3D nyomtatóhoz használt műanyagok tulajdonságai

Két-három fajta műanyagot használnak a 3D nyomtatóval rendelkező barkácsolók. Ezekről írok pár szót.
Mivel a levegőbe nem lehet nyomtatni (csak spagettit), ezért nagyon fontos, hogy a legelső nyomtatott réteg elég erősen tapadjon az ágyra. Ezt vagy valamilyen ragasztószalaggal (kapton szalag), hajlakk sprével, cukoroldattal és/vagy az ágy megfelelő hőmérsékletre felfűtésével lehet elérni. Minden műanyagfajtánál ki kell kísérletezni, hogy milyen fej- és ágy hőmérséklettel nyomtatható az adott nyomtatón. Ezeket a paramétereket befolyásolhatja a műanyag színe, a gyártó és a hőmérséklet érzékelőnk pontossága is. Sőt ugyanattól a gyártótól rendelt ugyanolyan típusú, színű műanyag is eltérő paraméterekkel rendelkezhet, ha például időközben valamilyen technológiai változás volt a gyárban! Tehát minden tekercs megkezdésekor érdemes próbanyomtatást végezni.
Az alább leírt műanyagoknak természetesen nem csak egyféle oldószere van, de csak a 3D nyomtatásnál használható legkevésbé ártalmas oldószereket említem.
Az én kedvencem a HIPS, a második az ABS, de mostanában mégis PLA-val nyomtatok, mert az a legolcsóbb.
A tesztnyomatokhoz használt béka alak innen tölthető le.
A 230 Celsius-fok feletti nyomtatáshoz elméletileg teflon-mentes (PTFE) és PEEK mentes nyomtatófej szükséges. Ettől függetlenül én J-Head MK V-tel nyomtattam ABS-t és HIPS-et is 235 C-on és nem lett baja a fejnek. A J-Head-ben PTFE és PEEK is van.

PLA (politejsav, polyactic acid)

Tölcsér nyomtatása közben
A legnépszerűbb anyag, mert akár fűtött ágy nélkül is használható és alacsonyabb hőmérsékleten nyomtatható, mint az ABS és a HIPS. Kicsit rideg, emiatt könnyebben törik, mint a többi műanyag. Jól tapad, kapton szalagra, ABS oldatra (lásd lentebb) vagy közvetlenül üvegasztalra is lehet nyomtatni. Nekem az üveglapra kent ABS oldat vált be 60 fokra melegítve. És bevált még — ugyancsak 60 fokos asztallal — a Garnier Fructis hajlakk vékony rétegben üveglapra fújva. A PLA hátránya, hogy idővel a műanyag szál nagyon törékennyé válhat. Az UV fény és a nem megfelelő páratartalom árt neki, még ridegebbé, törékenyebbé válik. Biológiai úton lebomlik (bővebben itt)! Kukoricából, cukorból állítják elő.
Nyomtatási hőmérséklet: 160-220 °C.
Ágy hőmérséklet: 60-70 °C.
Oldószer: tetrahidrofurán. Nem tudom mennyire nehéz beszerezni, mert nem próbáltam, de a nyomtatásnál nincs rá szükség.

ABS (akrilnitril-butadién-sztirol, acrylonitrile butadiene styrene)

Béka szemből
A második legnépszerűbb anyag. Kisebb szakítószilárdságú, mint a PLA. Viszont fűtött ágy szükséges a nyomtatáshoz, különben vetemedik; szétválnak a rétegek. Üvegből, fémből lehet az asztal, viszont ezekre nem tapad jól. Kapton szalagra lehet nyomtatni, de érdemes inkább a hulladék ABS darabkákból oldatot készíteni és azzal lekenni az asztalt: erre a műanyag rétegre nagyon jól tapad az ABS. Az üvegre annyira ráragadhat, hogy ki is törhet belőle darabokat a munkadarab leválasztásakor!
Nyomtatási hőmérséklet: 200-250 °C.
Ágy hőmérséklet: 100-110 °C.
Oldószer: aceton (körömlakklemosó). Az aceton könnyen és olcsón beszerezhető és érdemes használni. Figyeljünk, hogy tiszta acetont vegyünk, mert a körömlakklemosókban adalékok lehetnek!

HIPS (ütésálló polisztirol, high impact polystyrene)

3D nyomtatással készült béka HIPS műanyagból
Kicsi a sűrűsége, könnyű. Nem vetemedik, mint az ABS és nem annyira rideg, mint a PLA. Támasztóanyagnak használják ABS nyomtatásnál, de önállóan is jól használható. Magas 130 °C-os hőmérsékletre felfűtött ágy esetén kapton szalagra nagyon jól tapad. Hátránya, hogy drága, nehezen beszerezhető és könnyen feltöltődik elektrosztatikusan, mint a hungarocell-golyók.
Nyomtatási hőmérséklet: 230-250 °C.
Ágy hőmérséklet: 120-130 °C.
Oldószer: limonén (a jellegzetes narancs illatot ez a vegyület okozza). Tiszta formában nehezen beszerezhető, de igazából nem szükséges a nyomtatáshoz.

PP (polipropilén)

3D nyomtatáshoz sajnos nem használható a polipropilén, pedig olcsóbb, mint az ABS, PLA, HIPS. Kipróbáltam, de semmihez sem tapad saját magán kívül. Ráadásul szinte semmi sem oldja: az egy-két létező oldószere egészségre veszélyes, nehezen beszerezhető.