Filamenty pro 3D tiskárny

Filament je srdcem každého 3D tisku. Právě z něj vznikají vaše modely, prototypy, funkční součástky i kreativní dekorace. Jaký filament je vhodný pro váš projekt a na co se při jeho výběru zaměřit? Možná vás překvapí, jak výrazně dokáže správně zvolený materiál ovlivnit pevnost, pružnost, vzhled i životnost výsledného výrobku. Pokud chcete tisknout bez komplikací a dosahovat kvalitních výsledků, výběru filamentu se vyplatí věnovat maximální pozornost. 

Jaký filament zvolit 

Správný filament by měl odpovídat typu vaší 3D tiskárny, náročnosti projektu i požadovaným vlastnostem hotového výrobku. Jiný materiál se hodí na dekorativní modely, jiný na mechanicky namáhané díly nebo venkovní použití. Zohlednit je potřeba nejen samotný materiál, ale také průměr vlákna, teplotu tisku, pružnost, tepelnou odolnost a způsob skladování. Každý detail může ovlivnit průběh tisku i finální kvalitu.

Výhody kvalitního filamentu 

• zajišťuje stabilní a plynulý průběh tisku 
• minimalizuje riziko ucpání trysky 
• zlepšuje přilnavost jednotlivých vrstev 
• přispívá k hladšímu povrchu modelu 
• zvyšuje pevnost a životnost výrobku 
• omezuje deformace při chladnutí 

Na co se zaměřit při výběru filamentu? 

• typ materiálu 
• průměr a tolerance vlákna 
• teplota tisku a podložky 
• pružnost a mechanická odolnost 
• tepelná a UV odolnost 
• hygroskopie a způsob skladování 
• speciální vlastnosti 

Typ materiálu 

Materiál určuje pevnost, pružnost, tepelnou odolnost i vzhled výsledného modelu. Každý filament se hodí pro jiné použití – od dekorací až po technicky namáhané součástky. 

Průměr a tolerance vlákna 

Nejběžnější průměr je 1,75 mm nebo 2,85 mm. Správný rozměr musí odpovídat vaší tiskárně. Tolerance průměru udává maximální výrobní odchylku. Čím menší tolerance, tím stabilnější a přesnější tisk. 

Teplota tisku a podložky 

Každý materiál má doporučený rozsah teploty trysky i podložky. Správné nastavení je zásadní pro dobrou přilnavost první vrstvy a pevnost modelu. 

Doporučené teploty pro nejběžnější materiály 

Hodnoty jsou orientační a mohou se lišit podle výrobce i konkrétní tiskárny. 

Pružnost a mechanická odolnost 

Pružnost rozhoduje o tom, zda se výrobek ohne, nebo praskne. Pro namáhané díly je vhodný houževnatý materiál s vyšší odolností proti nárazu, pro pevné konstrukční části naopak tuhý filament. 

Tepelná a UV odolnost 

Pokud bude model vystaven vyšším teplotám nebo slunečnímu záření, je nutné zvolit materiál s dostatečnou tepelnou a UV stabilitou. 

Hygroskopie a skladování 

Většina filamentů pohlcuje vlhkost ze vzduchu. Navlhlý materiál může při tisku praskat nebo vytvářet nerovnosti. Doporučuje se skladování v uzavíratelných sáčcích s vysoušedlem nebo použití sušičky filamentu. 

Speciální vlastnosti filamentů 

K dispozici jsou i varianty s hedvábným efektem, metalickým vzhledem, fluorescenční úpravou nebo příměsí uhlíkových vláken pro vyšší pevnost.  

Typy filamentů 

Jednotlivé druhy filamentů se liší svými vlastnostmi i vhodným využitím. Níže najdete přehled nejčastějších materiálů používaných při 3D tisku. 

