Štítek: materiály pro 3D tisk

  • Filamenty pro 3D tisk: velký přehled materiálů, jejich vlastností a nastavení

    Filamenty pro 3D tisk: velký přehled materiálů, jejich vlastností a nastavení

    Když si člověk pořídí první 3D tiskárnu, obvykle si koupí cívku PLA a je spokojený. Jenže po pár měsících přijde první díl, který se má dostat na sluníčko, do auta nebo pod kapotu – a najednou se ukáže, že výběr materiálu je stejně důležitý jako samotná tiskárna. V tomhle článku jsme dali dohromady kompletní přehled filamentů pro FDM tisk: co který materiál umí, jak se tiskne, co snese a kde má své limity.

    Jak číst vlastnosti materiálů (a nenaletět marketingu)

    Než se pustíme do jednotlivých materiálů, je dobré si ujasnit pár pojmů. Výrobci je totiž běžně zaměňují a z „nejpevnějšího filamentu na trhu“ se pak vyklube něco, co praskne při prvním pádu ze stolu.

    • Tuhost (modul pružnosti) – jak moc se díl ohne pod zatížením. Vysoká tuhost = díl drží tvar. Uhlíková vlákna tuhost výrazně zvyšují.
    • Pevnost v tahu – jaké zatížení díl vydrží, než se přetrhne. Není totéž co tuhost.
    • Houževnatost / rázová odolnost – kolik energie materiál pohltí, než praskne. Přesný opak lámavosti. Pozor: plnivo typu CF houževnatost obvykle snižuje.
    • Teplota skelného přechodu (Tg) – teplota, při které materiál měkne. U PLA je to zhruba 55–60 °C, což je běžná teplota v zaparkovaném autě v létě.
    • Hygroskopie – jak rychle materiál nasává vlhkost ze vzduchu. Vlhký filament praská, dělá bublinky a ztrácí pevnost. Nylon a PVA jsou v tomhle nejhorší.
    • Abrazivita – jak rychle materiál ničí trysku. Všechno plněné (CF, GF, dřevo, kov, glow) potřebuje kalenou nebo ještě lepší trysku.

    A jedna věc, na kterou se často zapomíná: pevnost výtisku není jen o materiálu. Počet perimetrů, výška vrstvy, typ výplně a orientace dílu na podložce ovlivňují výsledek často víc než samotná volba filamentu.

    Řez 3D výtiskem s viditelnou gyroid výplní a perimetry
    Řez výtiskem: pevnost určuje z velké části geometrie – počet perimetrů a typ výplně – ne jen samotný materiál.

    Základní materiály – s těmi si vystačíte na 90 % dílů

    PLA – král začátečníků i většiny běžných dílů

    PLA (kyselina polymléčná) se vyrábí z obnovitelných zdrojů, typicky z kukuřičného škrobu. Tiskne se prakticky bez problémů, skoro se nekroutí, nesmrdí a dá se s ním tisknout i na levné otevřené tiskárně. Za to všechno ale platí velmi nízkou tepelnou odolností.

    Vlastnosti: vysoká tuhost, slušná pevnost v tahu, ale křehkost – PLA se spíš zlomí, než ohne. Tepelně odolá zhruba do 55–60 °C, pak měkne. Na přímém slunci časem křehne a bledne, ve vlhku a v teple se pomalu rozkládá. Vůči vodě je krátkodobě v pohodě, dlouhodobě ne.

    Tisk: tryska 190–220 °C, podložka 50–60 °C, chlazení naplno, uzavřený prostor není potřeba (spíš škodí). Sušení 45–50 °C / 4–6 h stačí. Běžná mosazná tryska bez problémů.

    Hodí se na: prototypy, dekorace, figurky, organizéry, držáky, modely – zkrátka všechno, co nebude na slunci ani v teple. Kombinuje se dobře s rozpustným PVA i s break-away podporami.

    ProProti
    • Nejsnáze tisknutelný materiál vůbec
    • Minimální kroucení, skvělá adheze
    • Nejlevnější, obrovský výběr barev a efektů
    • Bez zápachu, vhodný do bytu
    • Vysoká tuhost a rozměrová přesnost
    • Měkne už kolem 55–60 °C – nesmí do auta
    • Křehký, špatně snáší rázy
    • Časem degraduje na UV a ve vlhku
    • Nevhodný na funkční díly pod zatížením

    PLA+ , Silk, Matte, HF – varianty, které stojí za zmínku

    Označení PLA+ není normovaný pojem – každý výrobce si pod ním představuje něco jiného. Většinou jde o PLA s přidanými modifikátory houževnatosti, díky kterým je materiál méně lámavý a lépe snáší rázy. Tiskne se o něco tepleji (210–230 °C).

