Pro projekty, které vyžadují nejen kovový vzhled, ale i pocit hmotnosti a chladu skutečného kovu, byly vyvinuty filamenty plněné kovem. Tyto pokročilé kompozity posouvají hranice estetických možností FDM tisku a umožňují vytvářet sošky, repliky a dekorativní díly s prémiovým vzhledem. Dosažení tohoto výsledku však není automatické; vyžaduje specifický hardware a především intenzivní post-processing, který je klíčem k odhalení skutečné krásy materiálu.
Co je Metal PLA?
Metal PLA je kompozitní filament, který kombinuje základní polymer (nejčastěji PLA) s vysokým obsahem jemného kovového prášku. Jako plnivo se používají různé kovy, například nerezová ocel, bronz, měď nebo železo. Koncentrace kovu je velmi vysoká, často přesahuje 60 % hmotnosti, což dává výsledným výtiskům výrazně vyšší hustotu a hmotnost ve srovnání s běžnými plasty. Surový výtisk však nevypadá jako kov; má spíše matný, kamenitý vzhled. Kovové vlastnosti se projeví až po povrchové úpravě.
Výhody a nevýhody
Volba tohoto materiálu je téměř výhradně estetická, s důrazem na finální vzhled a hmotnost.
Výhody:
- Vzhled a hmotnost skutečného kovu: Po správném opracování mohou být výtisky k nerozeznání od odlitků. Jsou těžké a na dotek chladné, což zvyšuje jejich vnímanou hodnotu.
- Široké možnosti povrchových úprav: Lze je leštit do vysokého lesku, kartáčovat pro saténový vzhled nebo nechat zoxidovat pro vytvoření autentické patiny (rez u železa, měděnka u mědi a bronzu).
Nevýhody:
- Extrémně vysoká abrazivita: Kovové částice jsou mnohem tvrdší než dřevěná vlákna a patří mezi nejabrazivnější materiály pro FDM tisk. Standardní mosaznou trysku zničí během několika minut tisku.
- Nutnost intenzivního post-processingu: Bez broušení a leštění zůstává povrch matný a plastový. Dosažení kovového vzhledu vyžaduje značné množství práce po tisku.
- Vysoká cena: Jedná se o jeden z nejdražších typů PLA filamentů.
- Křehkost filamentu: Vysoký obsah plniva činí samotný filament křehkým a náchylným ke zlomení.
Kolik stojí?
Metal-filled filamenty patří do prémiové kategorie. Jejich cena se obvykle pohybuje od 1200 Kč výše, přičemž cívky mají často nižší hmotnost (např. 500 g nebo 750 g) kvůli vysoké hustotě materiálu.
Hardwarové požadavky a nastavení tisku
Podobně jako u Wood PLA, i zde je klíčová správná volba hardwaru.
- Tryska: Tvrzená ocelová tryska je naprosto nezbytná a nelze ji ničím nahradit. Vzhledem k extrémní abrazivitě je to jediný způsob, jak zabránit okamžitému zničení hardwaru. Důrazně se doporučuje průměr trysky 0,6 mm nebo větší, aby se minimalizovalo riziko ucpání hustou směsí.
- Teplota trysky: Nastavení je podobné jako u standardního PLA, obvykle v rozmezí 210–230 °C. Je důležité udržovat stabilní teplotu pro konzistentní extruzi.
- Dráha filamentu: Kvůli křehkosti filamentu je nutné zajistit co nejplynulejší cestu od cívky k extruderu, bez ostrých ohybů.
Reportované problémy
- Extrémní opotřebení hardwaru: Kromě trysky mohou být abrazivním materiálem opotřebována i podávací kolečka extruderu, pokud nejsou z tvrzené oceli.
- Ucpávání trysky: Nejčastější problém při tisku. Lze mu předejít použitím širší trysky, mírným zvýšením teploty a snížením retrakcí.
Ekologický aspekt
Jedná se o nerecyklovatelný a nekompostovatelný kompozitní materiál, který patří do směsného odpadu.
Povrchová úprava: Od plastu ke kovu
Post-processing není u metal-filled filamentů volitelný krok, ale naprosto zásadní fáze, která definuje konečný výsledek. Proces odhalení kovu vyžaduje odstranění tenké povrchové vrstvy plastu, která obaluje kovové částice.
- Odstranění vrstev a obnažení kovu: Prvním krokem je mechanické odstranění povrchové vrstvy PLA. Toho lze dosáhnout několika způsoby:
- Broušení: Začíná se hrubým brusným papírem (zrnitost 100-400) a postupně se přechází k jemnějším zrnitostem.
- Drátěný kartáč: Ruční nebo rotační drátěný kartáč efektivně odstraní plast a obnaží kovové částice pod ním.
- Leštění: Jakmile je kov obnažen, přichází na řadu leštění pro dosažení lesku.
- Ruční leštění: Použití velmi jemného brusného papíru (až do zrnitosti 12000) a následně leštící pasty na kov a hadříku může vytvořit zrcadlový lesk.
- Strojní leštění: Použití rotačního nástroje (např. Dremel) s plstěnými nebo bavlněnými kotoučky a lešticí pastou výrazně urychlí proces a umožní dosažení vysokého lesku.
- Omílání (Tumbling): Pro menší a odolnější díly je ideální metodou omílání. Díly se vloží do omílacího bubnu spolu s brusným médiem (např. ocelové kuličky, šrouby, keramická tělíska). Během několika hodin rotace médium obrousí a vyleští povrch dílů.
- Patinace (umělé stárnutí): Pro dosažení starožitného vzhledu lze obnažený kov nechat zoxidovat. Tento proces lze urychlit.
- Železo (rez): Postříkání slanou vodou.
- Měď/Bronz (měděnka): Aplikace směsi octa, soli a peroxidu vodíku vytvoří typickou zelenomodrou patinu.
Po dokončení povrchových úprav je vhodné výtisk ochránit vrstvou bezbarvého laku, aby se zabránilo další nechtěné oxidaci a otiskům prstů.
