Dnes se věnujeme tématu, se kterým se setká téměř každý odborník i začátečník. Jde o výběr správného materiálu. Tento článek se zaměřuje především na PLA a PETG. Pokud váháte mezi PLA filamentem a PETG filamentem pro 3D tisk, máme pro vás vhodný článek. Pojďme na to!
Původ a výrobní procesy PETG a PLA
Různé filamenty pro 3D tisk se vyrábějí z různých materiálů a procházejí různými procesy, než se z nich nakonec stane tisknutelný filament pro 3D tiskárny.
PLA se vyrábí především z kukuřičného škrobu nebo cukrové třtiny. V zásadě se používá obnovitelná surovina. Jedná se tedy o biobazovaný a biologicky rozložitelný filament pro 3D tiskárny. Surovina se pomocí cukru fermentuje na kyselinu mléčnou. Ta se následně polymerizuje na PLA.
PETG se naproti tomu vyrábí z ropných derivátů. Patří mezi ně například kyselina tereftalová a ethylenglykol. Polymerizačním procesem vzniká změněný (modifikovaný) polyester.
PLA filament je velmi oblíbený díky své biologické rozložitelnosti a výrobě z obnovitelných surovin.
PETG je díky svým materiálovým vlastnostem (velmi robustní) velmi oblíbený pro 3D tisk v různých odvětvích.
Porovnání vlastností
Jaké jsou rozdíly mezi PLA filamentem a PETG filamentem pro 3D tisk? Zde můžete přehledně vidět nejdůležitější vlastnosti v tabulce a lépe posoudit, zda je pro váš aktuální tisk vhodnějším filamentem PLA nebo PETG.
| PETG | PLA | |
| Chemické vlastnosti | dobrá odolnost vůči kyselinám a zásadám střední odolnost vůči UV záření není biologicky rozložitelný při tisku téměř bez zápachu |
nízká odolnost nízká odolnost vůči UV záření za určitých podmínek je kompostovatelný při tisku lehce nasládlý zápach |
| Fyzikální vlastnosti | Hustota: cca 1,27–1,29 g/cm³ Teplota skelného přechodu: cca 75–85 °C Krystalinita: amorfní transparentní |
Hustota: cca 1,24–1,26 g/cm³ Teplota skelného přechodu: cca 55–65 °C Krystalinita: částečně krystalická částečně transparentní |
| Mechanické vlastnosti | Pevnost v tahu: cca 50 MPa Modul pružnosti: cca 2000 MPa Prodloužení při přetržení: vysoké Rázová houževnatost: velmi vysoká |
Pevnost v tahu: cca 60 MPa Modul pružnosti: cca 3500 MPa Prodloužení při přetržení: nízké (křehké) Rázová houževnatost: nízká |
PETG VS PLA: Tisk
Poté, co jsme se již dozvěděli něco o vlastnostech a samotných materiálech, se nyní podíváme na nastavení tisku PLA filamentu a PETG a na rozdíly v následném zpracování.
Nastavení tisku
PETG filament:
- Teplota tisku: 220–240 °C
- Teplota tiskové podložky: 80–90 °C
- Rychlost tisku: 40–60 mm/s
- Rychlost ventilátoru: 30–50 % (Doporučuje se upravit rychlost ventilátoru podle velikosti modelu a rychlosti tisku. U větších modelů doporučujeme ventilátor vypnout.)
- Retrakce: délka 5–8 mm, rychlost 40–50 mm/s
- Průtok: 95–98 %
Pokud se chcete dozvědět více o tisku PETG, přečtěte si tento článek: Tisk PETG
PLA filament:
- Teplota tisku: 190–220 °C (podle výrobce a tiskárny)
- Teplota vyhřívané podložky: 50–60 °C (volitelné, ale doporučené pro lepší přilnavost)
- Rychlost tisku: 40–60 mm/s (pro nejlepší kvalitu)
- Ventilátor: 100 % od druhé vrstvy (důležité pro čisté detaily)
- Retrakce: cca 1–2 mm u Direct Drive / 4–6 mm u Bowdenu, rychlost 25–40 mm/s
- První vrstva: pomaleji (cca 20 mm/s), s mírným „squish“ pro dobrou přilnavost
- Přilnavost k podložce: doporučuje se Blue Tape, PEI, BuildTak nebo lepicí tyčinka
Pokud se chcete dozvědět více o tisku PLA, přečtěte si tento článek: Tisk PLA
Mezi nastavením tisku PETG filamentu pro 3D tisk a PLA filamentu existují určité rozdíly. PLA filament se tiskne podstatně snadněji a odpustí i to, když nastavení tisku není úplně přesné.
PETG naproti tomu potřebuje velmi specifická nastavení, aby byl zaručen úspěšný tisk. PETG například vyžaduje podstatně vyšší teplotu tisku a vysokou teplotu tiskové podložky, aby se zabránilo warpingu. Zatímco při tisku PLA se používá ventilátor, při tisku PETG filamentu by mělo být chlazení pouze mírné, protože jinak může být oslabena přilnavost vrstev. U první vrstvy se doporučuje ventilátor vypnout, aby bylo dosaženo dobré přilnavosti.
Správné a pečlivé nastavení retrakce a chlazení je u PETG velmi důležité, aby se zabránilo stringingu a warpingu. PLA je v tomto ohledu méně náchylné.
