Magyar fát és üvegszálat nyomtattunk

Fából műanyagkarika

Két kísérleti stádiumban járó technikai filamentet próbálhattunk ki a Philament boszorkánykonyhájából. Az egyik fát tartalmaz, a másik pedig üveget. A cég előre jelezte, hogy ezekkel az anyagokkal kapcsolatban még nincs akkora tapasztalatuk, mint amit megszokhattunk, így viszont exkluzív lehetőséget kaptunk arra, hogy belelássunk a fejlesztésbe.

A keményfát nagyjából húsz százalékban tartalmazó Philament Wood PLA azért különleges, mert szerves alkotóelemet kell vegyíteni a műanyaggal, a végeredménynek pedig egyrészt minél könnyebben használhatónak, illetve természetes hatásúnak kell lennie. A tesztszálak érkezését hátráltatta, hogy viszonylag kis szériában készül egyelőre ez a filament, egyrészt mert még mindig változtatnak rajta, másrészt pedig azért, mert az ipar nem érdeklődik iránta különösebben. Mechanikailag ugyanis a fa nem ad hozzá az eredményhez, ezért gyakorlatilag a magánembereken kívül csak a designstúdiók tartanak rá igényt.

A telefontartót nem nyomtattuk, a tokot igen
A telefontartót nem nyomtattuk, a tokot igen [+]

A nyers szál színe nagyon világos, inkább bézs, mint barna. Ez egy tölgyes, bükkös árnyalat, tudtuk meg a gyártótól. A szál felülete valamivel durvább, szemcsésebb mint a teljesen egységes PLA filamentek tapintása. A tolómérővel végzett ellenőrzésünk alapján az átmérővel nincs gond, az anyagvastagság rendben van, így befűztük a továbbra is nálunk parkoló CraftBot 2 nyomtatóba. A Philament azt javasolja, hogy az alapanyagot 0,4 mm-es, vagy ennél nagyobb átmérőjű fúvókával használjuk, hogy jobban kijöjjenek a fás jegyek.

Hirdetés

Mivel a gyártó hangsúlyozza, igyekszik úgy beállítani a termékeit, hogy azok a lehető legegyszerűbben használhatók legyenek, és a nyomtatók alapbeállításaival is sikerélményt okozzanak a felhasználóknak, nem változtattunk sem a fej hőmérsékletén (215 celsius fok), sem a tárgyasztalén (60 celsius fok). A nyomtatási sebességet viszont valamelyest csökkentettük, 40 mm/s optimális választásnak tűnt elsőre, ezt amolyan biztonsági megoldásnak gondoltuk. 0,2 mm-es rétegvastagsággal dolgoztunk, remélve, hogy ezzel is látványosabb eredményt kapunk.


[+]

Az első tesztben a szokásos 3DBenchy kishajót készítettük el. A nyomtatás során a hagyományos PLA szagot éreztük, a 20 százalékos fa nem tette tiszteletét az orrunkban. A hajó tatját szépen kitöltötte a filament, nem úgy, mint amikor a szlovák Devil Design anyagával dolgoztunk. A fás filament nem egyszerűen szépen terült, hanem a megadott hőmérsékleten meg is folyt, ez jól látszik a hajó kéményén, illetve a kabinon észrevehető az is, hogy a visszahúzás (retraction) alapbeállítás mellett nem elegendő, a jobb eredményért az ilyen típusú modellek esetében növelni kell ennek gyorsaságát, esetleg mértékét is.


[+]

Második tesztünkben egy telefontokot nyomtattunk, kontrasztként pedig a fotózáshoz használtunk igazi fából készült állványt is. Mivel ez egy "tömör" tárgy, a visszahúzással nem volt gond. Tanulva az előző esetből, a sebességet 50 mm/s-re állítottuk, így megfolyással sem találkoztunk. A képeken látható sötét vonal, illetve a tok belső felületén megjelenő sötét pöttyök azonban problémát jelentenek. Ezek ugyanis arra utalnak, hogy a fejben megégett a filament, elkezdett megpörkölődni a fa. Ezt okozhatta átmeneti megszorulás, aminek következtében az anyag több időt töltött a kelleténél a hotendben, illetve anyagegyenetlenség, vagyis egy olyan szakasz, ahol elcsúsztak az arányok.


[+]

Az apróbb gikszer ellenére a tok kellemes meglepetést okozott, a tárgyról a szerkesztőség tagjainak elsőre a farostlemez ugrott be, ez főleg a nagyon világos színvilágnak és a látható rétegeknek köszönhető. A filamentet gyártó Philament kérdésünkre azt válaszolta, hogy a szál színével lehet még játszani, sötétebb árnyalat létrehozása nem jelent problémát, de egyelőre a használhatóságon és a stabilitáson finomítgatnak. A fás filament tekercse 12 970 forint, ezért 0,75 kg anyagot kapunk.

Üvegszálas, tisztításra és másra

Az üvegszálas PLA rövidszálú üveget tartalmaz, de ennek pontos hosszát a gyártó sem tudja meghatározni, mert a gyártósoron történő extrudálás során is töri a gép, illetve a nyomtatás során is változik a felhasználástól függően. A gyártó többféle célra ajánlja az alapanyagot, ebből az egyik a nyomtató tisztítása. Az üvegtartalomnak köszönhetően a szál nagyon durva felületű, a javaslat szerint a takarításhoz egy nagyjából 20 centis darabot érdemes átengedni a gépen, amivel a teljes hotendet tisztára pucolhatjuk. Ez a gyakorlatban is működő technika, olyan pigmenteket is kicsiszolt a speciális anyag, amikre már nem is emlékeztünk, hogy használtuk korábban.