    Silk PLA má lesklý, „hedvábný“ povrch, ale mechanicky je slabší – vrstvy k sobě drží hůř. Matte PLA obsahuje matovací plnivo, krásně skrývá vrstvy a je mírně abrazivní. HF (High Flow / High Speed) PLA je upravené pro rychlé tiskárny, taví se ochotněji a zvládá vyšší průtoky.

    ProProti
    • PLA+ výrazně méně lámavé než klasické PLA
    • Matte skvěle maskuje vrstvy – hezký vzhled bez broušení
    • HF varianty zvládají 300+ mm/s na moderních strojích
    • Silk je mechanicky slabší a hůř se lepí mezivrstvě
    • Označení „+“ nic nezaručuje, kvalita se liší výrobce od výrobce
    • Tepelná odolnost zůstává stejně nízká jako u PLA

    PETG – rozumný kompromis mezi PLA a ABS

    PETG je glykolem modifikovaný PET – ano, stejný plast jako v petkách. Pro nás je to nejlepší „univerzální“ materiál: tiskne se skoro tak snadno jako PLA, ale je houževnatější, odolnější vůči teplu i chemikáliím a mnohem lépe snáší venkovní prostředí.

    Vlastnosti: nižší tuhost než PLA, ale výrazně vyšší houževnatost – díl se spíš ohne, než praskne. Tepelně odolá do zhruba 75–80 °C. Skvělá odolnost vůči vodě (je zdravotně nezávadný v potravinářské variantě) a vůči většině zředěných kyselin a zásad. UV snáší průměrně – venku dlouhodobě mírně žloutne a křehne, ale zdaleka ne tak rychle jako ABS.

    Tisk: tryska 230–250 °C, podložka 70–85 °C. Chlazení jen 30–50 % – při plném chlazení trpí soudržnost vrstev. Uzavřený prostor není nutný. Typický problém je stringing (vlásky) – řeší se sušením a laděním retrakce. PETG má tendenci se lepit k podložce až moc, na hladkém PEI nebo na skle se doporučuje separátor nebo mírně vyšší první vrstva.

    Hodí se na: funkční díly, držáky, venkovní použití, díly do vlhka, ochranné kryty, mechanické součástky se středním zatížením. PETG se skvěle používá jako separační vrstva pod PLA podpory (a naopak) – tyto dva materiály se k sobě prakticky nelepí, takže podpora jde odloupnout ručně.

    ProProti
    • Houževnatý – ohne se místo prasknutí
    • Odolný vůči vodě, vlhku a chemikáliím
    • Slušná tepelná odolnost (~75 °C)
    • Nepotřebuje uzavřenou komoru
    • Skvěle funguje jako break-away podpora pod PLA
    • Náchylný na stringing, potřebuje suchý filament
    • Hůř se dokončuje – špatně se brousí a lepí
    • Lepí se k podložce až příliš, hrozí poškození PEI
    • Nižší tuhost než PLA, mírně „gumové“ chování
    • Mostíky a převisy zvládá hůř kvůli slabšímu chlazení

    ABS – klasika pro tepelně namáhané díly

    ABS je materiál, ze kterého jsou LEGO kostky, kryty elektroniky i díly v autech. Na 3D tiskárně je ale docela nevlídný: silně se kroutí, odlepuje se od podložky a při tisku uvolňuje styren, který rozhodně nechcete dýchat.

    Vlastnosti: tepelně odolá kolem 95–100 °C, dobrá houževnatost, slušná rázová odolnost, dobře se obrábí, brousí a lepí. Rozpouští se v acetonu, což je zároveň výhoda (vyhlazování v acetonových parách, lepení) i nevýhoda (žádná odolnost vůči rozpouštědlům). Na UV je na tom špatně – venku do roka žloutne a křehne.

    Tisk: tryska 230–260 °C, podložka 90–110 °C, chlazení 0–20 %, uzavřená komora je prakticky povinná – bez ní se velké díly rozdělí ve vrstvách. Odsávání nebo filtrace vzduchu je silně doporučená. Sušení 70–80 °C / 4 h.

    Hodí se na: díly do tepla, kryty elektroniky, opravy plastových dílů z automobilů, prototypy, které se budou dál obrábět. Kombinuje se s HIPS jako rozpustnou podporou (rozpustí se v limonenu).

