Філамент з незвичайних матеріалів - дерево, метал, вугілець
Більшість людей думають про 3D друк як про "пластик". Але сучасний філамент давно вийшов за межі пластику — сьогодні можна надрукувати деталь яка виглядає і відчувається як дерево, важить як метал, або міцніша за сталь при вдвічі меншій вазі. Розберемо найцікавіші екзотичні філаменти — що вони дають і де підводні камені.
Деревний філамент - запах свіжих тирси включено
Деревний філамент — це суміш звичайного PLA з дрібними частинками деревини (зазвичай 20–40% від складу). Тирса, бамбук, корок, кокос — виробники експериментують з різними породами і кожна дає свій ефект.
Результат виглядає неймовірно: деталь справді схожа на дерево, має характерну текстуру і навіть легкий деревний запах при друці. Після шліфування і обробки маслом або лаком — відрізнити від справжнього дерева на вигляд майже неможливо.
Але найцікавіша властивість — можливість управляти кольором через температуру. При вищій температурі сопла (220–240°C) деревні частинки підгорають і деталь виходить темнішою. При нижчій (190–210°C) — світлішою. Змінюючи температуру під час друку можна отримати природні річні кільця або градієнт від світлого до темного в одній деталі без зміни котушки.
Підводний камінь: деревні частинки абразивні і поступово зношують стандартне латунне сопло. Для регулярного друку з деревним філаментом рекомендується сопло з нержавіючої сталі або загартоване. І діаметр сопла краще 0.4 мм і більше — дрібні частинки можуть забивати вужчі.
Ідеальне застосування: декор, рамки, скульптури, меблеві вставки, подарункові вироби — все де важливий природний вигляд матеріалу.
Металевий філамент - важкий, красивий, справжній
Металевий філамент містить реальний металевий порошок — мідь, бронза, сталь, залізо, навіть золото і срібло у деяких преміум варіантах. Вміст металу може досягати 80–90% від маси. Така деталь справді важча за звичайний пластик — і це відчувається в руках.
Після друку деталь виглядає як матовий метал. Але справжня магія починається після полірування: мідний або бронзовий філамент після обробки абразивом набуває справжнього металевого блиску. Стальний філамент після травлення кислотою і оксидування виглядає як справжня іржава сталь — ефект якого неможливо досягти жодною фарбою.
Підводний камінь №1 — зношування сопла. Металевий порошок надзвичайно абразивний. Стандартне латунне сопло зноситься за кілька годин друку. Обов'язково загартоване або рубінове сопло — без варіантів.
Підводний камінь №2 — крихкість. Попри металевий вигляд і відчуття, механічні властивості деталі залежать переважно від полімерної матриці (зазвичай PLA). Тобто деталь виглядає як метал але механічно поводиться як пластик. Для справжніх механічних навантажень — не підходить.
Ідеальне застосування: скульптури, статуетки, ювелірні вироби, декоративні деталі, реквізит, колекційні предмети.
Вуглецеве волокно - легше і міцніше
Філамент з вуглецевим волокном (carbon fiber) — це вже не про зовнішній вигляд, це про характеристики. Короткі волокна вуглецю змішані з базовим полімером (PLA, PETG, нейлон, ABS) дають деталі які легші і жорсткіші за базовий матеріал.
Конкретні цифри: нейлон з вуглецевим волокном має вдвічі вищий модуль жорсткості ніж чистий нейлон — і при цьому на 15–20% легший. Для деталей де важливе співвідношення міцність/вага — аерокосмічна логіка в домашньому принтері.
Зовнішній вигляд — характерна матова чорна поверхня з ледь помітною текстурою волокон. Не так ефектно як дерево чи метал — але функціонально набагато серйозніше.
Підводний камінь: вуглецеве волокно ще більш абразивне ніж метал. Загартоване сопло обов'язкове. Також волокна надають деталі анізотропні властивості — міцність вздовж волокон і поперек них відрізняється, що треба враховувати при орієнтації деталі на столі.
Ідеальне застосування: функціональні деталі де критично співвідношення міцність/вага, кронштейни і кріплення для авіамоделей і FPV дронів, спортивний реквізит, інженерні деталі де кожен грам важливий.
Інші екзотичні варіанти
Магнітний філамент містить залізний порошок — надрукована деталь притягується до магніту. Цікавий ефект для інтерактивних інсталяцій і освітніх моделей.
Провідний філамент має достатню електропровідність щоб замкнути просту електричну схему. Друкуй антени, датчики дотику, прості схеми прямо в тілі деталі.
Люмінесцентний філамент накопичує світло і світиться в темряві. Для декору, нічного підсвічування, іграшок.
Філамент з кавовою гущею — так, це реально існує. Запах кави при друці, коричнева текстура, і деталь яку можна компостувати після використання.
Загальне правило для екзотичних філаментів
Майже всі екзотичні філаменти з наповнювачами вимагають: загартованого сопла (не латунь), сопла діаметром 0.4 мм і більше, трохи вищої температури ніж базовий матеріал, і уважнішого контролю першого шару. Якщо виконати ці умови — більшість екзотичних філаментів друкуються без особливих проблем.