Pęknięty uchwyt odkurzacza, zgubione pokrętło urządzenia warsztatowego albo uszkodzony zaczep obudowy elektronarzędzia mogą uniemożliwić korzystanie ze sprzętu, który poza tym nadal działa. W takich sytuacjach pomaga drukarka 3D. Pozwala odtworzyć niedostępny element, dopasować jego wymiary, a czasem również poprawić słaby punkt pierwotnej konstrukcji.
Trzeba jednak wybrać materiał odpowiedni do warunków, w których będzie pracowała nowa część. Innego filamentu potrzebujesz do osłony używanej w domu, innego do elementu wystawionego na słońce, a jeszcze innego do części narażonej na tarcie lub uderzenia.
Kiedy warto odtworzyć część za pomocą drukarki 3D?
Druk 3D przydaje się szczególnie wtedy, gdy uszkodzony element ma prostą konstrukcję, nie jest już dostępny w sprzedaży albo na jego dostawę trzeba długo czekać. Po przygotowaniu lub znalezieniu odpowiedniego modelu możesz wykonać prototyp, sprawdzić jego dopasowanie i wprowadzić poprawki.
W ten sposób możesz między innymi:
- odtworzyć pokrętło, uchwyt, osłonę lub zaczep;
- wykonać nietypowy adapter albo element mocujący;
- sprawdzić wymiary części przed wykonaniem wersji docelowej;
- poprawić geometrię elementu, który regularnie pęka w tym samym miejscu.
Nie każdą część warto jednak drukować. Elementy nośne, zabezpieczenia i podzespoły pracujące pod dużym obciążeniem wymagają szczególnej oceny. Ich awaria nie może zagrażać użytkownikowi.
Jeśli jednak dany element można bezpiecznie odtworzyć, potrzebujesz odpowiedniego filamentu, czyli materiału, z którego drukarka wykona nową część. Od jego właściwości w dużej mierze zależy, jak wydruk zniesie temperaturę, obciążenia i warunki otoczenia.
Co sprawdzić przed wyborem filamentu?
Nie istnieje jeden materiał odpowiedni do wszystkich napraw. Zanim wybierzesz szpulę, ustal, w jakich warunkach będzie pracował gotowy element.
Weź pod uwagę:
- temperaturę – część zamontowana w samochodzie potrzebuje innego materiału niż organizer na narzędzia;
- rodzaj obciążenia – sprawdź, czy detal będzie ściskany, rozciągany, zginany, narażony na uderzenia albo ścieranie;
- warunki otoczenia – promieniowanie UV, wilgoć, oleje i środki chemiczne mogą stopniowo osłabiać niektóre tworzywa;
- wymaganą elastyczność – uszczelka lub odbojnik powinny się uginać, natomiast wspornik musi zachować sztywność;
- możliwości drukarki – liczą się temperatura dyszy i stołu, obudowa komory oraz rodzaj dyszy.
Sprawdź też kartę techniczną produktu. Właściwości filamentów z tej samej grupy mogą różnić się zależnie od składu i producenta.
Jaki filament wybrać do wydrukowania części zamiennej?
Każdy z popularnych materiałów ma inne mocne strony i ograniczenia:
- PLA łatwo się drukuje i dobrze zachowuje wymiary. Sprawdza się w prototypach oraz elementach używanych w temperaturze pokojowej, ale słabo znosi podwyższoną temperaturę.
- PETG jest mniej kruchy od standardowego PLA i nadaje się do wielu uchwytów, adapterów oraz obudów. To rozsądny wybór do części użytkowych, które nie pracują w bardzo wysokiej temperaturze.
- ABS ma wyższą odporność termiczną niż PLA, ale podczas druku ma skłonność do skurczu i wydziela opary. Najlepiej drukować go w zabudowanej drukarce z odpowiednią wentylacją.
- ASA pod względem zastosowań przypomina ABS, a dodatkowo lepiej znosi promieniowanie UV i warunki atmosferyczne. Możesz wykorzystać go do elementów montowanych na zewnątrz.