PLA filament  

PLA filament je vyroben z kyseliny polymléčné (PLA) a patří mezi nejoblíbenější materiály pro 3D tisk. Díky snadnému nastavení, nízkému zápachu a menší náchylnosti ke kroucení je ideální volbou pro začátečníky, ale zároveň nabízí dostatečnou kvalitu i pro pokročilé uživatele. Často se využívá pro dekorace, modely, prototypy nebo vzdělávací projekty. 

• téměř bez zápachu při tisku 
• biologicky rozložitelný materiál 
• menší tendence ke kroucení a deformacím 
• snadné nastavení a dobrá přilnavost vrstev 
• nižší tepelná odolnost 
• vyšší křehkost oproti technickým materiálům 

PLA lze pořídit v široké škále barev, včetně fluorescenčních variant nebo speciálních vizuálních efektů. Je však potřeba počítat s tím, že výrobky mohou při dlouhodobém vystavení slunci postupně ztrácet barevnou sytost. 

PLA+ filament 

PLA+ je vylepšená varianta klasického PLA, která přináší vyšší pevnost, lepší spojení mezi vrstvami a menší náchylnost k praskání. Povrch modelu bývá hladší a celkově působí profesionálněji. PLA+ si zároveň zachovává relativně snadnou tisknutelnost, takže je vhodný i pro méně zkušené uživatele. Využijete jej pro prototypy, funkční modely i dekorativní předměty, u kterých je klíčová vyšší odolnost. PLA filamenty jsou dostupné také v různých speciálních provedeních s příměsemi a vizuálními efekty: 

• Silk PLA přináší lesklý, hedvábný povrch s výraznou barevnou hloubkou 
• fluorescenční PLA září pod UV světlem a je vhodný pro kreativní projekty 
• metalické PLA vytváří vzhled připomínající kovový povrch 
• PLA s karbonovým vláknem nabízí vyšší tuhost a technický vzhled 
• PLA s třpytkami nebo duhovým efektem dodává modelům originální design 

PETG filament 

PETG je modifikovaná a vylepšená varianta PET materiálu, která kombinuje pevnost, pružnost a vysokou odolnost proti nárazu. Díky těmto vlastnostem je ideální pro výrobu ochranných obalů, mechanických dílů nebo funkčních součástek. V mnoha případech je PETG vhodný i pro kontakt s potravinami (dle konkrétní specifikace výrobce). Na trhu jsou dostupné také speciální varianty, například „Glow in the Dark“ PETG, které po nasvícení ve tmě svítí. 

• téměř bez zápachu při tisku 
• vysoce pevný, odolný a pružný 
• minimální smrštění při chladnutí 
• odolný vůči vlhkosti a chemikáliím 
• náchylnější k poškrábání povrchu 
• během tisku může vytvářet jemná vlákna 
• vhodný spíše pro pokročilejší uživatele 

ABS filament 

ABS filament patří mezi nejrozšířenější technické materiály pro 3D tisk. Vyrábí se z ropných polymerů a je známý svou pevností, houževnatostí a vysokou tepelnou odolností. Často se používá pro funkční díly, kryty zařízení, technické součástky nebo výrobky vystavené vyšším teplotám. Z ABS se vyrábí například i známá stavebnice LEGO. 

• vysoce pevný, lehký a mechanicky odolný 
• lehce flexibilní a nárazuvzdorný 
• odolný vůči vyšším teplotám 
• vhodný pro funkční a technické díly 
• méně šetrný k životnímu prostředí 
• při tisku vytváří výpary – nutné dobré odvětrání 
• vyžaduje vyšší teplotu trysky i vyhřívanou podložku 

Vyšší teplota tisku (obvykle 220–250 °C) a zahřívaná podložka jsou nezbytné pro minimalizaci deformací a praskání vrstev. 

ABS+ filament 

ABS+ je vylepšená varianta klasického ABS. Nabízí lepší přilnavost mezi vrstvami, hladší povrch a lepší kontrolu nad deformacemi při chladnutí. Tisk bývá stabilnější a výsledný model odolnější proti mechanickému namáhání. 

