Polymaker Panchroma PLA Luminous Blue

Polymaker Panchroma PLA Luminous je fascinujúca inovácia v oblasti špeciálnych filamentov na 3D tlač, ktorá kombinuje štandardné vlastnosti PLA s jedinečnou schopnosťou fosforescencie, t. j. svietenia v tme. Tento materiál, predtým známy ako PolyLite Luminous PLA, bol v rámci reorganizácie produktového portfólia spoločnosti Polymaker premenovaný, pričom si zachoval všetky svoje výnimočné vlastnosti a charakteristiky. Luminiscenčný efekt tohto vlákna je založený na princípe fosforescencie, pri ktorom materiál absorbuje energiu zo zdroja svetla a potom ju postupne uvoľňuje vo forme viditeľného žiarenia počas dlhšieho časového obdobia, čím vytvára pôsobivý efekt svietenia v tme. Táto technológia je výsledkom dlhoročného výskumu fotoluminiscenčných materiálov a ich integrácie do termoplastických polymérov vhodných na 3D tlač. Kľúčovou vlastnosťou Panchroma Luminous PLA je, že farba materiálu zostáva konzistentná tak pri dennom svetle, ako aj pri svietení v tme, čo je významný rozdiel oproti príbuznému variantu Panchroma Glow PLA, ktorý má prirodzenú farbu pri dennom svetle a charakteristické svietenie získava až v tme.

Vďaka tejto vlastnosti je variant Luminous ideálny na aplikácie, kde sa vyžaduje konzistentnosť farieb v rôznych svetelných podmienkach. Fosforeskujúce pigmenty integrované do polymérnej matrice sú schopné akumulovať energiu počas približne 30 minút pôsobenia svetla, pričom intenzita a trvanie svietenia závisí od kvality a intenzity pôvodného zdroja svetla. K optimálnemu nabitiu dochádza pri vystavení UV svetlu alebo intenzívnemu bielemu svetlu, ktoré poskytuje dostatok energie na excitáciu elektrónov vo fosforoch. Technologický princíp fosforescencie spočíva v excitácii elektrónov do metastabilných energetických hladín, odkiaľ sa postupne vracajú do základného stavu, pričom emitujú fotóny.Tento proces sa zásadne líši od fluorescencie, pri ktorej dochádza k emisii svetla len počas excitácie a prestáva okamžite po odstránení svetelného zdroja. Fosforeskujúce materiály využívajú špeciálne luminofory na báze vzácnych zemín alebo sulfidov zinku dopovaných prechodnými kovmi, ktoré umožňujú dlhodobé uskladnenie energie a jej postupné uvoľňovanie. Životnosť môže byť niekoľko hodín, pričom intenzita žiarenia exponenciálne klesá s časom podľa kinetiky prvého rádu.

Výber konkrétneho typu luminoforu ovplyvňuje nielen intenzitu a trvanie luminiscencie, ale aj výslednú farbu vyžarovaného svetla, ktorá v prípade variantu Luminous zodpovedá farbe materiálu na dennom svetle. Materiál si vyžaduje špecifické podmienky spracovania, ktoré odrážajú jeho jedinečné zloženie. Teplota trysky sa pohybuje v rozmedzí od 190 °C do 230 °C, čo zodpovedá štandardným parametrom pre PLA, ale prítomnosť fosforeskujúcich pigmentov si vyžaduje použitie tvrdenej trysky vzhľadom na abrazívny charakter týchto častíc. Štandardné mosadzné trysky by pri dlhodobom používaní podliehali nadmernému opotrebovaniu, čo by malo za následok zmenu priemeru výstupného otvoru a následnú stratu presnosti tlače.Tvrdené trysky vyrobené z nehrdzavejúcej ocele s povlakom karbidu volfrámu alebo rubínové trysky poskytujú dostatočnú odolnosť voči oderu pri zachovaní optimálnych tepelných vlastností. Investícia do kvalitnej kalenej trysky sa rýchlo vráti v podobe konzistentnej kvality tlače a predĺženej životnosti tlačového príslušenstva. Teplota vyhrievanej podložky by mala byť nastavená v rozmedzí 25 °C až 60 °C, pričom optimálna hodnota závisí od konkrétnych podmienok tlače a typu použitého povrchu.

