Wybór odpowiedniego filamentu do druku 3D to kluczowa decyzja, która bezpośrednio wpływa na sukces projektu. W tym artykule porównam dwa niezwykle popularne materiały: PETG i ABS, aby pomóc Ci podjąć świadomą decyzję, który z nich najlepiej spełni Twoje oczekiwania. Skupimy się na praktycznych różnicach w procesie drukowania, wytrzymałości, bezpieczeństwie użytkowania oraz kosztach.
Wybór między PETG a ABS: kluczowe różnice i zastosowania, które musisz znać
- PETG jest łatwiejszy w druku, elastyczny, odporny na UV i chemikalia, bezpieczniejszy do użytku domowego i zastosowań zewnętrznych.
- ABS oferuje wyższą sztywność i odporność na temperaturę, ale wymaga zamkniętej komory i generuje opary styrenu.
- Główną różnicą w procesie druku jest znacznie większy skurcz ABS, prowadzący do problemów z podwijaniem się wydruków (warping).
- PETG jest idealny do pojemników na żywność i części narażonych na uderzenia, ABS do prototypów funkcjonalnych i części maszyn.
- Ceny obu filamentów są zbliżone, a dostępność na polskim rynku jest bardzo dobra.
- Ostateczny wybór zależy od wymagań projektu: łatwość druku i elastyczność (PETG) czy wytrzymałość termiczna i sztywność (ABS).
Świadomy wybór filamentu jest moim zdaniem jednym z najważniejszych czynników decydujących o powodzeniu każdego projektu druku 3D. PETG i ABS to dwa z najczęściej wybieranych materiałów, jednak oferują one zupełnie inne właściwości i stawiają odmienne wyzwania podczas drukowania. Zrozumienie tych różnic jest niezbędne, aby gotowy wydruk nie tylko spełniał swoją funkcję, ale był również trwały i estetyczny.
Zacznijmy od podstaw. PETG to politereftalan etylenu z glikolem, zmodyfikowana wersja popularnego PET, używanego np. do produkcji butelek. Dzięki dodatkowi glikolu, PETG jest mniej kruchy i łatwiejszy w druku niż czysty PET, zachowując jednocześnie jego dobre właściwości mechaniczne i chemiczne. W druku 3D jest ceniony za swoją wszechstronność i relatywną łatwość obsługi. Z kolei ABS, czyli akrylonitryl-butadien-styren, to termoplastyczny polimer znany z wysokiej wytrzymałości i sztywności. Jest to materiał, z którego produkuje się między innymi klocki LEGO, co samo w sobie świadczy o jego trwałości. W druku 3D ABS jest wykorzystywany do tworzenia funkcjonalnych prototypów i części wymagających dużej odporności mechanicznej i termicznej.
Kluczowe właściwości PETG i ABS: porównanie parametrów
Gdy przyglądam się wytrzymałości mechanicznej obu materiałów, widzę wyraźne różnice. ABS jest powszechnie uznawany za materiał o wyższej udarności i sztywności, co sprawia, że jest doskonały do części, które muszą wytrzymać duże obciążenia. PETG natomiast charakteryzuje się większą elastycznością i odpornością na pękanie przy zginaniu. Moim zdaniem, czyni go to bardziej "wytrzymałym" w zastosowaniach, gdzie element może być narażony na uderzenia lub wymaga pewnej giętkości, na przykład w obudowach czy elementach mocujących, które muszą absorbować energię.
Odporność termiczna to kolejny aspekt, gdzie ABS ma przewagę. ABS posiada wyższą odporność na wysokie temperatury, zazwyczaj w granicach 100-105°C. PETG zaczyna mięknąć już przy około 80°C. To sprawia, że ABS jest moim zdaniem preferowany do części pracujących w pobliżu źródeł ciepła, takich jak elementy w komorze silnika samochodu, obudowy elektroniki, czy inne komponenty narażone na podwyższone temperatury.
Jeśli chodzi o odporność chemiczną i na promieniowanie UV, PETG wyraźnie wygrywa. PETG wykazuje znacznie lepszą odporność chemiczną na kwasy, zasady i rozpuszczalniki w porównaniu do ABS. Co więcej, jest bardziej odporny na promieniowanie UV, co czyni go lepszym wyborem do zastosowań zewnętrznych. Wydruki z ABS wystawione na słońce z czasem żółkną i stają się kruche, co jest jego znaczącą wadą w takich scenariuszach.
