- Введение
- Снятие поддержек
- Шлифование
- Холодная сварка
- Заполнение промежутков
- Полировка
- Грунтовка и покраска
- Обработка парами растворителя (Ацетон для ABS)
- Погружение в растворитель
- Покрытие эпоксидной смолой
- Покрытие металлом
Введение
Представляем подробное руководство, описывающее различные варианты последующей обработки для печатных моделей при FDM печати. FDM 3D-печать лучше всего подходит для простых прототипов, изготовленные которых занимает достаточно короткое время. При FDM печати преобладают ровные линии, что делает постобработку важным шагом, особенно если требуется ровная поверхность. Некоторые методы постобработки могут улучшить результат после FDM печати. В этой статье будут рассмотрены наиболее распространенные методы обработки распечатанных 3D-моделей и пластик 3D принтера подходящий для данных целей.
Обработанные FDM-модели (слева направо): холодная сварка; заполнение зазоров; необработанная, шлифованная, полированная, окрашенная и с эпоксидным покрытием поверхности
Снятие поддержек
Удаление поддержек является первым этапом последующей обработки при сложной печати. Поддержки бывают двух типов: растворимые и нерастворимые. В отличие от других методов постобработки, обсуждаемых в этой статье, удаление поддержек является обязательным процессом, хотя и не служащим гарантией улучшением качества поверхности.
Удаление нерастворимой поддержки
Напечатанная модель без снятия поддержек, плохое снятие поддержек и качественное удаление поддержки (слева направо).Набор инструментов:
- Плоскогубцы
- Набор зубных щеток
Процесс: Материал поддержек обычно можно удалить, приложив небольшие усилия, а очистка материала в труднодоступных местах (например, отверстиях или углублениях) может быть достигнута с помощью зубных щеток и плоскогубцев. Хорошо размещенные конструкции подложки и правильная ориентация печати могут значительно снизить эстетическое негативное воздействие материала поддержки на окончательный результат.
Не изменяет общую геометрию детали
Очень быстрый способ
Оставляет на поверхности печати следы
Несущие конструкции оставляют после себя остатки материала из-за чего точность и внешний вид печати ухудшается
Удаление растворимой подложки
Набор инструментов:
- Контейнер
- Растворитель
Процесс: Стандартные растворяющиеся материалы модели удаляются при помещении ее в ванну с соответствующим растворителем до тех пор, пока материал поддержки полностью не растворится. Подложка обычно печатается из следующих материалов:
- HIPS пластик (обычно используется с ABS пластиком)
- PVA пластик (обычно используется с PLA пластиком)
Стеклянные контейнеры, напрмер, стеклянная банка, - наиболее подходящие емкости для растворения материала. Для растворения в воде подойдет любой контейнер из непористого материала. Для печати HIPS/ABS нужно приготовить жидкость в соотношении 1:1 из лимонной кислоты и изопропилового спирта, которые очень хорошо работают при быстром снятии поддержки. Многие другие вспомогательные материалы, такие как PVA (используется с пластиком PLA) и HydroFill (с пластиками PLA и ABS), очень легко растворяются в простой воде.
Совет! Ускорить время растворения материала поддержки можно с помощью ультразвукового очистителя и замены растворителя, как только он станет насыщать материал модели. Использование теплого (не горячего) растворителя также ускорит время, необходимое для растворения материала (если ультразвуковой очиститель недоступен).
Позволяет создавать детали со сложной геометрией в случаях, где стандартное удаление поддержки невозможно
Отличный результат на гладких поверхностях, где подложка плотно контактирует с деталью
Неправильное применение растворителя в моделях может привести к эффекту отбеливания и деформации печати
Оставляет на поверхности детали следы и пятна.
Может привести к небольшим отклонениям или образованию раковин, если растворимый материал попадет на объект во время печати.
Шлифование
Отшлифованная модель из ABS пластика
Набор инструментов:
- Наждачная бумага с зернистостью 150, 220, 400, 600, 1000 и 2000
- Ткань
- Зубная щетка
- Респиратор
Процесс: После того, как подложка удалена или растворилась, можно выполнить шлифование модели, чтобы сгладить шероховатости и неровности, а также удалить явные недостатки, такие как неровности или остатки поддержки. Начальный размер зернистости наждачной бумаги зависит от толщины слоя и качества печати: для толщины слоя 200 микрон и ниже шлифование можно начинать с зернистости 150. Если присутствуют явные дефекты или объект был напечатан при высоте слоя 300 микрон или выше, можно использовать для шлифования меньшую зернистость – 100.
Шлифование должно продолжаться до зернистости 2000, после общих ступеней шлифования (первый подход – зернистость 220, второй – 400, третий – 600, четвертый – 1000 и, наконец, 2000). Рекомендуется намочить модель, чтобы уменьшить трение и поддерживать чистоту наждачной бумаги. Модель должна быть очищена зубной щеткой и мыльной водой, а затем тканью между всеми элементами детали, где проходило шлифование, - что важно для удаления образовавшейся пыли. Для получения гладкой и блестящей поверхности детали напечатанной на 3д принтере можно шлифовать наждачной бумагой с зернистостью до 5000.
Совет! Шлифуя наждачной бумагой, совершайте небольшие круговые движения равномерно по всей поверхности детали. Может возникнуть соблазн использовать ее строго перпендикулярно ил параллельно печатным слоям, однако это может привести к образованию глубоких царапин на детали. Если деталь обесцвечивается или если есть много мелких царапин при шлифовании, то можно использовать тепловой пистолет для мягкого нагрева поверхности, чтобы убрать некоторые из дефектов.