    ProProti
    • Tepelná odolnost kolem 100 °C
    • Houževnatý a rázově odolný
    • Skvěle se brousí, lepí a vyhlazuje acetonem
    • Levný, dostupný, dlouhodobě ověřený
    • Silné kroucení a delaminace – nutná uzavřená komora
    • Nepříjemný a zdraví škodlivý zápach při tisku
    • Velmi špatná odolnost vůči UV – venku nepoužitelný
    • Rozpouští ho aceton a řada dalších rozpouštědel
    • Horší rozměrová přesnost kvůli smrštění

    ASA – ABS, který přežije venku

    ASA je v podstatě ABS, ve kterém je butadien nahrazen akrylátem. Výsledek? Prakticky totožné mechanické vlastnosti, ale výborná odolnost vůči UV a povětrnosti. Pokud tisknete cokoli, co má být dlouhodobě venku, je ASA jasná volba.

    Vlastnosti: tepelná odolnost ~100 °C, dobrá houževnatost, mírně lepší rozměrová stabilita než ABS, výborná odolnost vůči slunci, dešti i mrazu. Barevná stálost je několikanásobně lepší než u ABS.

    Tisk: tryska 240–270 °C, podložka 90–110 °C, chlazení 0–20 %, uzavřená komora nutná. Tiskne se o něco lépe než ABS (méně se kroutí), ale zápach je podobný.

    Hodí se na: držáky antén, díly pro zahradu a exteriér, komponenty pro auta a motorky, kryty kamer, meteostanice, cokoli venkovního.

    ProProti
    • Nejlepší odolnost vůči UV a povětrnosti z běžných filamentů
    • Tepelná odolnost jako ABS (~100 °C)
    • Barevně stálý, nežloutne
    • Kroutí se o něco méně než ABS
    • Uzavřená komora je nutnost
    • Zápach při tisku, potřebuje odvětrání
    • Dražší než ABS
    • Stále náchylný na delaminaci u velkých dílů
    Detail trysky FDM tiskárny při tisku filamentu
    Správná teplota trysky je u každého materiálu jiná – rozdíl mezi PLA a PC je i 100 °C.

    Technické materiály – když už PETG nestačí

    PA (nylon) – nejhouževnatější běžně dostupný filament

    Nylon (polyamid, nejčastěji PA6 nebo PA12) je materiál na ozubená kola, klouby, panty a všechno, co se má opotřebovávat co nejpomaleji. Má výbornou houževnatost, nízké tření a snáší opakované namáhání. Jeho velká slabina je vlhkost.

    Vlastnosti: velmi vysoká houževnatost a otěruvzdornost, nižší tuhost (díly jsou pružnější), tepelná odolnost 70–120 °C podle typu. Výborná odolnost vůči olejům, palivům a mnoha chemikáliím. Extrémně hygroskopický – cívka nechaná den na vzduchu už tiskne špatně a hotový díl po nasáknutí vody měkne a mění rozměry.

    Tisk: tryska 240–280 °C, podložka 70–100 °C, chlazení minimální, uzavřený prostor doporučen. Sušení 80 °C po dobu 12 hodin před každým tiskem – a ideálně tisknout přímo ze sušičky. Adheze k podložce bývá problematická, pomáhá PVA lepidlo nebo Garolite plát.

    Hodí se na: ozubená kola, kluzná ložiska, panty, živé klouby, díly nářadí, součásti vystavené olejům.

    ProProti
    • Nejlepší houževnatost a odolnost proti oděru
    • Nízké tření – ideální na ozubená kola
    • Odolný vůči olejům a palivům
    • Snáší opakované ohyby bez únavy
    • Extrémně nasákavý – nutné sušení před každým tiskem
    • Rozměrové změny po nasáknutí vlhkosti
    • Špatná adheze k podložce, silné kroucení
    • Vyšší teploty – potřeba all-metal hotend
    • Dražší

    PC (polykarbonát) – pevnost a teplo za cenu složitého tisku

    Polykarbonát je jeden z nejpevnějších materiálů, které se dají na běžné FDM tiskárně vytisknout. Snáší teploty přes 110 °C, má vynikající rázovou odolnost a v čiré variantě i slušnou průhlednost. Tisknout ho ale není žádná legrace.

    Vlastnosti: vysoká tuhost i pevnost, velmi dobrá rázová odolnost, tepelná odolnost 110–145 °C. Odolnost vůči UV je slušná (časem žloutne), ale vůči rozpouštědlům velmi špatná – pod napětím v kontaktu s IPA nebo acetonem doslova praská. Je hygroskopický.

