Odvětví 3D tisku nabírá na obrátkách! V mnoha oblastech se již běžně používají 3D tištěné prototypy a modely. Zároveň se téměř každý den objevují nové druhy filamentů a jejich vylepšení, která zlepšují proces 3D tisku.
Dva oblíbené filamenty pro robustní a odolné objekty jsou PETG a ABS. Vlastnosti ABS filamentu jsou stejně jedinečné jako vlastnosti PETG 3D filamentu. Od tepelné odolnosti přes robustnost až po dobrou tisknutelnost mají PETG i ABS své výhody.
V následující části provedeme srovnání filamentů, představíme jejich jednotlivé vlastnosti a vysvětlíme, který filament je vhodný pro tisk konkrétních objektů.
Vlastnosti
Každý materiál pro 3D tiskárny má odlišné vlastnosti. Vlastnosti ABS filamentu se liší od vlastností PETG filamentu jak fyzikálně a mechanicky, tak i na chemické úrovni. Podle toho, jaké vlastnosti má mít výsledný objekt, by měl být zvolen odpovídající filament.
ABS
Zde jsou nejdůležitější chemické vlastnosti ABS materiálu:
- Je odolný vůči mnoha chemikáliím, olejům, tukům a některým rozpouštědlům
- Nízká odolnost vůči UV záření
- Nízká odolnost vůči povětrnostním vlivům
- Vysoká mechanická pevnost a houževnatost
- Má vlastnosti spojené se smršťováním a deformací
Zde jsou nejdůležitější mechanické vlastnosti ABS materiálu:
- Vysoká pevnost v tahu (40–60 MPa)
- Vysoká rázová houževnatost
- Dobrá pevnost v ohybu
- Dobrá odolnost vůči torznímu zatížení (zkroucení)
- Prodloužení při přetržení 3–5 %: určitá flexibilita
- Vysoká pevnost v tlaku
- Vysoká lomová houževnatost
Zde jsou nejdůležitější fyzikální vlastnosti ABS materiálu:
- Hustota 1,04 g/cm³: střední hustota, dobrá rovnováha mezi pevností a hmotností
- Teplota tavení 220–250 °C: relativně vysoká ve srovnání s jinými filamenty pro 3D tiskárny
- Teplota skelného přechodu 105 °C
- Vysoká míra smrštění může po ochlazení vést k deformaci
- Vysoká tvrdost povrchu: odolný proti poškrábání a oděru
- Standardní ABS není transparentní, ale matný.
PETG
Zde jsou nejdůležitější chemické vlastnosti PETG filamentu:
- Vynikající odolnost vůči kyselinám, alkoholu a éterickým látkám
- Tepelná odolnost je výrazně nižší než u ABS
- Nízká odolnost vůči UV záření
- Biokompatibilní
Zde jsou nejdůležitější mechanické vlastnosti PETG filamentu:
- Vysoká pevnost v tahu
- Vysoké prodloužení při přetržení
- Dobrá pevnost v ohybu
- Velmi vysoká rázová houževnatost
- Nižší tvrdost – vyšší oděr
- Vysoká odolnost vůči vlhkosti
Zde jsou nejdůležitější fyzikální vlastnosti PETG filamentu:
- Hustota 1,27 g/cm³: střední hodnota
- Teplota skelného přechodu 80–85 °C
- Teplota tavení 230–250 °C
- Relativně nízká tepelná odolnost proti deformaci
- Je transparentní
- Nízká tepelná roztažnost: malá deformace
- Je mírně flexibilní
- Hladký povrch → vyžaduje jen málo následného zpracování
Celkově se s PETG snadněji pracuje a tiskne, zejména pro začátečníky, protože má menší sklon k deformaci a nevyžaduje tak vysoké nároky na tiskové prostředí.
ABS je naopak ideální pro aplikace, kde je vyžadována vysoká pevnost, tepelná odolnost a dobrá možnost následného zpracování, samotný tiskový proces je však náročnější.
Tisk
Vzhledem k rozdílným materiálovým vlastnostem ABS filamentu a PETG 3D filamentu je nutné odpovídajícím způsobem upravit také nastavení tisku. Je to zřejmé z výše uvedeného srovnání filamentů, protože každý 3D filament vyžaduje individuální nastavení a podmínky, aby bylo možné dosáhnout optimálních výsledků tisku.
Nastavení tisku
Zde je přehled různých nastavení tisku, která umožňují dosáhnout kvalitního 3D tisku.
Teplota tisku:
ABS: 230–250 °C
PETG: 220–250 °C
Teplota vyhřívané podložky:
ABS: 90–110 °C
PETG: 70–80 °C
Ventilátor:
ABS: vypnutý nebo nejnižší stupeň
PETG: 30–50 %
Přilnavost k tiskové podložce:
ABS: Blue Tape, Kapton páska nebo ABS Slurry (adhezní prostředek)
PETG: Dobře přilne ke sklu nebo PEI povrchu
Následující nastavení jsou pro PETG a ABS stejná:
Průměr trysky: 0,4 mm
Rychlost tisku: 40–60 mm/s
Výška vrstvy: 0,1–0,3 mm
Retrakce: 1–6 mm při 20 mm/s
Extrusion Multiplier: 1,0
U ABS je třeba vzít v úvahu:
- Tisková podložka by měla být předehřátá, aby byla zajištěna dobrá přilnavost a zabránilo se deformaci.