Обеспечивает чрезвычайно гладкую поверхность
Сделать дополнительную постобработку (например, окраску, полировку и эпоксидное покрытие) очень просто
Трудности при использовании для сложных поверхностей и при шлифовании небольших деталей
При слишком интенсивном шлифовании (если удалено много материала) может пострадать точность печати
Холодная сварка
Две части моделей распечатанных из ABS пластика, соединенные холодной сваркой
Набор инструментов:
- Ацетон (для ABS)
- Клей (для PLA)
Процесс: Когда размер печатаемой модели превышает максимальный объем принтера, модель часто разбивают на более мелкие детали, которые затем собирают вместе после печати. Для PLA пластика и других материалов сборка может выполняться с использованием клея марки Bond-O или другого клея, соответствующего типу пластика. При использовании ABS пластика компоненты могут быть «сварены» с использованием ацетона. Поверхности, которые необходимо соединить, следует слегка смазать ацетоном, и прочно удерживать вместе (или зажать в тисках), до тех пор, пока большая часть ацетона не испарится. В процессе этого части модели соединятся друг с другом в процессе химической реакции.
Совет! Увеличение площади поверхности нанесения ацетона приведет к увеличению прочности соединения. Это можно сделать, включив в конструкцию взаимоблокирующие (замковые) соединения.
Ацетон не изменяет цвет поверхности модели так же, как и применяемые клеи
После высыхания соединение сохранит все свойства ABS, что благотворно скажется на дальнейшей обработке, делая ее более простой
Соединение, образованное «сваривающимися» частями ABS вместе с ацетоном, не такое же прочное, как печать цельной модели
Избыточное использование ацетона может интенсивно растворять деталь и отрицательно влиять на итоговую модель
Заполнение промежутков
Модель их ABS пластика, покрытая заполнителем с последующей шлифовкой
Набор инструментов:
- Эпоксидная смола (только для небольших неровностей)
- Заполнение наполнителем (для больших неровностей и соединений)
- Пластик ABS и ацетон (только для небольших неровностей и ABS печати)
Процесс. После шлифовки печатных моделей или растворения поддержек нередко возникают пробелы в печати. Во время печати нередко формируются промежутки (свободное пространство между слоями), когда слои являются неполными из-за неисправности 3D принтера или плохих настроек. Небольшие промежутки и пустоты могут быть легко заполнены эпоксидной смолой и могут не требовать дополнительной обработки. Большие зазоры или пустоты, образовавшиеся в результате склейки деталей, могут быть успешно заполнены специальным наполнителем, что потребует дополнительной шлифовки после высыхания. При данной процедуре используется подходящий для этой цели наполнитель, который может быть легко отшлифован и окрашен после полного застывания. Он очень прочен и не ослабляет соединение. Напротив, части, соединенные наполнителем, как правило, более прочные, чем родной пластик.
Зазоры при печати ABS пластиком также могут быть заполнены при помощи суспензии, состоящей из пластика ABS и ацетона, которая, вступая в химическую реакцию, реагирует с моделью ABS и проникает в любые пустоты на ее поверхности. Рекомендуемое соотношение: 1 часть ABS к 2 частям ацетона, что в свою очередь не будет оказывать существенного влияния на чистоту поверхности в районе зазора при правильном ее применении.
Совет! Если при шлифовке появляются следы, заполните пробелы клеем Bond-O или эпоксидной смолой, затем дайте высохнуть. Это значительно сократит общее время, необходимое для получения гладкой поверхности.
Эпоксидная смола легко шлифуется и грунтуется
Суспензия ABS будет того же цвета, что и модель, (если используется подходящая нить) поэтому не будет обесцвечивания поверхности
Наполнитель или другой эпоксидный полиэфир при высыхании могут приобретать оттенок, отличающийся от основной детали
Для достижения приемлемого результат требуется дополнительное шлифование
Если удалено слишком много материала при интенсивном шлифовании может пострадать точность печати
Полировка
Набор инструментов:
- Полирующий состав
- Наждачная бумага 2000 зернистости
- Ткань
- Зубная щетка
- Полировочный диск или салфетка из микрофибры
Процесс: После шлифовки модели можно наносить полирующий состав для получения зеркальной поверхности на стандартных пластиках, таких как ABS и PLA. После того, как модель будет отшлифована 2000-ой наждачной бумагой, необходимо удалить образовавшуюся пыль тканью, затем очистить ее в теплой воде при помощи зубной щетки. Дайте достаточно времени модели для высыхания и затем отполируйте ее полировочным составом (например Blue Rouge) при помощи шлифовального круга или салфетки из микрофибры. Blue Rogue – это разновидность ювелирной полироли, разработанной специально для пластика и обеспечивающей максимальную защиту поверхности. Другие полироли (например, для автомобильных фар), также неплохо работают, но некоторые из них могут включать химические вещества, которые могут повредить материал модели.
Совет! Прикрепите полировочный диск к Dremel (или другому подходящему электроинструменту) для полировки мелких деталей. Шлифовальный станок можно использовать для полировки более крупных деталей, но важно помнить, что во избежание расплавления пластика нельзя полировать одно место слишком долго.