    Tisk: tryska 260–300 °C, podložka 90–120 °C, uzavřená a vyhřátá komora nutná, all-metal hotend povinný. Bez komory se velké díly rozdělí. Sušení 80 °C / 8–12 h.

    Hodí se na: díly do vysokých teplot, ochranné kryty, formy pro odlévání, konstrukční prvky pod zatížením, díly do blízkosti motoru.

    ProProti
    • Velmi vysoká pevnost a tuhost
    • Tepelná odolnost přes 110 °C
    • Vynikající rázová odolnost
    • V čiré variantě průsvitný
    • Vyžaduje vyhřívanou komoru a hotend do 300 °C
    • Silné kroucení a delaminace
    • Praská v kontaktu s rozpouštědly (IPA, aceton)
    • Hygroskopický, nutné sušení
    • Drahý a náročný na ladění

    PP (polypropylen) – chemická odolnost a živé klouby

    PP je materiál na kbelíky, obaly na chemii a všechno, co má vydržet ohyb tisíckrát za sebou. Na 3D tiskárně je to trochu exot – skoro nic se k němu nelepí, včetně tiskové podložky.

    Vlastnosti: nízká hustota (plave na vodě), výborná chemická odolnost, skvělá únavová pevnost – ideální na živé klouby a pánty. Není tuhý, spíš poddajný. Tepelná odolnost kolem 100 °C.

    Tisk: tryska 220–250 °C, podložka 90–110 °C, silné smrštění. Adheze je hlavní problém – nejlépe se tiskne na lepicí pásku z PP nebo na speciální PP plát. Uzavřená komora pomáhá.

    ProProti
    • Skvělá chemická odolnost
    • Nejlepší únavová pevnost – živé klouby vydrží tisíce cyklů
    • Velmi lehký, odolný vůči vodě
    • Potravinářsky přívětivý
    • Extrémně špatná adheze k podložce
    • Velké smrštění, kroucení
    • Špatně se lepí a lakuje
    • Malý výběr na trhu

    Flexibilní materiály – TPU a TPE

    Ohebný 3D výtisk z TPU filamentu v rukou
    TPU se chová jako guma – snese ohyb, náraz i opakované namáhání.

    TPU – guma, kterou si vytisknete doma

    TPU (termoplastický polyuretan) je nejrozšířenější flexibilní filament. Měkkost se udává ve Shore hardness95A je zhruba jako pneumatika a tiskne se rozumně na většině tiskáren, 85A už je výrazně měkčí a vyžaduje direct drive extruder s krátkou drahou filamentu. Pod 80A se dostáváme do teritoria, kde si filament v extruderu jednoduše nadělá kličku.

    Vlastnosti: výborná pružnost a odolnost proti oděru, skvělá rázová odolnost, dobrá odolnost vůči olejům a tukům. Tepelná odolnost 60–80 °C. UV snáší středně – čiré a bílé varianty časem žloutnou. Je mírně hygroskopický.

    Tisk: tryska 220–250 °C, podložka 40–60 °C, rychlost 20–40 mm/s (u měkkých typů i pomaleji), retrakce co nejmenší, chlazení 30–50 % u 95A a méně u měkčích. Direct drive extruder je pro TPU zásadní výhoda; bowden zvládne maximálně 95A a výš. Sušení 50–55 °C / 6–8 h.

    Hodí se na: těsnění, protiskluzové podložky, kryty na telefon, tlumicí prvky, kolečka, pásky, ochranné nárazníky, rukojeti. Tip: měkkost dílu se dá krásně ladit i geometrií – stejný TPU s 10% výplní je mnohem měkčí než se 100% výplní.

    ProProti
    • Ohebný, prakticky nezničitelný nárazem
    • Výborná odolnost proti oděru
    • Tlumí vibrace a rázy
    • Měkkost se dá ladit výplní i tloušťkou stěn
    • Odolný vůči olejům a tukům
    • Pomalý tisk – velké díly trvají dlouho
    • Bowden extruder si s měkčími typy neporadí
    • Silný stringing, obtížné ladění retrakce
    • Nelze použít na tuhé konstrukční díly
    • Podpory se z něj odstraňují špatně

    TPE a TPC – ještě měkčí příbuzní

    TPE je širší kategorie, do které TPU spadá. Filamenty prodávané jako „TPE“ bývají měkčí (70–85A) a gumovější, ale také podstatně hůř tisknutelné. TPC (kopolyesterální elastomer) nabízí vyšší tepelnou a chemickou odolnost než TPU a lépe snáší UV – hodí se na venkovní těsnění.