- Zejména u větších výtisků by se měla používat vyhřívaná tisková podložka a uzavřený tiskový prostor. Tím lze minimalizovat deformaci.
Pokud se chcete dozvědět více o ABS filamentu, pokračujte zde.
U PETG je třeba vzít v úvahu:
- PETG vyžaduje chlazení. Nemělo by však být příliš silné, protože by se tím mohla snížit přilnavost mezi vrstvami.
- Pro zlepšení přilnavosti k tiskové podložce lze použít lak na vlasy nebo PVA lepidlo.
Pokud se chcete dozvědět více o PETG filamentu, pokračujte zde.
Použití tištěných modelů
| Použití | ABS | PETG |
| Prototypy a modelářství | Robustní prototypy, například mechanické díly, modely pro designové testy, konceptuální modely | Robustní prototypy, například mechanické díly, modely pro designové testy, konceptuální modely |
| Mechanické součásti | Ozubená kola, držáky, těsnění, háčky, klipy, díly pro technická zařízení | Háčky, klipy, ozubená kola, přípravky, díly pro mechanické aplikace s větší flexibilitou a odolností |
| Náhradní díly | Náhradní díly pro domácí spotřebiče, automobilové komponenty, stroje | Náhradní díly pro zařízení, počítačové skříně, nástroje a komponenty zařízení používané ve vlhkém prostředí |
| Kryty a obaly | Kryty elektroniky, počítačové skříně, boxy, stínidla lamp | Kryty elektroniky, počítačové skříně, kryty zařízení, ideální pro transparentní aplikace |
| Umění a dekorace | Sochy, nástěnné umění, nábytkové díly, dekorativní předměty | Dekorativní předměty, umělecké objekty, transparentní návrhy, svítidla nebo displeje |
| Automobilové díly a příslušenství | Vnitřní a vnější komponenty automobilů, adaptéry, držáky | Vnitřní a vnější komponenty, které musí odolávat mechanickému zatížení a povětrnostním vlivům, například části dveřního obložení |
| Lékařské modely a pomůcky | Prototypy zdravotnické techniky, držáky pro zdravotnická zařízení, modelování částí těla | Modely a pomůcky pro zdravotnickou techniku, prototypy zdravotnických zařízení a pomůcek pro pacienty |
Kromě toho se modely vytištěné z ABS nebo PETG často používají také pro nástroje a přípravky. Využití nacházejí rovněž v leteckém a kosmickém průmyslu, u hraček, obalů na potraviny a elektronických zařízení.
Následné zpracování
ABS filament, PETG filament i mnoho dalších druhů filamentů se po tisku dále zpracovává. Povrchy se například brousí, leští nebo malují.
Pokud chcete tisknout plast na 3D tiskárně a dosáhnout kvalitního výsledku, je následné zpracování velmi důležité.
Následné zpracování PETG
Následné zpracování PETG filamentu umožňuje zlepšit kvalitu povrchu a vzhled vytištěného objektu. PETG má již bez dalších úprav relativně hladký povrch, přesto existuje několik možností, jak jej ještě více zdokonalit.
Mezi typické metody následného zpracování patří broušení, následné leštění a podle potřeby také malování nebo barvení modelu. Pomocí těchto kroků lze povrch dále vylepšit a optimalizovat mohou být také mechanické vlastnosti, například ochrana proti oděru pomocí barvy nebo laku.
Následné zpracování ABS
ABS plast má po vytištění o něco hrubší vzhled. Proto se i u tohoto materiálu doporučuje následné zpracování. Klasické metody, jako je broušení, leštění a malování, se zde používají stejně jako u jiných plastů.
Obzvláště oblíbenou metodou následného zpracování ABS filamentu je takzvané tepelné zpracování pomocí acetonových par. Úpravou acetonem lze dosáhnout lesklého povrchu a vyhladit linie vrstev. 3D tištěný model se přitom umístí do uzavřené nádoby s acetonovými parami. Vrchní vrstva ABS se rozpustí, což vede ke zlepšení kvality povrchu. Je nutné pracovat v dobře větraných prostorách a být opatrný, protože aceton je toxický a hořlavý.
Cena
Ceny filamentů pro 3D tisk se mohou výrazně lišit podle typu a výrobce.
Obecně je běžný ABS filament o něco levnější než PETG filament. Některé modifikované typy filamentů pro 3D tiskárny však mohou cenu dále měnit. Například Geeetech ABS+ filament je ve srovnání o něco dražší než Geeetech PETG filament.
Závěr
Výběr správného materiálu pro 3D tiskárnu závisí na různých faktorech. Ve výše uvedeném srovnání PETG vs. ABS jsou jasně viditelné vlastnosti obou materiálů. ABS je velmi pevný a tepelně odolný, a proto je vhodný pro objekty, které musí vykazovat vysokou mechanickou odolnost a tepelnou odolnost. Zároveň ABS vyžaduje velmi specifické nastavení tisku a tiskové prostředí, aby bylo možné dosáhnout kvalitního výsledku.
PETG 3D filament se tiskne výrazně snadněji a má menší riziko deformace. PETG 3D filament je navíc odolný vůči vlhkosti a relativně houževnatý, což z něj dělá vynikající filament pro 3D tisk například v případech, kdy tepelná odolnost není důležitým kritériem pro výsledný objekt.
Je tedy nutné předem zvážit požadované mechanické vlastnosti, kvalitu povrchu a tiskové prostředí a podle toho rozhodnout, zda je lepší volbou ABS filament, nebo PETG 3D filament.