Полировка производится без использования каких-либо растворителей, которые могут деформировать модель и ухудшать конечный результат
Позволяет получить зеркальную отделку (при соблюдении правил полировки), по качеству не уступающую поверхностям, получаемым методом литья
Для получения отличного результата требуется совсем немного полироли, что делает этот метод очень экономичным
Перед полировкой модель должна быть тщательно отшлифована, если требуется зеркальное покрытие, в противном случае можно получить неудовлетворительный результат
Отполированную поверхность нельзя грунтовать и красить
Грунтовка и покраска
Деталь из PLA пластика, окрашенная в черный цвет
Набор инструментов:
- Ткань
- Зубная щетка
- Наждачная бумага с зернистостью 150, 220, 400 и 600
- Аэрозоль для пластиковых поверхностей
- Краска
- Полировальные палочки
- Полировальная бумага
- Малярная лента (если используется несколько цветов)
- Одноразовые перчатки и маска для лица
Процесс: После того, как модель будет отшлифована (достаточно наждачной бумаги с 600 зернистостью), деталь можно грунтовать. Грунтование выполняется специальной аэрозольной грунтовкой двумя слоями. Аэрозольная грунтовка, предназначенная для окраски моделей, обеспечивает равномерное покрытие финишного слоя и является достаточно тонкой, чтобы поверхность модели не была затемнена до начала окраски. Другие виды грунтовки могут требовать значительного шлифования. Распылите первый слой аэрозольной грунтовки короткими, быстрыми движениями с расстояния 15-20 см от детали, чтобы избежать подтеков и наплывов. Дайте грунтовке высохнуть и удалите все излишки при помощи 600-ой наждачной бумаги. Нанесите финишный слой грунтовки короткими, быстрыми движениями и попытайтесь избежать нанесения чрезмерного количества материала.
Как только грунтовка будет завершена, можно приступать к окраске. Покраска может быть выполнена с использованием акриловых красок, специальных кистей, аэрографа или аэрозоля, что обеспечит более гладкую поверхность. Обычная краска из строительного магазина более вязкая и более сложная в нанесении, поэтому лучше использовать краски, специально разработанные для окраски 3D-моделей. Загрунтованную поверхность следует хорошенько отполировать (полировальными палочками, специальными салфетками, которые можно приобрести в интернете), затем очистить поверхность с помощью ткани. Начинать покраску модели лучше легкими мазками. После нанесения 2-4 слоев краска станет непрозрачной и поэтому следует сделать 30-минутный перерыв для того, чтобы дать нанесенным слоям высохнуть. Осторожно отполируйте поверхность полировальными палочками. Повторите этот процесс для каждого отдельного цвета.
Совет! Отдельные части 3D-модели можно обернуть малярной лентой для сохранения первоначального цвета, если это необходимо. Как только все слои краски будут нанесены, удалите ленту и отполируйте поверхность детали полировальной бумагой.
Позволяет получить хорошую деталировку мелких деталей
Обеспечивает максимально полное соответствие визуального восприятия полученной копии с образцом, независимо от используемого материала
Окрашивание и грунтование добавляют придают визуальный объем, что может вызвать проблемы, если деталь является частью модели
Приобретение высококачественной аэрозольной краски или аэрографа может увеличить стоимость
Обработка парами растворителя
Обработанная черная полусфера из ABS пластика
Набор инструментов:
- Ткань
- Герметичный контейнер
- Растворитель
- Бумажные полотенца
- Алюминиевая фольга (или другой устойчивый к действию растворителя материал)
- Маска для лица
- Химически стойкие перчатки
Процесс: Выстелите дно контейнера и по возможности боковые стенки бумажными полотенцами. Крайне важно, чтобы пар не испортил саму камеру. Рекомендуется использовать стеклянные и металлические контейнеры. Добавьте достаточное количество растворителя, чтобы слегка увлажнить, но не намочить полностью бумажные полотенца. В то же время растворителя должно быть достаточно, чтобы полотенце прилипло к боковым стенкам контейнера. Ацетон хорошо известен своей способностью «сглаживать» ABS пластик. При работе с любым растворителем, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами техники безопасности при работе с химическими веществами, и всегда соблюдайте соответствующие меры предосторожности. Небольшую подложку из алюминиевой фольги или другого подходящего материала следует поместить в середину контейнера, выложенного бумажным полотенцем. Поместите модель на подложку и закройте крышку контейнера. Для полировки парами растворителя требуется определенное количество времени, поэтому периодически проверяйте деталь. Чем выше температура в контейнере, тем выше скорость сглаживания, но следует соблюдать осторожность, чтобы концентрация паров растворителя не привела к возгоранию.
Совет! Вынимая модель из камеры старайтесь не прикасаться к ней, чтобы не оставить отпечатки, а просто удалите ее из контейнера. Неосторожные прикосновения к модели могут способствовать к возникновению дефектов на размягченной поверхности модели. Постарайтесь убрать все остатка растворителя на модели при помощи мягкой ткани.
Внимание! Многие аэрозольные растворители являются легко воспламеняющимися/взрывоопасными, а их пары вредны для здоровья человека. Будьте предельно осторожны при нагревании растворителей и всегда используйте/храните растворитель в хорошо проветриваемом помещении.
Сглаживает много мелких дефектов модели без необходимости в дополнительной работе
Создает очень гладкую поверхность
Доступные и недорогие материалы
Невозможно полностью устранить изъяны в печати
Процесс сглаживания «растворяет» внешнюю оболочку детали и поэтому может сильно повлиять на итоговый результат
Отрицательно влияет на прочность модели из-за изменения свойств материала
Погружение в растворитель
Набор инструментов:
- Безопасный контейнер
- Растворитель
- Крючок или небольшой винт
- Проволока
- Маска для лица и химически стойкие перчатки
Процесс: Убедитесь, что используемый контейнер достаточно широкий и достаточно глубокий для полного погружения модели в растворитель. Заполните контейнер соответствующим количеством растворителя, соблюдая осторожность, чтобы свести к минимуму разбрызгивание. Как и при сглаживании парами, ацетон следует использовать для погружения пластика типа ABS, а растворители типа MEK или THF можно использовать для погружения деталей из PLA пластика. PLA довольно устойчив к воздействию растворителя, поэтому может потребоваться несколько попыток, чтобы достичь желаемого результата. Подготовьте модель для погружения, завинтив крючок или небольшой винт на незаметную поверхность модели. Проденьте проволоку через ушко крючка или вокруг винта, чтобы модель могла быть опущена в контейнер. Если проволока слишком тонкая, будет сложно удержать модель при погружении.