    ProProti
    • Skutečně gumový pocit i měkkost
    • TPC navíc odolá vyšším teplotám a UV
    • Vyžadují direct drive a velmi pomalý tisk
    • Nejšpatnější tisknutelnost ze všech běžných materiálů
    • Vysoká cena, malý výběr

    Kompozity – plněné filamenty pro vlastnosti i vzhled

    Porovnání výtisků z carbon fiber, dřevěného a kovového filamentu
    Kompozity mění nejen vlastnosti, ale hlavně vzhled a povrch výtisku.

    Společným jmenovatelem všech plněných filamentů je abrazivita. Mosazná tryska u nich vydrží řádově jednu cívku, pak už má otvor místo 0,4 mm třeba 0,5 mm a výtisky přestanou sedět. Kalená ocelová tryska je minimum, ideálně tryska s rubínem nebo z karbidu wolframu. Také se doporučuje větší průměr – 0,6 mm místo 0,4 mm silně snižuje riziko ucpání.

    CF – filamenty s uhlíkovými vlákny (PLA-CF, PETG-CF, PA-CF)

    Do základního plastu se přidá zhruba 10–20 % krátkých uhlíkových vláken. To je důležité pochopit: nejde o karbonový kompozit jako u kol nebo dronů, kde jsou vlákna dlouhá a protáhlá skrz celý díl. Krátká vlákna výrazně zvyšují tuhost a rozměrovou stabilitu, ale pevnost v tahu zvyšují jen mírně – a houževnatost naopak snižují. Díl z PLA-CF je tužší, ale i křehčí než z čistého PLA.

    Skutečný přínos mají CF varianty tam, kde základní materiál trpí kroucením – PA-CF a PET-CF se tisknou nesrovnatelně lépe než čistý nylon nebo PET a přitom si drží houževnatost základu. To je důvod, proč se průmyslové díly tisknou právě z nich.

    Tisk: PLA-CF 210–230 °C / podložka 55–65 °C. PETG-CF 240–260 °C / 70–85 °C, sušení 65 °C / 8 h. PA-CF 260–290 °C / 80–100 °C, uzavřená komora, sušení 80 °C / 12 h před každým tiskem. Vždy kalená tryska, ideálně 0,6 mm.

    Bonus: CF filamenty mají krásný matný, jemně zrnitý povrch, který úspěšně maskuje vrstvy. Řada lidí je kupuje prostě kvůli vzhledu.

    ProProti
    • Vysoká tuhost a rozměrová stabilita
    • Podstatně menší kroucení (hlavně PA-CF, PET-CF)
    • Krásný matný povrch, neviditelné vrstvy
    • Nízká hmotnost při vysoké tuhosti
    • Nižší houževnatost – díly jsou křehčí
    • Silná abrazivita – nutná kalená tryska
    • Vyšší náchylnost k ucpání trysky
    • Tepelnou odolnost základu nezvyšují (PLA-CF je pořád PLA)
    • Dražší než neplněné varianty

    GF – skelná vlákna

    Skelná vlákna fungují podobně jako uhlíková, ale jsou levnější a díly z nich zůstávají houževnatější – nejsou tak křehká. Za to mají o něco nižší tuhost. PA-GF nebo PP-GF jsou výborná volba na díly, které mají vydržet mechanický náraz i teplo. Abrazivita je bohužel ještě vyšší než u CF.

    Wood – filamenty s dřevěnými vlákny

    Dřevěný filament je obvykle PLA s 20–40 % skutečných dřevěných vláken nebo pilin. Výtisky vypadají a voní jako dřevo, dají se brousit, mořit i lakovat – a po broušení působí opravdu jako dřevěný výrobek. Mechanicky jsou ale slabší a křehčí než čisté PLA – dřevo funguje jako plnivo, ne jako výztuha.

    Tisk: tryska 190–220 °C – nechodíte výš, dřevo se spalí a ucpává trysku zuhelnatělými zbytky. Podložka 50–60 °C. Doporučená tryska 0,5–0,6 mm a kalená, malé průměry se ucpávají velmi často. Zajímavý trik: změnou teploty během tisku můžete záměrně vytvořit efekt letokruhů – vyšší teplota = tmavší vrstva.

