualnego dostosowania poprzez eksperymentowanie.
Kompatybilność Filamentu flex z drukarkami 3D
Filament flex, znany ze swojej elastyczności i wytrzymałości, jest kompatybilny z szerokim zakresem drukarek 3D typu FFF (z ang. Fused Filament Fabrication) i FDM (z ang. Fused Deposition Modelling). Taki materiał termoplastyczny może być wykorzystywany we wszystkich drukarkach 3D, które nie mają wbudowanych zabezpieczeń przed użyciem materiałów od zewnętrznych firm.
Filament elastyczny jest również idealnym wyborem dla drukarek typu „open source”, które są zaprojektowane z myślą o łatwej modyfikacji i dostosowaniu do indywidualnych potrzeb użytkowników. Dzięki swojej uniwersalności materiał pozwala na tworzenie wydruków o unikalnych właściwościach, takich jak elastyczność, czy odporność na uderzenia. Takie połączenie jest atrakcyjnym wyborem dla średnio-zaawansowanych i doświadczonych użytkowników drukarek 3D.