Как только деталь будет подготовлена, быстро погрузите ее полностью в растворитель не более чем на несколько секунд при помощи проволоки. Через несколько секунд вытащите модель из контейнера и подвесьте ее за проволоку для сушки. Важно, чтобы растворитель полностью испарился с поверхности. Деталь можно осторожно встряхнуть после вынимания из контейнера, чтобы ускорить сушку.
Совет! Если после сушки модель имеет непрозрачный белый цвет, ее можно на некоторое время подвесить над контейнером с растворителем. Это позволит получить нормальный цвет и обеспечить блеск.
Сглаживает поверхность модели намного быстрее, чем полировка парами растворителя.
Образуется меньше паров растворителя, что лучше с точки зрения безопасности
Очень интенсивно воздействует на поверхность модели, поэтому итоговый результат может быть неудовлетворительным
Слишком долгое погружение может привести к полной деформации модели и существенному изменению свойств материала
Покрытие эпоксидной смолой
Модель из черного ABS , показывающая наполовину покрыта эпоксидной смолой и наполовину необработанна
Набор инструментов:
- 2-компонентная эпоксидная смола (например, XTC-3D)
- Аппликатор для нанесения смолы
- Контейнер для смешивания
- Наждачная бумага с зернистостью 1000 и выше
Процесс. После того, как модель будет отшлифована (начальное шлифование даст лучшие конечные результаты), тщательно очистите ее тканью. Смешайте смолы и отвердители в правильном соотношении (как указано в инструкции). Эпоксидные смолы обладают экзотермическими свойствами, поэтому не рекомендуется использовать стеклянные контейнеры и контейнеров, состоящих из материалов с низкой температурой плавления. Рекомендуются контейнеры, специально предназначенные для смешивания эпоксидных смол. Неправильное соотношение увеличивают время высыхания, и эпоксидная смола никогда не высохнет полностью, и будет иметь липкую поверхность. XTC-3D - это специализированное покрытие, предназначенное для 3D-печати, но любая двухкомпонентная эпоксидная смола будет хорошо работать в том случае, если она приготовлена правильно. Тщательно перемешайте смолу и отвердитель в соответствии с инструкцией, плавными круговыми движениями, чтобы минимизировать количество пузырьков воздуха. Учтите, что даже для небольшого количества эпоксидной смолы требуется достаточно много времени для полимеризации.
Нанесите первый слой эпоксидной смолы тонким слоем, используя аппликатор, и попытайтесь свести к минимуму выравнивания выпуклых и вогнутых частей модели. Как только модель будет достаточно покрыта, дайте эпоксидной смоле полностью высохнуть согласно инструкции производителя. После нанесения первого слоя модель должна быть отшлифована мелкой наждачной бумагой (1000-ой или выше), чтобы устранить все недостатки. Удалите пыль с помощью мягкой ткани и нанесите второй слой эпоксидной смолы, следуя той же процедуре. Количество слоев зависит от качества печати.
Тонкий слой эпоксидной смолы способствует тому, внешний вид копии был идентичен оригиналу
Обеспечивает образование прочной защитной оболочки вокруг модели
Линии поверхностного слоя все еще будут видны под слоем эпоксидной смолы
Применение слишком большого количества эпоксидной смолы может привести к «объединению» деталей модели и кромок, придавая поверхности неприглядный внешний вид
Покрытие металлом
Никелированный структурный элемент из FDM платиска с использованием технологии RepliKote
Набор инструментов (для покрытия в домашних условиях):
- Раствор для электроформования - раствор для электроформования можно сделать путем смешивания соли металла с кислотой и водой, но, если нет возможности обеспечить точные пропорции, сложно получить качественную отделку. Покупка готового раствора (например, раствор Midas) обеспечит решение этой проблемы
- Анод - материал анода должен соответствовать металлу раствора для электроформирования, поэтому если в растворе используется сульфат меди, то необходимо использовать медный анод. Можно использовать любой объект из металлического покрытия (например, медный провод) или можно приобрести тонкую полоску металла, предназначенную специально для этих целей
- Проводящая краска или ацетон с графитом - поверхность модели должна быть проводящей для покрытия, что можно обеспечить путем нанесения токопроводящей краски или раствора графита с ацетона в пропорции 1:1. Токопроводящая краска будет работать по любому печатному материалу, но раствор графита с ацетоном работает только по ABS пластику.
- Блок питания – как вариант можно использовать аккумуляторную батарею, но батарея не так эффективна и не будет давать результаты так быстро, как при использовании блока питания. Блок питания также является более безопасным вариантом, так как его можно проще отключить в случае необходимости
- Проводящий винт или крюк
- Непроводящая емкость
- Свинец
- Диэлектрические перчатки и защитные очки - электроформирующие растворы могут вызвать повреждение глаз, поэтому необходимо использовать защитные очки. Они также могут раздражать кожу и проводят электрический ток в процессе гальванирования, поэтому всегда следует использоваться токонепроводящие перчатки.
Процесс: Металлическое покрытие может быть выполнено с помощью гальванирования в домашних условиях или на производстве. Качественное металлическое покрытие требует профессиональных навыков и специального оборудования. Для профессиональной отделки и более широкого выбора вариантов покрытия, в том числе хромирования, обратиться в специализированную компанию – лучший вариант. Ниже будет описан процесс гальванирования медью.
Гальванирование в домашних условиях может быть выполнено с использованием меди или никеля в качестве базового слоя, который затем может быть покрыт другим металлом. Крайне важно, чтобы поверхность модели была максимально гладкой до нанесения покрытия, так как любые неровности и шероховатости проявляться на поверхности после гальванирования. Подготовьте очищенную и отшлифованную модель, покройте пластик тонким слоем токопроводящей краски или раствором ацетона с графитом (для моделей из ABS пластика). Дайте токопроводящему покрытию полностью высохнуть и при необходимости отполируйте его, чтобы обеспечить гладкую поверхность. Крайне важно минимизировать контакт с моделью в этот момент или одеть перчатки, так как, выделяемый кожный жир попадет на поверхность детали и ухудшить конечный результат.