    ProProti
    • Jedinečný dřevěný vzhled i vůně
    • Dá se brousit, mořit a lakovat jako dřevo
    • Matný povrch skvěle maskuje vrstvy
    • Tiskne se při teplotách PLA – není potřeba komora
    • Křehčí a slabší než čisté PLA
    • Časté ucpávání trysky – nutný větší průměr
    • Abrazivní
    • Nesmí se tisknout příliš horké – riziko spálení materiálu
    • Nevhodný na jemné detaily

    Metal – filamenty plněné kovem

    Kovové filamenty obsahují 40–80 % kovového prášku – nejčastěji měď, bronz, mosaz nebo ocel – v PLA nebo PLA-podobné matrici. Výtisky jsou výrazně těžší (několikanásobně oproti PLA), studené na dotek a po vyleštění vypadají skutečně kovově. Bronzové varianty dokonce časem přirozeně oxidují a získávají patinu.

    Pozor ale na očekávání: díl není kov, je to plast s kovem uvnitř. Mechanicky je dokonce křehčí než čisté PLA – kovové částice přerušují spojitost polymeru. Jde čistě o dekorativní materiál.

    Tisk: tryska 190–220 °C, podložka 50–60 °C, pomalá rychlost (20–40 mm/s), kalená tryska povinně – kovový prášek je zdaleka nejabrazivnější plnivo vůbec. Po tisku následuje broušení a leštění drátěnkou nebo brusným papírem.

    ProProti
    • Výtisk vypadá a váží jako kov
    • Po vyleštění nádherný metalický lesk
    • Bronz krásně stárne a získává patinu
    • Vyšší tepelná vodivost – zajímavý na dotek
    • Křehké – mechanicky horší než čisté PLA
    • Nejabrazivnější materiál, ničí trysky
    • Vysoká cena a hmotnost cívky
    • Vyžaduje ruční dokončování, aby vynikl efekt
    • Pomalý tisk, riziko ucpání

    Další plněné speciály

    • Glow in the dark – PLA se strontium aluminátem. Svítí po nabití světlem, ale je velmi abrazivní a křehké.
    • Magnetické (iron-filled) – obsahuje železný prášek, díl reaguje na magnet a dá se nechat zrezavět.
    • Vodivé (conductive) – PLA se sazemi nebo grafenem. Vodivost stačí na dotyková tlačítka a antistatiku, ne na silný proud.
    • Termochromní a UV-reaktivní – mění barvu podle teploty nebo na slunci. Čistě efektní záležitost.
    • Keramické a křídové (chalk / stone PLA) – matný, kamenný povrch, hodí se na dekorace a modely staveb.

    Podpůrné materiály – když podpora nemá zanechat stopu

    3D výtisk s podporami z rozpustného podpůrného materiálu
    Podpory z PVA nebo BVOH se prostě rozpustí ve vodě – ideální pro složité vnitřní dutiny.

    Pokud máte tiskárnu s více extrudery nebo s multimateriálovou jednotkou, otevírá se vám svět rozpustných podpor. Rozdíl je dramatický: místo lámání podpor kleštěmi a broušení jizev na povrchu prostě díl hodíte do vody.

    PVA – rozpustný ve vodě

    PVA (polyvinylalkohol) se rozpouští v obyčejné vodě, rychleji v teplé. Tiskne se při 185–215 °C a podložka 45–60 °C. Nevyžaduje speciální hotend. Skvěle drží s PLA. Je ale absolutně nejhygroskopičtější filament, který si můžete koupit – potřebuje sušičku, jinak při tisku bublá a ucpává se.

    BVOH – lepší, ale dražší bratranec

    BVOH se rozpouští ve vodě rychleji a čistěji než PVA a lépe drží i k PETG a nylonu, kde PVA často selže. Tiskne se při 200–215 °C. Cena je jeho hlavní nevýhoda.

    HIPS – podpora pro ABS

    HIPS se rozpouští v d-limonenu, nikoli ve vodě. Tiskne se při 230–245 °C a podložka 90–110 °C, takže se ideálně kombinuje s ABS – stejné teploty, stejná komora. Své vlastnosti má slušné i sám o sobě, dá se z něj tisknout i normálně.

    Break-away kombinace – rozpouštědlo netřeba

    Nejlevnější trik vůbec: PETG jako podpora pod PLA nebo naopak. Tyto dva materiály se k sobě prakticky nelepí, takže podpora jde odloupnout rukou a zanechá hladký povrch. Existují i komerční break-away filamenty navržené přímo pro tento účel.