| Właściwość | PETG | ABS |
|---|---|---|
| Wytrzymałość mechaniczna | Większa elastyczność, odporność na pękanie przy zginaniu | Wyższa udarność, większa sztywność |
| Odporność termiczna | Mięknie ok. 80°C | Odporność do 100-105°C |
| Odporność chemiczna | Bardzo dobra (kwasy, zasady, rozpuszczalniki) | Słabsza |
| Odporność na UV | Dobra, odpowiedni do zastosowań zewnętrznych | Słaba, żółknie i kruszeje na słońcu |
PETG i ABS w praktyce: wskazówki przed rozpoczęciem druku
Jednym z największych wyzwań podczas drukowania z ABS jest zjawisko skurczu materiału. ABS ma znacznie większy skurcz podczas stygnięcia (około 0.8%) w porównaniu do PETG, którego skurcz jest minimalny (około 0.2%). Ten duży skurcz ABS jest główną przyczyną problemów z podwijaniem się krawędzi (warping) i pękaniem wydruków, zwłaszcza tych większych. Z mojego doświadczenia wynika, że druk z ABS praktycznie wymaga zamkniętej, podgrzewanej komory w drukarce 3D, aby utrzymać stabilną temperaturę i zminimalizować te problemy. PETG natomiast można z powodzeniem drukować na otwartych drukarkach, co czyni go znacznie bardziej dostępnym dla hobbystów i osób bez specjalistycznego sprzętu.
Jeśli chodzi o temperatury druku, oba filamenty mają swoje specyficzne wymagania. PETG drukuje się zazwyczaj w temperaturach dyszy od 220 do 250°C i stołu od 70 do 90°C. ABS wymaga wyższych temperatur: dysza powinna być ustawiona na 230-260°C, a stół na 90-110°C. Co do chłodzenia, PETG zazwyczaj wymaga umiarkowanego chłodzenia, aby poprawić jakość mostów i nawisów, ale zbyt silne chłodzenie może osłabić adhezję międzywarstwową. W przypadku ABS, chłodzenie jest często wyłączane lub minimalizowane, aby zapobiec zbyt szybkiemu stygnięciu i zminimalizować skurcz, co jest kluczowe dla uniknięcia warpowania.
Kwestia emisji szkodliwych oparów to moim zdaniem bardzo ważny aspekt, zwłaszcza w kontekście druku domowego. Podczas drukowania z ABS uwalniane są szkodliwe opary styrenu, co wymaga bardzo dobrej wentylacji pomieszczenia lub stosowania specjalnych filtrów powietrza. Jest to coś, o czym zawsze przypominam moim kursantom. PETG jest praktycznie bezwonny i uważany za znacznie bezpieczniejszy w użytkowaniu domowym, co jest jego dużą zaletą dla amatorów i osób drukujących w niewentylowanych pomieszczeniach.
Problem przyczepności do stołu i podwijania się wydruków (warping) jest szczególnie dotkliwy przy ABS ze względu na jego duży skurcz. Aby temu zaradzić, stosuję kilka sprawdzonych metod:
- Podgrzewany stół: Absolutna podstawa dla ABS, pomaga utrzymać temperaturę podstawy wydruku i zmniejsza skurcz.
- Kleje i lakiery: Dla ABS często używam specjalnych klejów do druku 3D, lakierów do włosów (z odpowiednim składem) lub roztworu ABS w acetonie (ABS juice), aby zwiększyć adhezję.
- Brim lub raft: Dodanie brimu (kilka linii wokół podstawy wydruku) lub raftu (cała podstawa pod wydrukiem) znacząco pomaga w stabilizacji wydruku ABS.
- Zamknięta komora: Jak już wspomniałem, zamknięta komora jest kluczowa dla ABS, aby zminimalizować przeciągi i utrzymać stabilną temperaturę wokół wydruku.
- Dla PETG: Zazwyczaj wystarcza dobrze wyczyszczony podgrzewany stół (np. szkło z klejem PVA lub taśma malarska) i odpowiednie ustawienia pierwszej warstwy. PETG ma tendencję do silnego przylegania, więc czasem trzeba uważać, aby nie uszkodzić stołu przy zdejmowaniu wydruku.
Obróbka końcowa i zastosowania wydruków z PETG i ABS
Jedną z unikalnych zalet ABS jest możliwość jego wygładzania za pomocą oparów acetonu. Proces ten pozwala uzyskać niesamowicie gładką i błyszczącą powierzchnię, eliminując widoczne warstwy druku. Jest to technika, którą często wykorzystuję do tworzenia estetycznych obudów czy elementów dekoracyjnych. Należy jednak pamiętać o ostrożności i bezpieczeństwie podczas pracy z acetonem, ponieważ jego opary są łatwopalne i szkodliwe dla zdrowia.
