Filamenty HIPS-X – Przykłady zastosowań i charakterystyka

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Czas czytania: 3 min.

Użytkownicy drukarek 3D chcą realizować z ich pomocą coraz bardziej zaawansowane projekty. Dziś stało się już oczywiste, że wydrukowane detale sprawdzają się nie tylko w roli statycznych modeli ukazujących ideę danego elementu czy konstrukcji, ale także w roli elementów układów mechanicznych. Przy pomocy urządzeń do druku 3D można tworzyć z filamentów funkcjonalne rozwiązania, o bardzo dokładnie odwzorowanych wymiarach, a następnie montować je w różnego rodzaju urządzeniach czy konstrukcjach. A im większe spektrum różnego rodzaju detali chcemy uzyskać przy pomocy technologii FFF, tym bardziej zaawansowanych filamentów do tego celu potrzebujemy. W naszym artykule zajmujemy się jednym z nich, występującym najczęściej w roli „pomocnika” podczas drukowania – piszemy o filamencie HIPS-X.

Filament PLA Spectrum
Filament PLA Spectrum

Projektowanie zaawansowanych elementów 3D

Technologia drukowania przyrostowego stawia przed projektantami nowe wymagania. Wytwarzane detale nie są tu wycinane z większego bloku surowca (jak w przypadku obróbki CNC) ani też odlewane w całości (jak miało to miejsce w przypadku form wtryskowych). Druk 3D przy pomocy filamentu oznacza nanoszenie kolejnych warstw tworzywa na warstwy wcześniejsze. Co powinien jednak zrobić projektant, jeśli dany detal ma nieregularny kształt i pewne jego fragmenty musiałyby podczas drukowania 3D „wisieć” w powietrzu? 

Podział całego elementu na osobne części składowe, ich wydrukowanie przy pomocy filamentu i sklejenie nie wchodziłoby w grę ze względu na estetykę oraz wytrzymałość całego detalu. W takiej sytuacji projektanci muszą zatem uwzględnić w swoim projekcie podpory, które będą podpierały detal w czasie druku 3D. Co więcej – lepiej, aby podpórki wykonane zostały z innego filamentu, niż interesujący nas detal, aby nie wymagał on późniejszego cięcia, piłowania i szlifowania. Właśnie w takich sytuacjach projektanci sięgają po rozpuszczalny filament HIPS-X i wykonują z niego podpory, które można usunąć bez naruszania struktury całego detalu, a ponadto – bez jakiejkolwiek ingerencji mechanicznej.

Temat podpór omówiliśmy w 7. odcinku serii o projektowaniu 3D. 

Druk 3D z filamentem HIPS-X

Filament HIPS-X to wysoko udarowy polistyren (High Impact Polystyrene X). Jak wszystkie materiały używane do produkcji filamentów, jest on tworzywem termoplastycznym – temperatura dyszy w drukarce podczas pracy z HIPS-X powinna wynosić ok. 230-240 °C. Polistyren wymaga również podgrzewanego stołu roboczego w celu zapewnienia odpowiedniej przyczepności do podłoża. Pole robocze należy podgrzać do temperatury 90-100 °C. Wartości takie dostępne są dla bardzo wielu drukarek 3D oferowanych na rynku. Filamenty HIPS-X są zresztą materiałem uniwersalnym – można stosować je we wszystkich urządzeniach, w których producent pozwala na wykorzystanie filamentów spoza rekomendowanej listy. 

Oczywiście jak zawsze w takich przypadkach należy wykonać odpowiednie wydruki testowe – pozwolą one na ustalenie optymalnej temperatury dla danego filamentu HIPS-X i danego urządzenia. Warto natomiast pamiętać, że ze względu na specyfikę technologii (filamenty HIPS-X stosuje się najczęściej w połączeniu z filamentami ABS, a oba te materiały wykazują dużą tendencję do skurczu), należy unikać nadmiernego schładzania wydruków. W przeciwnym razie wykonywane detale mogłyby odrywać się od stołu roboczego, tracić wymiary lub nawet pękać. W celu rozpuszczenia podpór wykorzystuje się roztwór D-limonenu. Elementy wydrukowane z filamentu HIPS-X całkowicie się w nim rozpuszczają, natomiast część wydruku z ABS pozostaje nienaruszona.

Skondensowana dawka wiedzy o HIPS-X i innych materiałach także w naszym filmie:

Inne właściwości filamentów HIPS-X

Filamenty HIPS-X są nieprzezroczyste, a powierzchnia wykonanych z nich wydruków jest satynowa. Na rynku znaleźć można zarówno filamenty w naturalnym kolorze, jak i barwione – najczęściej żółte, czerwone lub czarne. Średnica włókna wynosi najczęściej 1,75 mm, ale dostępne są również filamenty o średnicy 2,85 mm – obie wartości stanowią standard na rynku drukarek 3D. Filamenty HIPS-X nawijane są na szpule, a masa opakowania wynosi najczęściej 1 kg. Wybór tworzywa o intensywnej barwie jest dobrą opcją ze względu na fakt jego znakomitej widoczności w gotowym modelu. Oczywiście do realizacji projektów przy pomocy dwóch filamentów jednocześnie niezbędna jest przystosowana do tego celu drukarka 3D. Choć filament HIPS-X traktowany jest najczęściej wyłącznie jako wspornik dla ABS, warto nadmienić, że wydrukowane z niego detale dobrze znoszą obróbkę mechaniczną – można je nawiercać i szlifować, a materiał sam w sobie jest biodegradowalny.

Podsumowanie

Można przyjąć, że każdy projektant, który chce wykonywać w swoim warsztacie bardziej złożone elementy o skomplikowanych kształtach, prędzej czy później sięgnie po filamenty HIPS-X. Przydadzą się one zarówno podczas prototypowania i produkcji dedykowanych elementów do układów mechanicznych, jak i w czasie pracy nad figurkami artystycznymi, biżuterią czy różnego rodzaju gadżetami. Filamenty HIPS-X najczęściej wykorzystywane są w pracy z drukarkami 3D do wykonywania podpór dla tych części projektów, które nie mają bezpośredniego połączenia z podłożem (np. „mostów” i wszelkiego rodzaju „zwisów”). Wysoko udarowy polistyren bardzo dobrze poddaje się obróbce mechanicznej, choć najczęściej wykorzystywany jest ze względu na rozpuszczalność.

Filamenty do druku 3D

Filamenty do druku 3D

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Anna Wieczorek

Anna Wieczorek

Kobieta w męskim świecie robotów, z Botlandem związana "od zawsze". Estetka, której wszędzie pełno. Wierzy, że na sen kiedyś przyjdzie czas. Po pracy miłośniczka kultury i kuchni hiszpańskiej.

Zobacz więcej:

Asus Tinker Edge
Ciekawostki
Marcin Lesiński

Asus Tinker Edge – małe komputery do wielkich zadań

Tinker Edge R i Tinker Edge T od Asusa to kapitalne płytki przeznaczone dla zastosowań uczenia maszynowego i nie tylko. Sprawdzamy, przybliżamy, porównujemy – w drugoplanowej roli pojawi się Raspberry Pi.

Dodaj komentarz