    ProProti
    • Dokonale hladký povrch i na převisech
    • Umožňují tisknout uzavřené dutiny a složité mechanismy
    • Žádné stopy po podporách, žádné broušení
    • PETG/PLA kombinace nestojí nic navíc
    • Vyžadují multimateriálovou tiskárnu nebo IDEX
    • PVA a BVOH jsou drahé a extrémně citlivé na vlhkost
    • Rozpouštění trvá hodiny až desítky hodin
    • Výrazně delší tisk (čistění trysky, wipe tower)
    • Vyšší spotřeba materiálu

    PVB – filament, který se vyhladí alkoholem

    PVB je zajímavý tím, že se rozpouští v izopropylalkoholu. Tiskne se při 200–220 °C podobně jednoduše jako PLA, ale hotový díl můžete postříkat IPA nebo ho nechat v parách a povrch se krásně vyhladí do lesku. Ideální na průhledné a lesklé modely, vázy nebo stínítka. Je měkčí a méně tepelně odolný než PLA a hygroskopický.

    Vysokoteplotní materiály – PEEK, PEKK a PEI (ULTEM)

    Na okraj zmíníme i kategorii, která se na domácí tiskárně tisknout nedá. PEEK se tiskne při 380–450 °C s podložkou přes 120 °C a vyhřívanou komorou kolem 100–150 °C. Nabízí za to tepelnou odolnost přes 250 °C, pevnost srovnatelnou s některými kovy, biokompatibilitu a odolnost prakticky vůči všemu. PEI (ULTEM) je podobný příběh při 350–390 °C. Cena se pohybuje v řádech tisíců korun za kilogram a stroje pro ně začínají na stovkách tisíc. Použití: letectví, medicína, energetika.

    Velká srovnávací tabulka filamentů

    Všechno podstatné na jednom místě. Hodnoty jsou orientační – každý výrobce má vlastní směs, takže údaje na cívce vždy mají přednost. Na mobilu tabulku posunete do stran.

    MateriálTryskaPodložkaKomoraChlazeníCharakterTepelná odolnostUV / venkuAbrazivníObtížnostTypické použití
    PLA190–220 °C50–60 °CNe100 %Tuhý, křehký~55 °CŠpatnáNe★☆☆Dekorace, prototypy, organizéry
    PLA+ / HF210–230 °C55–65 °CNe80–100 %Tuhý, středně houževnatý~60 °CŠpatnáNe★☆☆Běžné domácí díly
    PLA-CF210–230 °C55–65 °CNe80–100 %Velmi tuhý, křehký~60 °CŠpatnáAno★★☆Matné designové díly, rámy
    PETG230–250 °C70–85 °CNe30–50 %Houževnatý, méně tuhý~75 °CStředníNe★★☆Funkční díly, vlhko, venku
    PETG-CF240–260 °C70–85 °CNe30–50 %Tuhý, středně houževnatý~80 °CStředníAno★★☆Technické díly s hezkým povrchem
    ABS230–260 °C90–110 °CAno0–20 %Tuhý, houževnatý~100 °CŠpatnáNe★★★Kryty, díly do tepla, opravy
    ASA240–270 °C90–110 °CAno0–20 %Tuhý, houževnatý~100 °CVýbornáNe★★★Exteriér, auto, držáky antén
    PA (nylon)240–280 °C70–100 °CDoporučena0–20 %Pružný, velmi houževnatý70–120 °CStředníNe★★★Ozubená kola, panty, ložiska
    PA-CF260–290 °C80–100 °CAno0–20 %Velmi tuhý100–130 °CStředníAno★★★Průmyslové a strojní díly
    PC260–300 °C90–120 °CAno0–20 %Velmi tuhý i houževnatý110–145 °CDobráNe★★★Vysoké teploty, ochranné kryty
    PP220–250 °C90–110 °CDoporučena30–50 %Poddajný, houževnatý~100 °CDobráNe★★★Živé klouby, chemie, nádobky
    TPU 95A220–250 °C40–60 °CNe30–50 %Ohebný, rázově odolný60–80 °CStředníNe★★☆Těsnění, kryty, tlumení
    TPU 85A / TPE215–235 °C40–60 °CNe0–20 %Velmi ohebný60–70 °CStředníNe★★★Měkké vložky, gumové díly
    Wood (PLA)190–220 °C50–60 °CNe100 %Křehký~55 °CŠpatnáAno★★☆Dekorace, sochy, modely
    Metal (PLA)190–220 °C50–60 °CNe100 %Velmi křehký, těžký~55 °CŠpatnáExtrémně★★☆Dekorace, imitace kovu
    PVB200–220 °C60–75 °CNe50–100 %Měkčí, houževnatější~60 °CŠpatnáNe★★☆Lesklé vázy, průhledné modely
    HIPS230–245 °C90–110 °CAno0–20 %Středně houževnatý~90 °CŠpatnáNe★★★Podpora pro ABS (limonen)
    PVA / BVOH185–215 °C45–60 °CNe~50 %Měkký, rozpustnýNe★★★Rozpustné podpory (voda)
    PEEK / PEI350–450 °C120–160 °CVyhřívaná0 %Extrémně pevný200–250+ °CDobráNe★★★★Letectví, medicína, průmysl