- TPU jest elastycznym tworzywem termoplastycznym. Nadaje się na odbojniki, osłony i stopki antywibracyjne, ale nie zastąpi każdej gumy technicznej.
- PA, czyli poliamid, dobrze znosi ścieranie i obciążenia mechaniczne, dlatego stosuje się go między innymi do części ruchomych. Mocno chłonie jednak wilgoć i zwykle wymaga starannego suszenia oraz odpowiednich warunków druku.
Kiedy warto sięgnąć po filament wzmacniany włóknem?
Jeśli część powinna zachować dużą sztywność i stabilne wymiary, możesz rozważyć filament z dodatkiem krótkich włókien węglowych lub szklanych. Takie włókna łączy się z materiałem bazowym, na przykład PETG albo PA. Mogą ograniczyć skurcz i odkształcanie się wydruku, ale nie sprawiają, że staje się on odporny na każdy rodzaj obciążenia.
Filamenty wzmacniane stopniowo ścierają standardowe dysze mosiężne. Dlatego wymagają dyszy odporniejszej na zużycie, na przykład wykonanej ze stali hartowanej. Przed zakupem materiału sprawdź również, czy jego wymagania odpowiadają możliwościom Twojej drukarki.
Gdzie znaleźć filamenty do różnych zastosowań?
W kategorii filamenty na noto3d.pl porównasz między innymi PLA, PETG, ABS, ASA, TPU, PA oraz tworzywa wzmacniane włóknem węglowym lub szklanym. Ułatwi Ci to dobranie materiału do prototypu albo części użytkowej.
Czy tylko rodzaj filamentu decyduje o trwałości części?
Nie. Drukarka nakłada rozgrzany filament warstwa po warstwie. Tak działa popularna metoda druku 3D określana skrótem FDM. Gotowy element nie ma jednakowej wytrzymałości w każdym kierunku i zwykle łatwiej pęka w miejscach łączenia kolejnych warstw.
Na trwałość części wpływają więc również:
- sposób ułożenia modelu na stole drukarki;
- grubość zewnętrznych ścianek;
- gęstość i układ wypełnienia wewnątrz części;
- temperatura druku, od której zależy połączenie warstw;
- dodatkowe wzmocnienia w miejscach narażonych na największe obciążenia.
Najpierw wydrukuj prototyp i sprawdź go w warunkach, w których część ma być używana. Ustawienie wypełnienia na 100% nie zawsze zwiększy jej trwałość. Większe znaczenie mogą mieć grubsze ścianki, odpowiednie ułożenie modelu oraz poprawiona geometria elementu.
Jak przechowywać filament po otwarciu opakowania?
Niektóre filamenty pochłaniają wilgoć z powietrza. Jej nadmiar może powodować syczenie podczas druku, powstawanie pęcherzyków, nierówną powierzchnię i gorsze połączenie warstw. Szczególnej uwagi wymagają poliamidy i niektóre materiały elastyczne.
Aby ograniczyć dostęp wilgoci:
- przechowuj szpule w szczelnych pojemnikach lub workach próżniowych;
- umieszczaj przy nich saszetki z pochłaniaczem wilgoci;
- susz zawilgocony materiał zgodnie z zaleceniami producenta;
- nie zostawiaj wrażliwego filamentu na drukarce podczas dłuższych przerw.
Pamiętaj, że zamknięcie mokrej szpuli w worku nie usunie z niej wilgoci. Szczelne opakowanie przede wszystkim spowalnia jej ponowne pochłanianie.
Jak ograniczyć ryzyko nieudanej naprawy?
Najpierw oceń, czy daną część można bezpiecznie odtworzyć. Następnie określ, na jaką temperaturę, obciążenia i warunki otoczenia będzie narażona. Na tej podstawie dobierz filament, sprawdź możliwości drukarki i przygotuj prototyp.
Przed zamontowaniem gotowego elementu oceń jego dopasowanie i przeprowadź próbę pod obciążeniem. Druk 3D nie zastąpi każdej części fabrycznej, ale odpowiedni model, materiał i parametry druku pozwalają wykorzystać go w wielu codziennych naprawach.