ABS+ využijete všude tam, kde je klíčová vysoká pevnost, tepelná odolnost a dlouhá životnost výrobku, například u technických krytů, držáků nebo konstrukčních prvků. 

ASA filament 

ASA je tuhý a vysoce odolný materiál, který si poradí s UV zářením, deštěm i výkyvy teplot. Oproti ABS nabízí lepší stabilitu barev a dlouhodobou odolnost při venkovním použití. Hodí se pro technické kryty, venkovní prvky nebo součástky vystavené nepříznivým podmínkám. 

• pevný a tvarově stálý materiál 
• vysoká odolnost vůči UV záření 
• odolnost proti vlhkosti a povětrnostním vlivům 
• vyšší pořizovací cena 
• vyžaduje vyhřívanou podložku a stabilní teplotu prostředí 
• při tisku nutná dobrá ventilace 

TPE filament  

TPE filament má vlastnosti podobné klasické gumě a patří mezi nejpružnější materiály pro 3D tisk. Díky vysoké elasticitě a odolnosti proti nárazu se využívá v automobilovém průmyslu i při výrobě součástek pro domácí spotřebiče. V domácích podmínkách je vhodný pro dětské hračky, ochranné obaly na telefony nebo drobné nositelné doplňky. 

• vysoce odolný a elastický materiál 
• minimální smrštění při chlazení 
• nevyžaduje extrémně nahřátou podložku 
• vhodný pro zkušenější 3D tiskaře 
• tisk může být méně konzistentní při vyšších rychlostech 
• vyžaduje přesné doladění trysky a podávání materiálu 

HIPS filament 

HIPS je lehký a relativně cenově dostupný materiál, který se často používá jako podpůrný materiál při tisku s ABS. Lze jej rozpouštět ve speciálních rozpouštědlech, což usnadňuje odstranění podpěr. Hodí se také pro menší prototypy nebo lehké konstrukční díly. 

• lehký a dostatečně pevný 
• vhodný jako podpůrný materiál 
• relativně snadné opracování 
• absorbuje vlhkost ze vzduchu 
• vyžaduje vyšší teplotu podložky 
• může mít tendenci ke kroucení 

Co znamená označení „r“ a „e“ u filamentu? 

U některých materiálů můžete narazit na označení s písmenem před názvem, například r-PLA nebo e-TPU. Písmeno „r“ značí recyklovaný materiál, který je vyroben z recyklovaných plastů a je šetrnější k životnímu prostředí. Označení „e“ obvykle označuje zvýšenou elasticitu materiálu, tedy vyšší pružnost a schopnost ohybu bez praskání. 

PC filament  

Polykarbonátový filament (PC) patří mezi nejpevnější materiály používané v 3D tisku. Vyniká vysokou tepelnou odolností, houževnatostí a možností částečné průhlednosti. Často se využívá pro technické, ochranné nebo namáhané díly. 

• vysoce pevný a odolný 
• tepelná odolnost až kolem 110 °C 
• možnost průhledného provedení 
• hygroskopický – vyžaduje sušení 
• vyžaduje vysoké teploty tisku 
• není vhodný pro přímý kontakt s potravinami 

Filament pro 3D pera 

Filament pro 3D pera je podobný materiálu pro klasické 3D tiskárny, ale obvykle se dodává v průměru 1,75 mm a je přizpůsoben nižším teplotám tavení. Vhodný je především pro kreativní tvorbu menších objektů a ruční modelování. 

• nižší pořizovací náklady 
• jednodušší manipulace 
• omezenější výběr materiálů 
• vhodný spíše pro menší projekty 

Správně zvolený filament je základem úspěšného 3D tisku. Ovlivňuje kvalitu, pevnost i samotný průběh tisku. Pokud chcete dosahovat spolehlivých a profesionálních výsledků, věnujte materiálu stejnou péči jako samotné 3D tiskárně.