Вставьте винт или крючок в малозаметную часть модели и присоедините к одному из выводов блока питания. Он будет служить катодом и должен быть подключен к отрицательной клемме блока питания. Прикрепите медный анод к положительной клемме. Заполните выбранную емкость достаточным количеством раствора для гальванирования, чтобы полностью покрыть модель. Опустите анод в емкость и включите блок питания. После этого поместите модель в емкость, чтобы она не контактировала с анодом в любой точке (будьте очень осторожны, если модель находится в емкости, система электропокрытия работает и любой контакт с раствором или анодом/катодом может привести к травме). Установите регулятор на напряжение 1-3 вольта и дождитесь, пока модель не будет полностью покрыта. Напряжение можно увеличить, чтобы ускорить время нанесения, но не более 5 вольт. Выключите блок питания, выньте модель и протрите ее салфеткой из микрофибры. Можно покройте модель лаком, чтобы защитить ее от окисления.
Металлическое покрытие увеличивает прочность пластиковой детали, что значительно расширяет возможности ее применения и использования
Наружное металлическое покрытие имеет очень тонкий слой, поэтому чтобы модель долго имела привлекательный внешний вид, нужно соблюдать технологию
Создает красивую поверхность, которая, если все сделано правильно, будет выглядеть гораздо привлекательней, чем необработанный трехмерный печатный объект
Гальванирование – более затратный способ постобработки деталей. Для получения профессиональных результатов требуется наличие специального оборудования
Гальванирование в домашних условиях может привести к травмам, если не соблюдаются меры безопасности
5. Постобработка
Многие механические детали требуют лишь очевидной очистки от облоя брима и рафта, после чего их можно применять по назначению. Но когда речь идет об объектах дизайнерского направления, где требуется эстетичный внешний вид, мы уже вынуждены взять в руки необходимый инструмент, высунуть кончик языка и приняться за обработку. Скажу также, что иногда данная обработка желательна и «механическим» деталям – обработка крупных зубьев шестерней для уменьшения их дальнейшего износа, шлифовка плотно прилегающих к существующим металлическим и прочим частям различных отпечатанных пластиковых патрубков и прокладок, но здесь я больше говорю именно об обработке в ключе эстетического вида результата.
5.1. Механическая обработка
Такой очевидный процесс, что хочется привести фотографию надфиля и на этом закончить)) Ведь действительно, даже если нет ничего, то уж надфиль найдется практически у всех. Но где лучше использовать именно его и какие еще существуют варианты, об этом можно написать.
Наиболее страдающие при печати участки, это низ модели и места прилегания рафта или суппортов. На этом месте, сонно читая, можно не обратить внимания на расположенные в одном предложении и логически разделенные «низ модели» и «места прилегания рафта», ведь вроде бы это синонимы, а потому не должны противопоставляться. Поясню.
Нижнее основание, лежащее на рафте, гарантированно будет иметь форму «тысячи видов микроколбасок», что требует обработки. Если же мы не используем рафт, то основание будет очень ровным, исключая дефекты наклейки каптона или его вздутия из-за снятия какой-то большой плоской внизу детали. Да, иногда приходится снимать деталь мало того что с помощью ножа, но и без такой-то матери не обходится)) Это одна из причин, по которой лучше использовать каптон на всю ширину стола, а не поклеенный из нескольких частей. Но причем тут тогда обработка низа модели?
Из-за неточной калибровки стола, его выгнутости, в результате чего калибровку приходится делать так, что при печати на некоторых участках экструдер упирается в платформу, и избытой подачи пластика на первом слое, несколько первых слоев могут скататься в откровенный блин с выступающей по бокам поверхностью внизу. Ничего удивительного, ведь у меня разница в высоте середины стола и участков ближе к краям составляет более полумиллиметра.
При этом по периметру модели и есть смысл пройтись тем же надфилем. Нет, вы не выведите им границы до ровных, это сложно сделать даже для вертикальных стенок, но приведете состояние форменного безобразия к безобразию приемлемому.
При обработке таких границ предпочтителен больше надфиль, нежели шкурка (кроме случая шкурки с бруском), т.к. надфиль жесткий, а в случае со шкуркой нельзя распределить усилие рукой.
Шкуркой же есть смысл обрабатывать достаточно гладкие поверхности, вдоль которых можно пройтись рукой с этой шкуркой, будь то плоская стенка или поверхность какого-нибудь большого кольца. Однажды мне требовалось обработать 40 см клееную деталюху, некий зуб экскаватора, состоящую из четырех частей, как раз там хорошо подошла обработка шкуркой.
Также, очень рекомендую обзавестись цанговым ножом. Он также может называться модельный нож и канцелярский скальпель. Под последним названием мне в свое время его и порекомендовали. Представьте, каким я себя чувствовал дураком, когда спрашивал в канцелярских магазинах его именно под таким названием. Думаю, услышанные мною ответы легко представимы: от «Мы такого не завозим» до банального «Чего?»)) Дошло до смешного: когда на сайте поставщика офисных принадлежностей, обозначенный именно как «канцелярский скальпель», он есть в наличии по 180 рублей, а в самом магазине вообще никто про него ничего не слышал… Я это к чему: если соберетесь купить, ищите его именно как цанговый или модельный нож))
Им очень хорошо срезать излишки брима и… он идеально подходит для того, чтобы им резать пальцы, с чем он прекрасно справляется, т.к. деталь при срезе излишков вы будете держать как раз так, что порезаться будет запросто. Потому, как бы банально это не звучало: осторожно, кофе горя… нож острый)) Особенно будьте аккуратны, когда срезаете толстый облой, который требует для этого большого усилия.
