± 6 minút čítania
Viete, že priemerná šírka ľudského vlasu je zvyčajne 50 až 100 mikrometrov (µm)?
Približne rovnaká je aj veľkosť vlákien, ktoré sa pridávajú do 3D tlačových filamentov. Materiálov s prímesami rôznych vlákien je mnoho a spája ich jedna vlastnosť: sú abrazívne. Na našom e-shope ich zaraďujeme do kategórie špeciálne filamenty a môžete si vybrať z rôznych druhov.
Abrazívne filamenty – čo to znamená?
Abrazívne filamenty sú tie, ktoré pri tlači nadmerne opotrebúvajú trysku vašej 3D tlačiarne. Obsahujú totiž tvrdé častice, napríklad uhlíkové vlákna (carbon fiber), a skvele sa hodia na tlač funkčných dielov, kde oceníte extra pevnosť a odolnosť, ktorú prinášajú. Na ich používanie je však potrebné mať na tlačiarni namontovanú trysku z tvrdenej ocele (hardened steel) alebo jej ekvivalent.
Uhlíkové vlákna sú väčšinou nasekané na drobné trubičky a tvoria typicky 10 až 30 % hmotnosti filamentu. Najčastejšie sa stretávame s CF-15 alebo CF-20, teda filamentom s pätnástimi či dvadsiatimi percentami uhlíkových vlákien, pretože pri väčších koncentráciách rastie riziko, že vlákno bude príliš krehké a bude sa lámať ešte na cievke.
Aké sú výhody filamentov s uhlíkovými a inými vláknami?
Dá sa povedať, že pre každý druh materiálu sa dá zohnať jeho verzia s uhlíkovými vláknami. Máme teda PLA-CF, PETG-CF, Nylon-CF (alebo PA-CF), ABS-CF, ASA-CF, PC-CF, ale aj Flex-CF alebo napríklad PPS-CF a PEEK-CF. V prípade PLA ide najmä o kozmetickú záležitosť – výtlačky mávajú krásny matný textúrovaný povrch. U ostatných materiálov uhlíkové vlákna reálne pridávajú na celkovej pevnosti výtlačku a súdružnosti vrstiev. Zároveň tiež zaručujú rozmerovú stabilitu, výplň vo filamente totiž zabraňuje deformácii výrobku počas tlače (warping).
Medzi ďalšie podobné prímesi patria sklené vlákna (glass fiber) a tiež kevlarové vlákna (aramid fiber). Zatiaľ čo uhlíkové vlákna sú ľahké, ich nevýhodou je krehkosť. Kevlarové vlákna sú naopak pružné a filamentom dodávajú odolnosť proti nárazu a oderu. Sklené vlákna vlastnosťami stoja niekde uprostred – ich hlavnou výhodou má byť nižšia cena. V praxi je však často porovnateľná s uhlíkovými materiálmi, pretože carbon filamentov sa jednoducho vyrába a predáva väčšie množstvo.
Ktoré filamenty sú abrazívne?
Zaujíma ťa, ktoré filamenty sú abrazívne a do akej miery? Abrazivitu (t. j. brúsnosť) určuje veľkosť a povaha častíc primiešaných do daného polyméru. Okrem vyššie spomenutých typov existujú aj ESD filamenty plnené technickým uhlíkom, fosforeskujúce materiály, drevené, kovové alebo keramické – všetky tieto patria medzi abrazívne materiály.
Najabrazívnejšie filamenty (všeobecné porovnanie, môže sa líšiť podľa výrobcu):
- materiály plnené kovovými časticami (tungsten, oceľ, bronz, meď)
- materiály s uhlíkovými a sklenými vláknami
- materiály s kamennými alebo keramickými časticami
Stredne abrazívne:
- aramidové vlákna (kevlar)
- materiály svietiace v tme (prímes je silne abrazívna, ale používa sa vo veľmi malých čiastočkách, cca 15 µm)
Mierne abrazívne:
- ESD filamenty
- materiály s väčšími trblietkami
- drevené filamenty (drevitý vzhľad je dosiahnutý pridaním mletých jadier, nie skutočného dreva)
__________
Zdroje obrázkov:
- Cover: Nathan Builds Robots, YouTube video
- CNC Kitchen, cnckitchen.com
- Originálne foto, in-house.