PETG jest trudniejszy w obróbce chemicznej niż ABS. Zazwyczaj wymaga mechanicznych metod post-processingu, takich jak szlifowanie, aby usunąć niedoskonałości i wygładzić powierzchnię. Można go również kleić za pomocą klejów cyjanoakrylowych lub specjalnych klejów do PETG, a także malować, choć wymaga to odpowiedniego przygotowania powierzchni i użycia podkładu, aby farba dobrze przylegała. Moim zdaniem, jego naturalna gładkość często sprawia, że szlifowanie nie jest tak intensywne, jak w przypadku innych materiałów.
Typowe zastosowania PETG są bardzo szerokie, co wynika z jego wszechstronności:
- Pojemniki na żywność: Dzięki certyfikatowi FDA, PETG jest bezpieczny do kontaktu z żywnością, co czyni go idealnym do drukowania pojemników, kubków czy innych akcesoriów kuchennych.
- Elementy elastyczne i narażone na uderzenia: Jego elastyczność i odporność na pękanie sprawiają, że świetnie nadaje się do części, które muszą absorbować wstrząsy, np. obudowy ochronne, uchwyty, czy elementy zatrzaskowe.
- Obudowy i części do użytku na zewnątrz: Odporność na UV i chemikalia czyni go doskonałym wyborem do elementów, które będą wystawione na działanie warunków atmosferycznych.
- Części funkcjonalne: Wszędzie tam, gdzie potrzebna jest dobra wytrzymałość mechaniczna, ale bez ekstremalnej sztywności ABS.
ABS natomiast sprawdza się doskonale w bardziej wymagających aplikacjach:
- Części motoryzacyjne: Wysoka sztywność i odporność na temperaturę sprawiają, że ABS jest często używany do prototypowania i tworzenia elementów w przemyśle samochodowym.
- Klocki LEGO i zabawki: Jego trwałość i odporność na uderzenia są kluczowe w produkcji zabawek.
- Obudowy elektroniki: Odporność na temperaturę i sztywność to idealne cechy do tworzenia trwałych obudów dla urządzeń elektronicznych.
- Funkcjonalne prototypy: Jeśli potrzebujesz prototypu, który będzie musiał wytrzymać realne obciążenia mechaniczne i termiczne, ABS jest często najlepszym wyborem.
Koszty i dostępność filamentów PETG i ABS w Polsce
Analizując rynek, widzę, że ceny PETG i ABS na polskim rynku są bardzo zbliżone. Zazwyczaj szpula 1 kg filamentu od popularnych producentów kosztuje od 70 do 100 zł. To sprawia, że cena zazwyczaj nie jest decydującym czynnikiem wyboru między tymi dwoma materiałami. Wybór opiera się raczej na specyficznych wymaganiach projektu i możliwościach drukarki.
Oba materiały są bardzo dobrze dostępne w Polsce. Na rynku znajdziemy wielu renomowanych producentów oferujących wysokiej jakości filamenty PETG i ABS. Z mojego doświadczenia mogę polecić produkty takich firm jak:
- Devil Design
- Fiberlogy
- Rosa3D
Dostępność jest szeroka zarówno w polskich sklepach internetowych, jak i stacjonarnych specjalizujących się w druku 3D, co ułatwia zaopatrzenie się w potrzebny materiał.
Ostateczny werdykt: kiedy wybrać PETG, a kiedy ABS?
Moim zdaniem, PETG jest lepszym wyborem dla początkujących hobbystów, zwłaszcza tych posiadających drukarki bez zamkniętej komory. Łatwość druku, minimalny skurcz i brak szkodliwych oparów to kluczowe zalety, które sprawiają, że PETG jest znacznie bardziej przyjazny w domowym środowisku. Jeśli dopiero zaczynasz swoją przygodę z drukiem 3D lub nie masz specjalistycznego sprzętu, PETG będzie bezpieczniejszym i mniej frustrującym wyborem.
ABS staje się niezastąpiony, gdy potrzebujesz wytrzymałych mechanicznie i termicznie prototypów funkcjonalnych lub części maszyn. Jego wysoka sztywność i odporność na wysokie temperatury są decydującymi czynnikami w zastosowaniach, gdzie wydruk będzie narażony na duże obciążenia lub pracę w podwyższonych temperaturach. Jeśli masz doświadczenie w druku 3D i odpowiednią drukarkę (z zamkniętą komorą), ABS pozwoli Ci tworzyć naprawdę solidne i trwałe elementy.
Warto również pamiętać, że PETG jest preferowanym wyborem, gdy wydruki mają być używane na zewnątrz lub w kontakcie z chemikaliami. Jego odporność na promieniowanie UV i lepsza odporność chemiczna sprawiają, że jest trwalszy i bardziej niezawodny w takich warunkach niż ABS, który z czasem ulegnie degradacji.