В ключе механической постобработки нельзя не упомянуть такое полезное устройство как гравировальная машинка, которые часто, по аналогии с ксероксом, нарицательно называют дремелем. Название это пошло, собственно, от изначального производителя таких устройств для условно домашнего пользования – фирмы Dremel.
Это довольно-таки универсальное устройство, им можно резать, сверлить, гравировать, полировать и много чего еще. В частности, им же можно удалять излишки пластика или шлифовать клееные стыки. Работа при этом производится посредством гибкого вала (вы его можете увидеть на приведенном выше изображении), вам не потребуется держать в руках весь гравер. Как часто бывает, у официального дремеля есть и множество китайских и не очень клонов. При этом, цена отличается в разы, качество же зависит от каждой конкретной модели и нередко от каждого конкретного экземпляра. Из качественных аналогов, вряд ли хуже оригинала, вспоминается только Proxxon, но цены на него уже сравнимы с оригиналом. Дешевые клоны начинаются от 900 рублей до 2500 в среднем на момент написания статьи, «оригинал» идет в районе 6000, в зависимости от модели.
Касаемо граверов скажу еще одну вещь: если соберетесь брать, вам понадобится модель с регулировкой оборотов и, желательно, мощностью в районе 170 ватт, т.к. пластик рекомендуется обрабатывать на пониженных оборотах, иначе есть риск, что вы просто начнете его плавить.
5.2. Шпаклевка
Один из способов выровнять поверхность, это использовать на больших сравнительно ровных частях обычную шпатлевку для пластика. Существует множество одно- и двухкомпонентных шпатлевок для работы с пластиковыми моделями. Их можно достать в магазинах, торгующих этими моделями и расходными материалами к ним, коих существует великое множество. Жидкие шпатлевки обычно используются для заделки клеевых швов, пастообразные же пригодятся в качестве шпатлевок «общего назначения».
Что вам желательно знать еще о шпатлевках? Что однокомпонентные шпатлевки имеют заметную усадку при высыхании, потому те же швы может потребоваться обрабатывать ими несколько раз, прежде чем вы получите отсутствие впадины на этом месте, двухкомпонентные же обычно заметной усадки не имеют и обычно же более просты в хранении. При этом двухкомпонентные могут сильно отличаться по времени застывания.
Т.к. мне лично пришлось иметь дело с достаточно крупной деталью, я пошел другим путем и купил двухкомпонентную шпатлевку фирмы Novol в магазине автоэмалей. Да, там можно купить дешевле, но шпатлевка для бампера может быть недостаточно качественной, чтобы работать с ней с мелкими деталями. Мне не было смысла сильно заморачиваться, т.к. деталь (приведенный выше и ниже на фото некий зуб экскаватора) была большая и достаточно ровная.
Выше я упомянул время застывания. Когда я первый раз замешивал новоловскую шпатлевку, забыл одеть резиновую перчатку – я хотел размазать ее по поверхности прямо пальцем в перчатке… За те три минуты, пока я под аккомпанемент тихих матов под нос натягивал эту перчатку, шпатлевка… ну вы поняли. Пришлось замешивать снова. Скажу, что с такой шпатлевкой работать не очень удобно: 3-5 минут – это слишком короткое время застывания для удобной с ней работы.
Сам процесс шпаклевания достаточно простой. Для этого можно взять небольшой резиновый шпатель из ближайшего магазина с разной бытовой химией, клеями и красками. Он вполне может найтись в том же магазине автоэмалей.
Купленная мною шпатлевка была явно мягче пластика после печати, она значительно легче зачищается шкуркой и надфилем. Поверхность можно сделать очень гладкой, если применять последовательно несколько более мелких шкурок. Для базовой зачистки я использовал шкурку с шероховатостью 320. Обращаю внимание, что шкурку или, соответственно, поверхность, лучше намочить.
Для шлифовки этой детали я использовал две шкурки, если не ошибаюсь, более мелкая была 800, для данной поверхности это было достаточно. Начальную же обработку проводил вообще надфилем.
5.3. Химическая обработка
Химическую обработку после печати производят для сглаживания печатных слоев и придания глянца поверхности модели. Кроме внешнего вида, это улучшает адгезию слоев за счет сплавливания, но может съесть мелкие детали. При обработке химией важно выдержать баланс между выравниванием поверхности и избыточным «расплавлением» модели.
Самый известный метод для обработки ABS пластика – так называемая ацетоновая баня. Она неприменима для обработки PLA, т.к. PLA практически инертен к ацетону.
Здесь я снова позволю себе утянуть с интернета довольно известную фотографию модели совы до и после обработки.
Суть данного метода: модель ставится на изолирующую подложку, можно взять обычный полиэтилен, фольгу или стекло, помещается под колпак из инертного к ацетону материала (опять же, обычное маленькое полиэтиленовое ведерко для продуктов) и все это ставится на нагретую до 40-50 градусов нагреваемую кровать принтера, куда также помещается небольшая емкость с ацетоном или смоченная в нем тряпочка.
Ацетон имеет температуру кипения 56 градусов. При приближении к данной температуре он, будучи и так легко испаряющимся, испаряется еще интенсивнее. Под крышкой из пластикового ведерка вы получаете высокую концентрацию паров, которые начинают плавить наружные слои пластика модели. После достижения нужного результата вы убираете модель из-под колпака и даете полностью застыть. Если ацетон попал внутрь модели, для полного застывания может потребоваться сравнительно продолжительное время.
Плюс этого метода: бесконтактная обработка, которая не оставит следов кисти и не требует лезть кистью или тряпочкой во все труднодоступные участки модели. Минус: не самый приятный запах ацетона, возможность недодержать или передержать модель и вероятность того, что модель может повести при неоднородном распределении паров.
