Co to znaczy fff? FFF jest skrótem od fused filament fabrication, czyli techniki druku 3D, w której model powstaje poprzez nakładanie kolejnych warstw stopionego tworzywa. Jest to jedna z najpopularniejszych i najprostszych technik druku 3D, stosowana głównie przez hobbystów i w edukacji. W artykule wyjaśnimy, czym dokładnie jest FFF, jak działają drukarki 3D tego typu, jakie są zalety i wady tej metody oraz jak poprawnie ją stosować.
Kluczowe wnioski:- FFF należy do grupy technik druku stosujących modelowanie metodą osadzania stopionego materiału.
- Zaletą FFF jest niska cena drukarek i materiałów, prostota oraz szeroki wachlarz dostępnych tworzyw.
- Wadami są niska dokładność i szorstka powierzchnia modeli.
- Aby poprawnie stosować FFF, należy dobrze skalibrować drukarkę i dobrać optymalne parametry.
- FFF może być z powodzeniem wykorzystywane do druku prototypów, modeli demonstracyjnych i edukacyjnych.
Czym jest FFF
FFF jest skrótem od angielskiej nazwy fused filament fabrication, co oznacza modelowanie stopionego włókna. Jest to jedna z najpopularniejszych metod druku 3D, stosowana głównie przez hobbystów i w edukacji. Polega na wytwarzaniu modelu poprzez nakładanie kolejnych warstw roztopionego tworzywa termoplastycznego, które twardnieje tuż po wyjściu z dyszy drukującej.
W technice FFF używa się zwykle termoplastycznych prętów zwanych filamentem, które są stopniowo podawane do głowicy drukującej. Tam filament jest rozgrzewany do temperatury topnienia, a następnie wyciskany przez dyszę i nakładany warstwa po warstwie aż do otrzymania gotowego modelu 3D. Cały proces odbywa się według cyfrowego modelu przygotowanego w programach CAD.
Korzyści ze stosowania FFF
FFF cechuje się wieloma zaletami, które sprawiają, że jest tak chętnie wykorzystywana. Do najważniejszych z nich należą:
- Niska cena drukarek FFF i materiałów eksploatacyjnych
- Prostota konstrukcji i obsługi urządzeń
- Możliwość zastosowania szerokiej gamy tworzyw termoplastycznych
- Brak konieczności posiadania dodatkowych chemikaliów czy materiałów eksploatacyjnych
- Łatwa dostępność drukarek FFF i filamentów
Dzięki temu technika FFF jest przystępna nawet dla hobbystów i amatorów. Urządzenia tego typu można z powodzeniem wykorzystywać w edukacji, ponieważ pozwalają w prosty i tani sposób zapoznać się z drukiem 3D.
Niska cena
Drukarki działające w technologii FFF należą do najtańszych drukarek 3D dostępnych na rynku. Ich ceny zaczynają się już od kilkuset złotych w przypadku modeli hobbystycznych.
Również materiały eksploatacyjne, czyli filamenty, są stosunkowo tanie. Kilogram standardowego filamentu PLA kosztuje zwykle 50-150 zł.
Prostota
Drukarki FFF charakteryzują się prostą, wręcz minimalistyczną konstrukcją. W najprostszych modelach są zaledwie dwie lub trzy ruchome osie i głowica drukująca.
Oprogramowanie sterujące drukarkami FFF jest intuicyjne i łatwe w użyciu nawet dla początkujących. Również kalibracja i konserwacja sprowadza się zwykle do kilku prostych czynności.
Czytaj więcej: Gitara klasyczna - budowa i elementy | Przewodnik 2023
Wady FFF w druku 3D
Mimo wielu zalet, technika FFF posiada również pewne ograniczenia, na które trzeba zwrócić uwagę. Należą do nich:
- Stosunkowo niska dokładność druku
- Widoczne ślady po warstwach na powierzchni modeli
- Duże zużycie materiału na podpory przy druku elementów wiszących
- Długi czas druku większych modeli
- Niemożliwość druku bardzo małych detali
Dlatego FFF nie zawsze sprawdza się w przypadku modeli wymagających wysokiej precyzji i gładkiej powierzchni. Technika ta nadaje się przede wszystkim do drukowania prototypów, modeli demonstracyjnych i edukacyjnych.
Niska dokładność
Typowa dokładność drukarek FFF wynosi 0,1-0,3 mm. Oznacza to, że detale mogą różnić się od modelu cyfrowego nawet o setki mikronów, co dla wielu zastosowań jest niewystarczające.
Na niską dokładność wpływają m.in. luzy w prowadnicach i średnica dyszy. Dlatego druk FFF nie sprawdzi się w przypadku modeli, które muszą być precyzyjnie dopasowane do innych elementów.