Medzi kompatibilné povrchy patrí sklo, Blue Tape a špecializované lepiace povrchy, ako napríklad BuildTak, ktoré poskytujú spoľahlivú priľnavosť prvej vrstvy bez rizika deformácie alebo odlupovania počas tlače. Aktívne chladenie ventilátorom je nevyhnutné na dosiahnutie optimálnej kvality povrchu a zachovanie ostrých detailov, najmä pri tlači presahov a mostíkov. Správne nastavenie prúdenia vzduchu zabezpečuje rýchle tuhnutie vytlačeného materiálu, čím sa minimalizuje riziko deformácie a zvyšuje celková presnosť vytlačeného objektu. Mechanické vlastnosti materiálu boli dôkladne charakterizované prostredníctvom štandardizovaných testov, ktoré poskytujú komplexný obraz o správaní materiálu pri rôznych typoch zaťaženia. Youngov modul dosahuje 2636 ± 330 MPa, čo naznačuje pomerne vysokú tuhosť materiálu porovnateľnú so štandardným PLA. Táto hodnota určuje stupeň deformácie materiálu pri pôsobení vonkajšej sily a je rozhodujúca pre návrh funkčných dielov vyžadujúcich rozmerovú stabilitu. Pevnosť v ťahu 46,6 ± 0,9 MPa poskytuje dostatočnú štrukturálnu integritu pre väčšinu aplikácií, zatiaľ čo pevnosť v ohybe 85,1 ± 2,9 MPa zabezpečuje odolnosť voči deformácii pri zaťažení. Charpyho rázová húževnatosť je 2,7 ± 0,2 kJ/m², čo je typické pre krehké termoplasty a poukazuje na potrebu opatrného zaobchádzania s tlačenými predmetmi pri rázovom zaťažení.

Tepelné vlastnosti materiálu určujú limity jeho použitia a podmienky spracovania, ktoré sa musia starostlivo dodržiavať, aby sa dosiahli optimálne výsledky. Teplota sklovitého prechodu 61 °C predstavuje kritickú hodnotu, pri ktorej materiál prechádza zo sklovitého do viskoelastického stavu, čo obmedzuje použitie v aplikáciách vystavených zvýšeným teplotám. Teplota mäknutia Vicat 63 °C potvrdzuje túto teplotnú hranicu a definuje maximálnu prevádzkovú teplotu na zachovanie rozmerovej stability. Teplota topenia 150 °C definuje minimálnu teplotu potrebnú na úplné roztavenie kryštalickej fázy polyméru počas procesu vytláčania. Tieto parametre sa musia zohľadniť pri navrhovaní aplikácií a výbere vhodného umiestnenia konečných výrobkov, aby sa zabránilo deformácii alebo strate funkčnosti. Maximálne rýchlosti tlače do 200 mm/s umožňujú efektívnu výrobu, hoci pri starších tlačiarňach sa na zabezpečenie optimálnej kvality odporúčajú nižšie rýchlosti.Vyso­korýchlostná tlač si vyžaduje presnú kalibráciu parametrov vytláčacieho zariadenia a teploty, aby sa zabezpečilo konzistentné vytláčanie a dostatočná priľnavosť medzi vrstvami.

Nastavenia vťahovania sa líšia v závislosti od typu extrudéra, pričom pri systémoch s priamym pohonom sa pri rýchlosti 20 mm/s odporúča vzdialenosť vťahovania 1 mm, zatiaľ čo systémy Bowden vyžadujú 3 mm pri rýchlosti 40 mm/s z dôvodu väčšej vzdialenosti medzi hnacím mechanizmom a tryskou. Optimalizácia týchto parametrov pre konkrétnu tlačiareň môže výrazne zlepšiť kvalitu finálnych výtlačkov a minimalizovať bežné problémy, ako je napríklad strunovanie alebo vytekanie. Proces sušenia filamentu pri teplote 55 °C počas 6 hodín je potrebný len v prípade, že je absorbovaná vlhkosť, ktorá môže negatívne ovplyvniť kvalitu tlače tým, že spôsobí bublinky, praskanie alebo odlupovanie vrstiev. Alternatívne sa môže použiť vyššia teplota 80 °C počas 8 hodín na dôkladnejšie odstránenie vlhkosti, najmä ak bol materiál dlhší čas vystavený vysokej vlhkosti. Správne skladovanie v suchom prostredí s relatívnou vlhkosťou pod 40 % výrazne predlžuje životnosť materiálu a zachováva jeho optimálne vlastnosti. Použitie hermeticky uzavretých nádob s aktívnym vysúšadlom je najlepším riešením na dlhodobé skladovanie, ktoré zabezpečí zachovanie kvality materiálu aj po niekoľkých mesiacoch.

Kompatibilita s viacfarebnými systémami je technicky možná, ale použitie s automatickými systémami výmeny materiálu, ako je Bambu AMS, sa neodporúča kvôli abrazívnej povahe vlákna, ktorá môže spôsobiť predčasné opotrebovanie podávacích prevodov a PTFE trubiek. Tento problém možno čiastočne zmierniť použitím tvrdených komponentov alebo pravidelnou výmenou opotrebovaných častí, ale na dlhodobé používanie je vhodnejšia manuálna výmena vlákna. Používatelia, ktorí vyžadujú tlač viacerých materiálov s luminiscenčnými materiálmi, by mali zvážiť investíciu do špecializovaných podávacích systémov určených pre abrazívne vlákna. Spektrum aplikácií Panchroma Luminous PLA zahŕňa širokú škálu kreatívnych a funkčných použití, ktoré ťažia z jedinečných vlastností tohto materiálu.Vyt­váranie luminiscenčných tyčiniek, figúrok a párty dekorácií sú obľúbené aplikácie pre zábavný priemysel, kde fosforeskujúci efekt dodáva produktom ďalšiu hodnotu a príťažlivosť. Halloweenske a vianočné dekorácie získavajú ďalší rozmer vďaka schopnosti svietiť v tme, čím vytvárajú magickú atmosféru a zvyšujú svoju dekoratívnu hodnotu.