Плюс самого ацетона в том, что он легко доступен к покупке в магазинах, торгующих теми же красками, имеет разумно невысокую цену и, несмотря на вонючесть, испаряется полностью, не оставляя следов. Т.е. невозможно «пропахнуть ацетоном», что в ключе «околодомашней обработки» не может не радовать.
Ацетоном также можно обрабатывать с помощью натирания поверхности смоченной в нем тряпочкой, но т.к. это все-таки статья немного субъективная, то и скажу, что лично мне это кажется сомнительным по причине высокой трудоемкости с получением спорного результата – обработать так ту же сову у вас вряд ли получится.
Также, возможна холодная обработка. В этом случае необходимые к обработке распечатки ставятся в герметично закрытую емкость – можно то же пластиковое ведерко с крышкой и туда же ставится небольшая емкость с ацетоном или даже смоченная в нем тряпка. Такая обработка гораздо более медленная, чем горячая, а также для неплоских деталей (а таких большинство) очень рекомендую наличие какого-то источника для циркуляции паров ацетона в этой «банке», иначе вы получите оплавленный низ детали и не обработанный верх, т.к. холодные пары ацетона будут стремиться осаживаться на дне. Корпус и крыльчатка вентилятора или другого «источника» циркуляции, естественно, должны быть сделаны не из ABS, иначе после часа-другого обработки, вы посмотрите в банку, после чего озабоченно почешете затылок)) Именно необходимость городить огород с циркуляцией или выдумывать иной способ, чтобы однородно обрабатывалась вся модель, отбили у меня весь интерес к такому методу обработки. Потому оставляю ее для вашего изучения.
Еще один метод обработки, подходящий для обработки – обработка дихлорэтаном или дихлорметаном. Как и метиловый и этиловый (да, тот самый це-два-аш-пять-о-аш))) спирты, они сходны по некоторым свойствам, но как метиловый спирт является ядом, так и дихлорэтан ядовит. Обращаю внимание: дихлорэтан, а не дихлорметан. У них наоборот. Дихлорэтан является ядовитым, дихлорметан же имеет «относительно малую токсичность» по версии Википедии. Дихлорэтан продается в уже упомянутых выше универсальных хозяйственных магазинах с различными лаками для полов, инструментом и прочим «у нас все есть». Он проходит в разделе клей для пластика, т.к. он просто напросто растворяет пластики, позволяя спаять их. Продается в небольших флаконах, потому «возьмем большую тряпку и пройдемся по всем поверхностям» с ним не пройдет. К тому же, вряд ли это принесет пользу вашему здоровью. Техника работы с ним локальная: ваткой или ватной палочкой обрабатывается поверхность. Скажу, что именно дихлорэтаном я обработку не производил.
Дихлорметан (он же хлористый метилен, он же метиленхлорид) найти сложнее. Он есть у поставщиков промышленной и технической химии, у которых на складах стоят 200-литровые бочки с кучей разных реактивов. Они обычно торгуют оптом и/или с юрлицами, потому купить его получится по принципу «как договоритесь». Мне повезло найти у нас в Челябинске поставщика, который согласился мне продать бутыль данной жижи, потому появилась возможность проверить такой метод обработки лично. На фото дихлорметан в удобной емкости из-под стеклоомывайки:
Скажу, что этот метод подходит как для обработки ABS, так и PLA пластика, т.к. дихлорметан растворяет их оба. Но я работал с ABS, потому тонкости работы им с PLA оставлю для вашего изучения. Рекомендацию, не буду врать, встретил в интернете в одном из обзоров, по-сути я здесь лишь проверю эту рекомендацию лично и опишу результаты.
Суть простая: окунаете вашу модель в дихлорметан на 3-5 секунд, после чего вытаскиваете и оставляете сушиться. После сушки окунаете еще раз на долю секунды для смачивания поверхности и оставляете сушиться еще раз. Естественно, это требует наличие необходимого количества дихлорметана.
Некоторые рекомендации по работе. Дихлорметан имеет плотность 1330 кг/м3, т.е. на треть тяжелее воды, при этом он в ней не растворяется. Это значит, что не следует сливать отработку в канализацию, снабженную U-образными гидрозатворами (ими снабжены все домашние канализационные сливы), т.к. он просто осядет на дно U-образной трубки и вымывать его оттуда будет затруднительно. Более того, если так случайно окажется, что эта трубка сделана из пластика, растворимого дихлорметаном, последствия вы понимаете. Далее, он очень летуч, субъективно, почти как ацетон. Это значит, он быстро испаряется. Иными словами, воняет. Он не является высокотоксичным веществом, но, субъективно, эта дрянь во всех смыслах неприятнее ацетона, потому рекомендую иметь возможность проветрить помещение, и работайте с ним в резиновых перчатках. Еще одно: не советую наливать его в емкость для хранения доверху, особенно в немного растягивающуюся пластиковую тару, иначе, когда будете его открывать, вспомните, что такое бутылка шампанского, только в роли последнего выступит эта самая химия, а перчатки вы в этот момент надеть, естественно, забудете)) Понятно, что это произошло со мной, потому я вас от этого и предупреждаю. Хранить рекомендую так же, как и ацетон: кроме плотно закрытой крышки рекомендую также закрывать полиэтиленовым пакетом с резинкой для денег.
Суть непосредственной работы проста: делая все в резиновых перчатках, наливаете дихлорметан в емкость, опускаете в него модель, как я уже выше писал, держа ее за наименее ответственные участки, вынимаете. Дихлорметан после этого лучше сразу же слить в емкость для хранения, если нет возможности вашу емкость для обработки условно герметично закрыть. Скажу, что не удивлюсь, если окажется, что вместо дихлорметана можно точно так же использовать ацетон, но не проверял.
