3D tlač: Ako vybrať správny filament a podľa čoho sa rozhodovať

Niektoré materiály môžu byť pri tlači nepríjemne cítiť. 

Výpary z tlače môžu mať nepriaznivé účinky na ľudské zdravie. Pri používaní niektorých materiálov je preto vhodné miestnosť dostatočne vetrať a obmedziť pobyt v bezprostrednej blízkosti tlačiarne. V opačnom prípade sa môžu dostaviť rôzne nevoľnosti alebo iné zdravotné ťažkosti. 

Určité filamenty sú ekologicky odbúrateľné alebo kompostovateľné, čo znamená, že sa časom rozložia bez negatívneho vplyvu na životné prostredie. 

Ďalším spôsobom, ako tlačiť ekologicky, je používať materiály, ktoré je možné recyklovať, alebo také, ktoré už boli recyklované. 

Nie všetky materiály sú vhodné na kontakt s jedlom. Niektoré môžu jedlo kontaminovať toxickými látkami, zatiaľ čo iné môžu podporovať rast nežiaducich baktérií. 

Vyhrievanie podložky bolo spomenuté už vyššie. Niektoré materiály vyžadujú, aby bola podložka 3D tlačiarne nahrievaná, pretože to zabezpečuje správnu priľnavosť a zabraňuje nekontrolovanému rozpínaniu, sťahovaniu či iným deformáciám. 

Ak hľadáte filament, ktorý je univerzálny a v komunite 3D tlače obľúbený, PLA je správnou voľbou. Polylaktid (PLA) alebo kyselina polymliečna je plast, ktorý sa nevyrába z ropy, ale zo sacharidových rastlinných zdrojov, napríklad kukuričného škrobu. Preto sa označuje ako bioplast. PLA je ekologicky odbúrateľný, pri tlači neprodukuje zápach ani toxické výpary a jeho kontakt s jedlom je považovaný za bezpečný. Táto vlastnosť však nemusí byť zaručená pri všetkých konkrétnych filamentoch, takže je dôležité skontrolovať informácie od výrobcu. PLA existuje aj vo variantoch PLA+ (vyššia pevnosť, lepšia priľnavosť vrstiev) a ePLA (ekonomický/ekologický variant). Mnoho výrobcov, vrátane Alzamentu, ponúka aj Hyper PLA+ pre vysokorýchlostnú tlač. 

Z hľadiska samotnej tlače je PLA používateľsky prívetivý materiál a práca s ním je pomerne jednoduchá. Taví sa ľahko (už pri cca 180 °C) a keďže sa pri tlači nijako výrazne nerozpína ani nesťahuje, nevyžaduje nutne ani vyhrievanú podložku. Hoci je PLA všestranný materiál, ktorý sa hodí na väčšinu aplikácií, nie je príliš flexibilný, čo spôsobuje jeho krehkosť. Nie je teda vhodný na využitie v miestach, kde by mohlo dochádzať k ohýbaniu či obdobným deformáciám. Na pamäti je potrebné mať aj nízku tepelnú odolnosť – na výrobkoch sa môže prejaviť deformácia už pri 60 °C. 

PETG je ďalším z radu populárnych filamentov, ktorý predstavuje glykolom obohatený variant klasického PET – materiálu známeho najmä z nápojových fliaš. Je relatívne ľahko spracovateľný, no zároveň pevný, odolný a do istej miery flexibilný. PETG dokáže vydržať aj aplikácie, kde je namáhaný ohybom, krútením alebo vystavený prudkým nárazom (napríklad pri tlači obalu na telefón). Odporúčaná teplota tlače začína na 220 °C. Pri PETG sa možno stretnúť aj s variantmi, ako PETG+ (vylepšená pevnosť) alebo rPETG (vyrobený z recyklovaného materiálu). 

Je tiež odolný proti teplotám až do 80 °C, pri tlači však vyžaduje vyhrievanú podložku. Z hľadiska kontaktu s jedlom je situácia podobná ako pri PLA – najlepšie je skontrolovať informácie od výrobcu konkrétneho filamentu. PETG filamenty je potrebné skladovať v suchu, pretože ľahko pohlcujú vzdušnú vlhkosť. 