A Philament tapasztalatai szerint az elektronikai ipar előszeretettel alkalmazza jigként az üvegszálas PLA-t, mivel sokkal kevésbé törik, mint a tiszta PLA. A designstúdiók is boldogok ezzel az anyaggal, mert különlegesen töri a fényt, főleg ha csak néhány rétegben használják, ezért például lámpaburákat készítenek belőle. Mi maradtunk a hajónál.


[+]

A teszthajó az alapbeállításokkal remekül mutat, sem folyást, sem olvadást, sem komolyabb anyaghiányt nem tapasztaltunk a használat során. A tárgyasztal adhéziójának növelésére érdemes ragasztózni, onnantól viszont hátra lehet dőlni, a félelmeink ellenére a durva, dörzspapír-szerű felület tökéletesen működik a szálhúzásos 3D nyomtatókkal. Egyetlen gondunk adódott, de ezzel a felhasználók kevésbé fognak szembesülni: mivel nem feltekercselt, hanem egy levágott, 10 méteres darabot kaptunk (és mi magunk sem csévéltük fel, hanem egyszerűen lelógattuk), a szál belegabalyodott saját magába, és ez okozott egy fals elakadást a rendszerben, ez a hajó kabinján látható anyaghiányos területen látható is lett.


[+]

A telefontok során is használtuk az üvegszálat. Miután láttuk, hogy a hajó felülete mennyire sima, egységes és szép, nem bírtuk ki, hogy az oldalkeret egy részét ne ebből az anyagból nyomtassuk ki. Jó döntés volt, a fás filament amolyan bordázott hatást kelt, ami jó fogást eredményez, miközben az archoz közelebb eső részen az érdességnek semmi nyoma.

Meglepően jó volt dolgozni az üvegszálas anyaggal, bár a gyártó felhívja a figyelmet, hogy hosszútávon a réz fúvókát károsíthatja, szerencsére ezek könnyen és olcsón pótolhatók, az átlagfelhasználó számára pedig ez fel sem fog tűnni, hiszen valószínűleg otthon nem fognak több tíz kilót átengedni ebből a technikai alapanyagból a hotenden. Egy tekercs üvegszálas filament 12 250 forintba kerül, a fás társához hasonlóan 0,75 kg kerül feltekercselésre ezért a pénzért.

Hőtűrő PLA

A Philament rendelkezésünkre bocsátott a fentieken kívül még egy speciális PLA-t, ennek különlegessége abban rejlik, hogy a hőtűrő képessége lényegesen magasabb a megszokottnál. Az egyszerű PLA-ból nyomtatott tárgyak 60 celsius fokon veszítenek stabilitásukból, ennél melegebb környezetben pedig deformálódni kezdenek, majd megolvadnak.

A Philament Heat Resistant névre keresztelt filament ennek a problémának kezelésére született meg. A nyomtatás után azonban egy plusz lépést kell tenni a legjobb eredmény érdekében. Mivel ez nem triviális, az alábbiakban a Philamenttel egyeztetett, otthon is könnyedén elvégezhető hőkezelési eljárást írjuk le, kitérve arra is, hogy ipari körülmények között hogyan néz ki a folyamat.


[+]

Miután a nyomtatás véget ért, a tárgy pedig kihűlt, eltávolítjuk a nyomtatótálcáról, és hideg vízbe tesszük. Lassú tűzön forrásig hevítjük, majd 15 percig főzzük az elkészült tárgyat, ezzel hősokk nélkül érhetjük el a szükséges átalakulást, melynek során az alapanyag kristályos szerkezetűvé, egyúttal sokkal ellenállóbbá válik.

Ipari körülmények között az "égetéses" eljárást alkalmazzák, kemencében vagy sütőben melegítik fel az elkészült tárgyakat, majd 80-120 fok közötti hőmérsékleten egy órán át hőkezelik. Ezt a háztartásokban nehezebb kivitelezni, ezért is kísérletezte ki a gyártó a főzéses módszert. Mivel a hőtűrő filamentnek egészségügyi alkalmazása is ismert, ezért érdemes azt is megemlíteni, hogy előzetes hőkezelés nélkül, egyből a sterilizálóba helyezve a nyomtatott dolgokat is bírják a hőt, csak a fokozatosságra kell figyelni.

A megfelelő hőkezelést követően a tárgyak akár 130 celsius fokos hőterhelést is kibírnak. Ez jól jöhet például gyerekjátékok esetében, amiket sterilizálhatunk anélkül, hogy aggódni kéne a formájuk miatt. Sőt, a gyártó ezt az anyagot ajánlja az autóba is, ahol nyáron megrekedhet a meleg, és a műszerfal felforrósodhat. Ha tehát valaki biztosra akar menni, amikor autós kiegészítőt nyomtat magának, érdemes ezt használni.

A hőtűrő filament tekercse 12 250 forintba kerül színezéstől függetlenül, amiért 0,75 kg technikai PLA-t kapunk a gyártótól. Ahogy a másik két esetben, itt is 1,75 mm-es szálvastagságú alapanyagot rendelhetünk.

A teszthez felhasznált nyomtatószálakat a Philament.eu kísérleti laborjából kaptuk, a Craftbot2 3D nyomtatót pedig a Craftunique bocsátotta rendelkezésünkre.

Hirdetés