Odporność temperaturowa filamentów w druku 3D FDM /FFF

Odporność temperaturowa filamentu była zawsze kwestią popychającą świat druku 3D i technologię FDM/FFF do przodu. Śmiem nawet twierdzić, że to właśnie odporność temperaturowa filamentu określa i napędza rozwój. Aby jednak dokładnie to wyjaśnić nie wystarczy jedna publikacja, jedna wypowiedź, bo jest to rozległy temat. W tej publikacji nakreślę pewne podstawowe parametry, wyjaśnię zagadnienia związane z odpornością temperaturową filamentów 3D oraz przedstawię ranking filamentów profilowanych na drukarkach od Omni3D.

Autor: Tomasz Garniec

Poruszając się w świecie FDM/FFF na każdym kroku spotkamy się z pojęciem odporności temperaturowej filamentu. Aby zagłębić się w to zagadnienie, musimy znać pojęcia z tym związane oraz wyjaśnienie co one tak naprawdę znaczą i jak przekładają się na sam druk i wykorzystanie danych elementów w dalszych procesach. Pojęć jest dużo i każdy producent trochę inaczej je określa, dlatego też trudnością dla części użytkowników jest faktyczne zidentyfikowane właściwych parametrów. Postaram się Wam ten temat trochę bardziej przybliżyć. 

Czym jest Glass Transition Temparature – TG (temperatura zeszklenia)?

W prostych słowach jest to temperatura, powyżej której następuje gwałtowny spadek sztywności materiału. Co daje nam ta wiedza? Temperatura ta bardzo często odpowiada za właściwe dobranie temperatury stołu, a w prostych słowach jest to temperatura, w której okolicy siła z którą materiał przywiera do stołu drukarki jest największa. Zrozumienie, wiedza dotycząca tego zagadnienia oraz jej wykorzystanie daje użytkownikowi możliwość większej kontroli nad deformacją wydruków (warping) w czasie drukowania. Problemem może być to, że dane, które podają nam producenci dotyczą filamentów, w idealnym stanie – to powoduje, że bardzo często parametry te są trudne do określenia i nadal ustawienie drukarki 3D jest bardziej intuicyjne.  

Co jeszcze warto wiedzieć o odporności temperaturowej filamentów 3D?

Co to jest Melting Point (temperatura druku)? 

Jest to temperatura, w okolicy której materiał przechodzi w stan ciekły. Jednak w większości przypadków stopiony polimer posiada nadal zbyt dużą lepkość, aby można było nim swobodnie drukować. Z tego powodu temperatury druku zalecane przez producentów są wyższe. Jest to parametr, którego właściwe ustawienie, a co więcej właściwa kontrola stabilności temperaturowej dyszy determinuje jakość, precyzję oraz wytrzymałość wydrukowanego elementu. Producenci filamentów podają pewien przedział temperaturowy, który użytkownik musi sprawdzić i właściwie dobrać. Znowu ważnym elementem staje się właściwe przechowywanie filamentu. Wiedza dotycząca tego zagadnienia i właściwe jego wykorzystanie może znacząco wpłynąć na rezultat, który użytkownik chce osiągnąć i bardziej niż w „tylko drukowaniu” spersonalizować końcowy rezultat. 

Zobacz także: Filamenty odporne chemicznie do druku 3D

Czym jest Heat Deflection Temperature HDT (temperature ugięcia)? 

Aby szybko i jasno wyjaśnić te pojęcie – nazwę ten „punkt” oraz kolejny „Testami”. Bo są to ściśle określone warunki, w których zachodzą pewne zmiany. HDT (Heat Deflection Temperature) jest formą sprawdzenia jak wyrób zachowa się w warunkach podwyższonej temperatury, przy określonym obciążeniu. Czyli w jakiej temperaturze dany element „odegnie” się. Parametr ten jest istotny   i determinuje wykorzystanie danego materiału na element do danej aplikacji. Znajomość tego oraz właściwe jego wykorzystanie, jak w każdym powyższym aspekcie powoduje, że nasz wydruk jest użyteczny i spersonalizowany do określonych potrzeb. Test ten jest ściśle opisany w normach ISO75 oraz standardzie pomiaru ASTM D 648, do których zawsze możemy się odwołać i sprawdzić. 

Zobacz także: Wielkogabarytowy druk 3D

Co to jest Vicat Softening Temperature (temperature mięknięcia Vicat)? 

Parametr ten, podobnie jak powyższy jest wynikiem testu i jest ściśle określony w normie ISO 306 (ISO 10350) i standardzie pomiaru ASTM D 1525 (lub B50). Znowu jak w powyższym test ten daje odpowiedź przy jakiej temperaturze dany element zmienia swoje właściwości. Dokładniej – w jakiej temperaturze „igła” o powierzchni 1 mm2 , przy określonej sile obciążeniu zagłębi się w wyrób na głębokość 1mm. Inaczej niż w HDT – test Vicat – lub punkt mięknięcia. Bardzo często temperatura ta jest bliska temperaturze upłynniania i co ważne szczególnie w przypadku filamentów przemysłowych – semi-krystalicznych – typu: PEEK, PEKK, ULTEM – znacznie odbiega od temperatury ugięcia (zobacz tabelkę poniżej). Właściwa wiedza na ten temat oraz jej wykorzystanie daje możliwość inżynierom na kolejne spersonalizowanie wydruku pod ich potrzeby i wykorzystanie.  

Wiedza o właściwościach termicznych, odporności temperaturowej filamentów i samych wydruków jest istotnym elementem życia użytkownika Drukarki 3D. Zrozumienie paramentrów i ich właściwe użycie daje każdemu wielką przewagę i pozwala na wykorzystanie możliwości jakie dają drukarki 3D.  

Ranking wybranych filamentów profilowanych dla drukarek Omni3D 

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o odporności temperaturowej filamentów 3D to zapraszamy do kontaktu!

 Jeżeli chcesz wiedzieć więcej o filamentach od Omni3D POBIERZ TABELĘ CHARAKTERYSTYKI I ZASTOSOWAŃ FILAMENTÓW bądź skontaktuj się ze specjalistą Omni3D!