Bezpečnostné značenie a únikové cesty môžu využiť dlhotrvajúcu luminiscenciu na orientáciu v prípade výpadku elektrickej energie, čo je praktické využitie s potenciálom zachrániť životy v krízových situáciách. Vzdelávacie modely a vedecké demonštrácie fosforescencie poskytujú názornú ukážku fyzikálnych princípov a pomáhajú študentom lepšie pochopiť zložité koncepty kvantovej mechaniky a fotochémie. Umelecké inštalácie a interaktívne exponáty v múzeách využívajú jedinečné vizuálne prvky na vytvorenie pútavých zážitkov, ktoré v návštevníkoch zanechajú trvalý dojem. Panchroma PLA Luminous je teda špecializovaný materiál, ktorý rozširuje kreatívne možnosti 3D tlače o fascinujúce vizuálne efekty a funkčné vlastnosti, ktoré nie je možné dosiahnuť s bežnými vláknami. Kombinácia štandardných vlastností PLA s fosforeskujúcimi schopnosťami otvára nové oblasti použitia od zábavného priemyslu cez bezpečnostné značenie až po umelecké inštalácie a vzdelávacie pomôcky. Hoci si vyžaduje špecifické podmienky spracovania a vybavenie vrátane tvrdenej trysky a starostlivej kontroly parametrov tlače, výsledné vlastnosti a jedinečný vzhľad robia z tohto materiálu cenný nástroj pre inovatívne projekty, ktoré vyžadujú funkčnú luminiscenciu integrovanú priamo do štruktúry tlačeného objektu.

Vlastnosti:

• Materiál: PLA (kyselina polymliečna) s fosforeskujúcimi pigmentmi.
• Farba: Modrá
• Priemer vlákna: 1,75 mm
• Hmotnosť: 1 kg
• Teplota trysky: 190–230 °C
• Teplota vyhrievanej podložky: 25–60 °C
• Maximálna rýchlosť tlače: 200 mm/s
• Typ efektu: fosforeskujúci (svietiaci v tme)
• Čas nabíjania svetla: 30 minút pre optimálnu žiaru
• Farba denného svetla: rovnaká ako pri procese svietenia v tme
• Požiadavky na trysku: tvrdená tryska (povinné)
• Minimálny priemer dýzy: 0,4 mm
• Brúsny materiál: áno
• Chladenie ventilátorom: zapnuté
• Youngov modul: 2636 ± 330 MPa
• Pevnosť v ťahu: 46,6 ± 0,9 MPa
• Pevnosť v ťahu za ohybu: 85,1 ± 2,9 MPa
• Charpyho rázová húževnatosť: 2,7 ± 0,2 kJ/m²
• Teplota sklovitého prechodu: 61 °C
• Teplota mäknutia podľa Vicata: 63 °C
• Teplota topenia: 150 °C
• Vzdialenosť zasunutia pri priamom pohone: 1 mm
• Rýchlosť zasúvania pri priamom pohone: 20 mm/s
• Vzdialenosť zasúvania pri nepriamom pohone (Bowden): 3 mm
• Rýchlosť zasúvania pre nepriamy pohon (Bowden): 40 mm/s
• Nastavenie sušenia: 55 °C počas 6 hodín alebo 80 °C počas 8 hodín (s absorpciou vlhkosti)
• Kompatibilita tlačiarne: všetky 3D tlačiarne FDM/FFF s tvrdenou tryskou
• Kompatibilita s viacfarebnými systémami: technicky možná, neodporúča sa pre AMS kvôli oderu
• Odporúčané tlačové povrchy: sklo, Blue Tape, BuildTak
• Odporúčané podporné materiály: PolyDissolve S1, PolySupport
• Materiál cievky: 100 % recyklovaný kartón
• Zosilnený okraj cievky: áno
• Balenie: vákuovo uzavreté v uzatvárateľnom vrecku na zips
• Ochrana proti vlhkosti: súčasťou balenia je vysúšadlo
• Upevňovací otvor pre koniec vlákna: áno
• Zabránenie zamotaniu: špeciálna technika navíjania
• Pôvodný názov výrobku: PolyLite Luminous PLA
• Rozdiel oproti Panchroma Glow PLA: Luminous má rovnakú farbu na svetle aj v tme, Glow má prirodzenú farbu na svetle