    Jak vybrat materiál podle použití – rychlý tahák

    • Dekorace, figurka, model na polici → PLA, Silk PLA, Matte PLA, wood nebo metal
    • Praktický díl do bytu, držák, organizér → PLA+ nebo PETG
    • Cokoli, co bude v autě nebo na přímém slunci → ASA (a rozhodně ne PLA)
    • Venkovní držák, zahrada, anténa → ASA, případně PETG na krátkodobé použití
    • Ozubené kolo, pant, kluzné ložisko → PA (nylon) nebo PA-CF
    • Díl, který musí vydržet ránu → PA, PC nebo PETG – rozhodně ne CF varianty
    • Těsnění, tlumení, protiskluz → TPU 95A
    • Konstrukční díl, který se nesmí prohnout → PA-CF, PET-CF nebo PC
    • Díl do blízkosti motoru nebo topení → PC, PA-CF nebo ABS
    • Kontakt s jídlem → potravinářské PETG nebo PP – a vždy počítejte s tím, že vrstvený povrch je rájem pro bakterie; ideální je potravinářský lak nebo jednorázové použití
    • Dokonalý povrch bez stop po podporách → PVA nebo BVOH podpory, případně PETG pod PLA

    Sušení filamentů – nejčastější příčina špatných výtisků

    Pokud vám výtisk najednou šustí a praská při extruzi, má vousy, drsný povrch nebo se rozpadá mezi vrstvami, v 90 % případů není chyba v tiskárně, ale ve vlhkém filamentu. Voda se v tavné komůře mění na páru a doslova roztřístí strunu plastu.

    MateriálTeplota sušeníDobaCitlivost na vlhkost
    PLA45–50 °C4–6 hNízká
    PETG60–65 °C6–8 hStřední
    ABS / ASA70–80 °C4–6 hNízká
    TPU50–55 °C6–8 hStřední
    PC80 °C8–12 hVysoká
    PA (nylon), PA-CF80 °C12 hVelmi vysoká
    PET-CF80 °C8–12 hVysoká
    PVA / BVOH45–55 °C6–10 hExtrémní

    Praktické pravidlo: PLA a PETG vám v rozumně suché místnosti vydrží měsíce. Nylon, PC, CF varianty a PVA patří do vzduchotěsné krabice se silikagelem a ideálně se tisknou přímo ze sušičky.

    Kombinování materiálů v jednom výtisku

    S multimateriálovými tiskárnami se otevírá další rozměr. Ne všechny kombinace ale fungují – zásadní je podobná teplota tisku a chemická příbuznost.

    • PLA + PVA – klasika, skvělá přilnavost, rozpustné podpory ve vodě
    • PETG nebo PA + BVOH – BVOH drží tam, kde PVA selže
    • ABS + HIPS – stejné teploty, rozpouštění v limonenu
    • PLA + PETG – záměrně špatná přilnavost = break-away podpora zdarma
    • PLA + TPU – tuhé tělo s měkkým těsněním nebo protiskluzem; funguje, ale vyžaduje trpělivost při ladění
    • Co nefunguje: PLA + ABS/ASA (rozdílné teploty i smrštění), PP s prakticky čímkoli

    Závěrem

    Kdybychom to měli shrnout do tří vět: PLA na všechno, co zůstane doma na polici. PETG na všechno, co má něco vydržet. ASA na všechno, co půjde ven. Zbytek materiálů řeší konkrétní problémy – nylon opotřebení, PC teplo, TPU pružnost, kompozity tuhost a vzhled.

    A hlavně – dražší materiál neznamená lepší výtisk. Díl z dobře navrženého a správně orientovaného PETG předběhne špatně vytisknutý PA-CF na celé čáře.

    Nejste si jistí, jaký materiál zvolit pro váš konkrétní díl? Napište nám – rádi poradíme a většinu z těchto materiálů umíme rovnou i vytisknout.

tvuj3dtisk.cz
Přehled ochrany osobních údajů

Tyto webové stránky používají soubory cookies, abychom vám mohli poskytnout co nejlepší uživatelský zážitek. Informace o souborech cookie se ukládají ve vašem prohlížeči a plní funkce, jako je rozpoznání, když se na naše webové stránky vrátíte, a pomáhají našemu týmu pochopit, které části webových stránek považujete za nejzajímavější a nejužitečnější.