PLA je tedy velmi vhodné pro začátečníky, protože nastavení nemusí být tak přesné jako u PETG filamentu. PETG vyžaduje specifické podmínky při tisku, ale výsledkem jsou velmi dobré materiálové vlastnosti (robustnost, houževnatost atd.).
Následné zpracování
PLA se snadno používá jak při tisku, tak při následném zpracování. PLA lze relativně snadno brousit a natírat. PETG se naproti tomu brousí obtížněji (riziko rozmazání) a také se obtížněji natírá (povrch odpuzující mastnotu). Následné zpracování PETG je podstatně náročnější a složitější než u PLA.
Společný tisk PETG a PLA
Lze oba materiály kombinovat? Odpověď zní ano! Existují dvě metody, jak lze PLA filament a PETG filament pro 3D tisk tisknout společně. Jednou z nich je energeticky úsporný nízkoteplotní tisk a druhou smíšený tisk v prostředí s nízkou teplotou.
Jakou teplotu PETG a PLA potřebují a jak celý proces funguje, vysvětlíme zde:
Energeticky úsporný nízkoteplotní tisk
Tato metoda umožňuje udržet celkovou spotřebu energie velmi nízkou a zároveň kombinovat PETG a PLA. Díky přizpůsobenému řízení procesu lze také dosáhnout lepší kombinace materiálů a zároveň šetřit tiskárnu.
Teplota vyhřívané podložky se rovnoměrně nastaví na 60 °C (PLA obvykle potřebuje 60 °C, PETG 70–80 °C).
Přilnavost PETG se vyrovnává zvětšením základní plochy (například prodloužením okrajů o 5 mm).
PLA slouží jako podpůrný materiál (vhodný pro nízkoteplotní tisk), PETG jako hlavní struktura.
Obecně se doporučuje používat vhodné typy materiálů, snížit rychlost tisku a současně upravit chlazení.
Aby se snížilo poškození povrchu hlavní struktury vznikající při odstraňování podpěr, představují vodou rozpustné PLA podpěry inovativní řešení. Tato metoda je však další samostatnou možností, jak kombinovat PLA a PETG!
Smíšený tisk v prostředí s nízkou teplotou
Smíšený tisk se označuje také jako multimateriálový tisk. Při něm se pro tisk používá více materiálů. Například měkké a flexibilní části objektu se tisknou z určitého filamentu pro 3D tisk, zatímco stabilní nosné části se tisknou z filamentu, jako je PETG. Tím se kombinují a využívají vlastnosti různých materiálů pro 3D tisk.
V Německu je v zimě kvůli chladnému klimatu teplota v dílnách nízká (<18 °C). Běžné PETG má kvůli rychlému ochlazování tendenci praskat a PLA se po určité době stává zejména v chladném a suchém prostředí křehkým. Řešením tohoto problému je kompozitní plášť PETG+PLA:
Vnější vrstva je vyrobena z PETG (odolné vůči chladu), vnitřní vrstva z PLA (rychlé prototypování).
Filamenty se rovnoměrně tisknou při 220 °C:
-> Část z PLA: snížit teplotu na 210 °C a vypnout ventilátor.
-> Část z PETG: zvýšit teplotu na 225 °C a nechat ventilátor běžet na 30 % výkonu.
Při nízké okolní teplotě musí být při takzvaném smíšeném tisku upravena teplota tisku, musí být zajištěna dobrá mechanická spojení a pokud možno by měl být použit klidný a stabilní tiskový prostor.
Použití
Díky rozdílným materiálovým vlastnostem existují vhodné oblasti použití jak pro PLA filament, tak pro PETG filament. Zde je několik příkladů, kde se PLA filament používá jako materiál pro 3D tisk a kde se PETG filament používá jako filament pro 3D tisk.
Použití PETG filamentu
PETG je velmi vhodný pro robustní, funkční a odolné objekty. Zde je několik příkladů:
- Funkční díly, jako jsou držáky a klipy
- Technické díly, jako jsou ozubená kola a ochranné kryty
- Odolné díly, jako jsou montážní šablony a upevňovací prvky
- Užitkové předměty, jako jsou boxy a nádoby
Použití PLA filamentu
PLA je vhodné pro vizuální, jednoduché a dekorativní výtisky. Zde je několik příkladů:
- Dekorativní předměty, jako jsou vázy, figurky a miniatury
- Prototypy, jako jsou kryty a designové studie
- Vzdělávací projekty, jako jsou učební pomůcky a stavebnice
- Předměty každodenní potřeby, jako jsou přívěsky na klíče a držáky mobilních telefonů
Závěr
PETG nabízí funkčnost a odolnost. PLA nabízí dobrou kvalitu tisku s malým úsilím. Navíc je biologicky rozložitelné.
Podle toho, které aspekty jsou pro vás při tisku nebo u výsledného produktu důležité, byste se měli rozhodnout, zda chcete jako filament pro 3D tisk použít PETG filament nebo PLA filament.
Je také možné oba materiály kombinovat. K tomu je nutné použít speciální metody (energeticky úsporný nízkoteplotní tisk a smíšený tisk).
Při přípravě tedy zvažte, jaké vlastnosti má mít vytištěný objekt, jak dobře se orientujete v přesném nastavení tisku a zda si troufáte na tisk se složitějšími filamenty, nebo raději chcete používat filamenty, které se tisknou jednodušeji.