Pod koniec kwietnia br. Zortrax ogłosił fundamentalną zmianę w swojej polityce filamentowej, umożliwiając korzystanie z materiałów eksploatacyjnych innych dostawców na swoich dwóch flagowych drukarkach 3D – M200 i M300. Dosłownie kilka dni wcześniej wprowadził do oferty nowy specjalistyczny filament – Z-ESD, charakteryzujący się odpornością na wyładowania elektrostatyczne. Ten news przeszedł trochę bez echa, będąc przyćmionym wspomnianym otwarciem się na inne materiały. My jednak postanowiliśmy przyjrzeć się bliżej tej nowości i przetestowaliśmy Z-ESD na swoich urządzeniach.
Od razu stonuję oczekiwania – niestety z uwagi na brak czasu i ograniczenia technologiczne, nie sprawdziliśmy jego najważniejszej funkcji, tj. odporności na wyładowania elektrostatyczne. Nie chcieliśmy tego robić amatorskimi, domowymi metodami, tym bardziej, że w dłuższej perspektywie czasu będziemy mieli okazję to nadrobić dzięki uprzejmości pewnej zacnej instytucji naukowo-badawczej. W niniejszym teście skupiliśmy się na samym aspekcie drukowania z tego materiału i sprawdzeniu, jak wygląda kwestia jego innych cech podawanych przez producenta, tj. bardzo niski skurcz podczas przetwarzania.
Test został przeprowadzony na drukarce 3D Zortrax M200, wyposażonej w osłony boczne i w stałej temperaturze pomieszczenia, w warunkach biurowych. Wydruki były drukowane z oficjalnego, nowego profilu w najnowszej, zaktualizowanej wersji Z-SUITE i Z-FIRMWARE.
Z-ESD został opracowany i wypuszczony na rynek w odpowiedzi na zapotrzebowanie zgłaszane przez klientów przemysłowych Zortraxa, wśród których znajduje się m.in. Bosch. Koncern wykorzystuje drukarki 3D Olsztynian w zakładach produkcyjnych we Francji, gdzie drukuje za ich pomocą prototypy części wykorzystywanych w montażu części do urządzeń elektronicznych. Kluczowa dla Boscha była odporność na wyładowania elektrostatyczne, co zostało potwierdzone dodatkową certyfikacją materiału.
Z-ESD jest pochodną materiału Z-PETG, charakteryzuje się zatem niskim skurczem podczas drukowania oraz odpornością chemiczną na działanie kwasów, soli i substancji o odczynie zasadowym. Wg producenta elektrostatyczność materiału wynosi 104 ohm < Rv < 109 ohm. Materiał występuje tylko w kolorze czarnym. Jego cena to 491 PLN brutto za 0,8 kg (613,75 PLN / 1 kg). To bardzo dużo, ale pamiętajmy, że to materiał specjalistyczny, certyfikowany, skierowany do profesjonalistów.
Zaczynamy…
Opakowanie
Z-ESD jest pakowane w klasyczny, biały karton. Rolka znajduje się w folii termokurczliwej z pochłaniaczem wilgoci w środku. Dodatkowo w opakowaniu znajduje się kartka z informacją zwracającą uwagę aby nie pozostawiać luźnych zwojów na rolce po zdjęciu jej z drukarki 3D, aby ograniczyć ryzyko splątania się zwojów filamentu. Rolka jest estetyczna, z tłoczonym logo firmy i naklejkami opisującymi właściwości materiału oraz miarką mierzącą jego orientacyjną wagę, względem ilości pozostałych zwojów.
Filament jest nawinięty na rolkę poprawnie – podczas pracy nie spotkaliśmy się z przypadkiem jego splątania lub zablokowania. Z drugiej strony to nie Fiberlogy lub colorFabb, gdzie zwoje są nawinięte równomiernie nitka obok nitki.