Szorstka powierzchnia
Charakterystyczną cechą modeli drukowanych w technologii FFF są dobrze widoczne ślady po poszczególnych warstwach. Powoduje to, że powierzchnia wydrukowanych obiektów jest znacznie bardziej chropowata niż w przypadku innych technik druku 3D.
Aby zmniejszyć chropowatość, stosuje się drobne dysze, cienkie warstwy i specjalne zabiegi wykańczające. Jednak zupełne wyeliminowanie śladów warstw jest w przypadku FFF praktycznie niemożliwe.
Jak poprawnie stosować FFF
Aby uzyskać dobre rezultaty druku FFF, trzeba zastosować odpowiednie parametry oraz przygotować drukarkę. Oto najważniejsze zasady poprawnego drukowania FFF:
- Dokładna kalibracja drukarki
- Dobranie optymalnej temperatury dyszy i stołu
- Odpowiednie przygotowanie modelu w programie slicer
- Ustawienie optymalnej prędkości druku
- Stosowanie wysokiej jakości filamentów
Bardzo istotna jest kalibracja, czyli ustawienie odpowiedniej odległości dyszy od stołu i wyrównanie stołu. Pozwala to na równomierne nakładanie kolejnych warstw tworzywa.
Kluczowe są również parametry slicingu, czyli przygotowania pliku z modelu 3D do druku. Od grubości warstwy i wzoru wypełnienia zależy jakość, dokładność i czas druku gotowego obiektu.
Parametry druku FFF
Jakość druku FFF zależy od wielu różnych parametrów. Do najważniejszych z nich należą:
- Temperatura dyszy
- Temperatura stołu
- Prędkość druku
- Grubość warstwy
- Wysokość warstwy przyklejania
- Wzór wypełnienia
- Liczba obrysu
Temperatura dyszy i stołu musi być ściśle dopasowana do danego rodzaju filamentu. Zbyt niska może powodować zatykanie się dyszy, a zbyt wysoka pogorszenie jakości druku.
Również prędkość druku wpływa na wygląd powierzchni i dokładność modelu. Zbyt duża może powodować "przeciąganie" plastiku między warstwami.
Parametry druku dla konkretnego filamentu i modelu najlepiej dobrać metodą prób i błędów, stopniowo optymalizując ustawienia.
Grubość warstwy zwykle wynosi od 0,05 do 0,3 mm. Im cieńsza warstwa, tym większa dokładność, ale też dłuższy czas druku. Wzór wypełnienia wpływa na wytrzymałość i masę gotowego modelu.
FFF a inne techniki druku 3D
FFF jest obecnie jedną z najpopularniejszych technik druku 3D, ale warto wiedzieć, jak wypada na tle innych metod. Główne różnice to:
| Stereolitografia (SLA) | Wyższa dokładność niż FFF, ale konieczne stosowanie żywic fotopolimerowych i specjalnych urządzeń utwardzających |
| Selektywne spiekanie laserowe (SLS) | Umożliwia druk z proszków polimerowych, ale wymaga drogiego systemu skanującego laserem |
| Modelowanie metodą napylania (MJM) | Pozwala na kolorowe modele, ale materiały są droższe, a jakość niższa niż SLA |
FFF wypada korzystnie pod względem prostości i kosztów, choć cechuje się niższą dokładnością i jakością powierzchni. Dla wielu zastosowań hobbyistycznych i edukacyjnych jest jednak w pełni wystarczająca, stąd jej popularność.
Podsumowanie
FFF, czyli fused filament fabrication, to jedna z najczęściej wykorzystywanych technik druku 3D. Polega na nakładaniu kolejnych warstw stopionego tworzywa termoplastycznego, np. PLA czy ABS. Dzięki prostocie i niskim kosztom sprawdza się idealnie dla hobbystów i edukacji.
Główne zalety tej metody to przystępna cena zarówno samych drukarek FFF, jak i materiałów eksploatacyjnych. Urządzenia mają prostą konstrukcję i obsługę, a dostępne jest szerokie spektrum termoplastików. Wadami są natomiast stosunkowo niska dokładność i wyraźne ślady warstw na powierzchni modeli.
Aby osiągnąć dobre efekty druku FFF, kluczowe jest dokładne skalibrowanie drukarki oraz dobranie optymalnych parametrów takich jak temperatura dyszy czy prędkość druku. Przy zachowaniu tych zasad można wykonywać modele demonstracyjne, prototypy i różne elementy edukacyjne.
Mimo pewnych wad, FFF pozwala w łatwy i przystępny sposób rozpocząć przygodę z drukiem 3D. Dlatego warto bliżej przyjrzeć się tej popularnej technologii i poznać tajniki jej działania.
Tagi
Udostępnij artykuł