ABS je materiál známy svojou fyzickou aj tepelnou odolnosťou. Výrobky z neho sú schopné odolať zahrievaniu až na 100 °C, značnému namáhaniu aj silným nárazom. Cenou za túto odolnosť je náročnejšia tlač – teplota tlačeného materiálu musí dosahovať minimálne 210 °C, pričom vyhrievaná podložka je nutnosťou (aspoň 80 °C), pretože ABS má pri nekontrolovanom chladnutí tendenciu k deformácii. Zároveň ide o materiál, ktorého kontakt s jedlom je považovaný za nebezpečný. Vyrába sa z ropy, a teda nie je ekologicky odbúrateľný. Aj ABS môže byť dostupný vo variantoch ABS+ (znížená krehkosť, lepšia tlačová schopnosť) alebo rABS (recyklovaný ABS, ekologickejšia alternatíva). 

TPE filamenty sú ideálne na tlač flexibilných a elastických výrobkov. Sú veľmi odolné a pružné – zo všetkých štandardných tlačových materiálov najlepšie odolávajú ohybu, krúteniu a ďalším deformáciám. Tlač z bežných TPE filamentov patrí k náročnejším, no nevyžaduje vyhrievanú podložku. Tieto materiály nie sú vhodné na kontakt s jedlom, no na druhej strane sú recyklovateľné a mali by byť aj ekologicky odbúrateľné. 

TPE sa často používa ako filament pri tlači topánok, no rovnako dobre sa hodí aj na ďalšie aplikácie, kde sú jeho vlastnosti nevyhnutné – napríklad na rôzne tesnenia. Možno sa stretnúť aj s označením TPE32 a TPE88, ktoré udáva mieru flexibility. Nižšie číslo (TPE32) označuje tvrdší materiál, zatiaľ čo TPE88 je mäkší a pružnejší. 

Nylon je filament pre 3D tlač, ktorý sa vyznačuje vysokou pevnosťou, odolnosťou a v tenkej vrstve aj pružnosťou. Vydrží namáhanie všetkého druhu, no jeho tlač nie je úplne jednoduchá. Optimálna teplota extrudera sa pohybuje okolo 250 °C a tlač nylonu vyžaduje vyhrievanú podložku. Okrem pevnosti patrí medzi výhody nylonu aj schopnosť absorbovať rôzne farbivá, či už pred tlačou alebo po nej. Jeho nevýhodou je hygroskopicita, teda schopnosť pohlcovať vzdušnú vlhkosť, preto ho treba skladovať v suchu. Okrem klasického nylonu existuje aj verzia Nylon+ (vyššia pevnosť, lepšia priľnavosť vrstiev) a rNylon (vyrobený z recyklovaného textilu alebo priemyselných zvyškov). 

Podobne ako nylon, PC alebo polykarbonát patrí medzi veľmi pevné materiály. Je dokonca jedným z najpevnejších bežne dostupných filamentov. Medzi jeho prednosti patrí vysoká odolnosť proti triešteniu, lámaniu a ďalším snahám o poškodenie. Zároveň ide o materiál odolný proti zahrievaniu presahujúcemu 100 °C. Tlač prebieha pri veľmi vysokých teplotách (aj viac ako 300 °C) a vyhrievaná podložka by mala byť dostatočne zahriata (okolo 100 °C). Jednou z vlastností polykarbonátu je aj priehľadnosť. Vyrába sa aj vo variante PC+, ktorý zlepšuje stabilitu tlače pri zachovaní všetkých výhod PC.

Keďže je PC veľmi pevný materiál, využíva sa aj v extrémnych aplikáciách, ako sú nepriestrelné sklá. Pri 3D tlači ho možno použiť v domácich podmienkach napríklad na výrobu silne namáhaných mechanických súčiastok či ochranných puzdier. Polykarbonát je ekologicky odbúrateľný a ľahko recyklovateľný, neodporúča sa však kontakt s jedlom.