Praca z filamentem
Jak w przypadku praktycznie każdego filamentu Zortraxa, drukowanie z niego nie nastręcza najmniejszych problemów. Tradycyjnie w Z-SUITE wybieramy stosowny profil (Z-ESD) i jedną z trzech dostępnych wysokości warstwy (0,09 / 0,14 / 0,19 mm). Filament nie emituje zapachu typowego dla ABS – trudno mi ocenić jego woń, ale na pewno nie jest inwazyjna (nie oceniam rzeczywistej emisji cząsteczek – to należałoby sprawdzić w badaniach laboratoryjnych?).
Na początek wydrukowałem dwa nasze modele testowe – kostkę z otworem w środku i wiatrak. Kostka idealnie sprawdza kwestie skurczu modelu, a wiatrak łatwość usuwania supportów. Kostka wyszła idealnie – nie tylko nie popękała, to niemalże idealnie zwróciła wymiary.
Z wiatrakiem miałem trochę większe problemy – support odszedł, ale męczyłem się z tym dobrych kilkanaście minut. Dla porównania, drukując ten detal z innych filamentów Zortraxa, nigdy nie miałem z tym najmniejszych problemów. Paradoksalnie największy kłopot miałem z oderwaniem modelu (z supportami) z raftu – ale więcej na ten temat piszę poniżej…
Przyszedł czas na modele użytkowe. Co można wydrukować z Z-ESD? Głownie obudowy i różnego rodzaju akcesoria mające większy lub mniejszy kontakt z elektroniką. Wydrukowałem kolejno:
Łącznie sześć kolejnych modeli. Nie napotkałem żadnych problemów i jakościowo wyszły one całkiem dobrze. Przynajmniej z wierzchu…
Odrywanie modeli z raftu
Dość nieoczekiwanie ten etap pracy z Z-ESD przysporzył mi najwięcej problemów? Zasadniczo w przypadku filamentów z serii Z-ABS, Z-ULTRAT lub Z-HIP, z którymi miałem najwięcej do czynienia, modele odchodzą od raftu bez najmniejszych problemów. Było to szczególnie widoczne w moim tutorialu opisującym drukowanie wizytówek. Tutaj musiałem użyć do tego szpachelki. O ile w przypadku dużych modeli o spójnej geometrii (kostka, adaptory do wentylatorów, większe obudowy) udawało się to bez większego wysiłku (niemniej jednak szpachelka była przydatna), o tyle małe modele o powierzchniach składających się z jakiegoś ożebrowania należało czynić to bardzo ostrożnie.
Również dolna powierzchnia wydruków nie jest nadzwyczajna. Ktoś kto jest przyzwyczajony do drukowania bezpośrednio na szkle, może poczuć się tym rozczarowany. Z drugiej jednak strony, Z-ESD nie jest filamentem, z którego należałoby drukować modele na konkurs piękności, tylko detale, których zadaniem jest chronić elektronikę przed wyładowaniami elektrostatycznymi.
Podsumowanie
Z-ESD to profesjonalny materiał dla profesjonalistów. Jest bardzo drogi, ale biorąc pod uwagę specyfikę jego wykorzystania osoby, które zdecydują się na jego zakup, raczej nie będą zwracać większej uwagi na cenę. Koniec końców Z-ESD jest wciąż tańszy niż zwykły ABS do Stratasysa…
Z naszych doświadczeń wynika także, że materiał niespecjalnie nadaje się do drukowania 3D małych, precyzyjnych elementów, typowych dla sektora elektronicznego. Nie jest to nawet specyfika samego Z-ESD, ile technologii FDM w ogóle. Piszę to w kontekście rozmów z osobami, które działają w branży elektronicznej i chciałyby drukować z tego filamentu detale o rozmiarach np. 30 x 15 x 3 mm, wyposażone w otwory o średnicy np. 1 mm. Nie twierdzę, że jest to niemożliwe – raczej że efekt końcowy może różnić się od oczekiwań. Koniec końców z Z-ESD można drukować elementy o typowych dla technologii FDM rozmiarach, które będą spełniać wyśrubowane normy bezpieczeństwa.