Ниже пример обработки выложенной на Thingiverse вертолетной рукоятки. Разница в цвете – это лишь разница в освещении во время съемки. Обработанная рукоять уже высушена, блеск от вспышки именно из-за приобретения глянца поверхностью.
Обращаю внимание, что верхние и нижние (переходные, а не основание) слои имеют в большинстве случаев гораздо меньшую толщину, нежели боковые стенки, потому можно увидеть на этой фотографии, что верхняя скругленная часть местами немного провалилась. Учитывайте это, увеличивая степень заполнения или количество верхних слоев, если планируете подобную обработку.
Следующая и последняя часть статьи будет посвящена процессу склейки и покраски.
SBS и др. Для того, чтобы сгладить HIPS и SBS лучше всего использовать D-Limonene, поскольку он является самым безопасным растворителем и пахнет вкусными апельсинами.
Обратите внимание: дихлорэтан - мощный яд, а дихлорметан является менее ядовитым. Тетрагидрофуран - не сильно токсичный, но в свободной продаже отсутствует.
Для работы с такими веществами требуется высокий уровень безопасности. Данный способ является одним из тех, что можно применять во время обработки изделий.
Предупреждение:
Описанные здесь методы предполагают соблюдение мер безопасности. Пожалуйста, прочитайте главу «Техника безопасности при работе с растворителями», паспорт безопасности химической продукция.
Для чего нужна постобработка?
Во время постобработки происходит сглаживание неровностей в местах, где соединяются слои, получаемые в процессе печати (FDM), различные артефакты процесса (точки соприкосновения с креплениями) и другие проблемы. После того, как осуществлена постобработка деталь выглядит более качественно и аккуратно.
Техника безопасности при работе с растворителями
Хотя он и является самым неядовитым галогеналканом, но тем не менее нужно осторожно его использовать, поскольку он летучий и вызывает сильное отравление. Работы нужно выполнять с работающей вытяжной вентиляцией. Дихлорметан наименее токсичен из растворителей для , но будьте предельно осторожны во время работы. Длительный эффект данного растворителя может быть очень опасен. Старайтесь не допустить попадания паров дихлорметана на открытый огонь или искры, поскольку он горюч. Аналогичными свойствами обладает ацетон и тетрагидрофуран.
Растворитель обладает высокой летучестью, классом опасности IV, как и у ацетона. Запах менее слабый, чем у ацетона. Работы следует проводить в хорошо проветриваемом помещении.
Не выливайте дихлорметан в унитаз или раковину, поскольку он не может смешаться с водой и ваши трубы из пластика окажутся в опасности.
Данный растворитель является безопасным и менее вредным для человека. может воздействовать только на HIPS и SBS пластики. Как и в случае с дихлорметаном, рекомендуется проводить работы в хорошо проветриваемом помещении. имеет мыльную основу, вот почему для нейтрализации реакции пластика с растворителем, следует промыть его с мылом.
Как бы вы не работали с растворителем, применяйте перчатки, поскольку растворитель может обезвоживать вашу кожу, что очень опасно. Во время использования сильного растворителя можно получить даже ожог кожи.
При каких бы обстоятельствах вы ни работали с растворителями, делать это следует только в перчатках, потому что они могут быстро обезвоживать кожу, что потенциально опасно. Для таких целей стоит применять перчатки не из латекса, а из нитрила или неопрена.
Способы обработки
Обработка погружением
Очень простой вид обработки, на один цикл уходит до 3 минут. На пример был погружен Йода в дихлорметан на несколько секунд, а за следующие несколько минут растворитель испарялся с поверхности изделия. Для получения глянцевой поверхности, окуните еще раз деталь в растворитель на пол секунды, он не впитается до конца и быстро испарится, оставляя после себя глянец.
Процесс очень быстрый, для него не нужна баня и ацетон. Дихлорметан отлично подходит для , и других экзотических материалов. 1 л хватит надолго. Но очень важно сохранить герметичность емкости в которой хранится раствор.
Нанесение кистью
Для этого необходимо чистой натуральной кисточкой нанести дихлорметан, до полного сглаживания слоев. Поскольку растворитель очень летучий, он быстро испарится. Одно из главных преимуществ дихлорметана состоит в возможности его выборочного нанесения, оставления углов не тронутыми и более тщательного устранение дефектов. Лучшие результата постобработки получаются именно благодаря этому способу. Не забывайте соблюдать технику безопасности, вдыхание химии не безопасно.
Любой чистой натуральной кисточкой наносите дихлорметан, пока слои не сгладятся. Этот растворить чрезвычайно летуч, так что долго ждать высыхания не придётся. Очевидное преимущество данного способа в том, что наносить растворитель можно выборочно, оставляя острые углы не тронутыми, а наиболее заметные дефекты печати обработать более тщательно. Наилучшие результаты обработки достигаются именно этим способом.
Для данного способа постобработки можно использовать такой материал, как от компании Smooth-On.
Это двухкомпонентное защитное покрытие для выравнивания и финишной обработки 3D-печатных деталей. Два вида жидкостей смешиваются и кистью наносятся на любую поверхность объекта.
Рабочее время нанесения - около 5 минут. Время отверждения - около 4 часов (в зависимости от массы и температуры). XTC-3D Образует твердое, ударопрочное покрытие, которое может быть подвергнуто шлифовке, грунтовке и окраске.
Примечательно, что по заверениям производителя XTC-3D может быть применено как к SLA и SLS объектам. Ну и конечно же, эта смесь работает с PLA, ABS, Laywood, пенополиуретаном, древесиной, гипсом, картоном и даже бумагой.
XTC-3D напоминает обычный эпоксидный клей, при этом не обладает неприятным стойким запахом.
Обработка парами
Процесс обработки PLA паром схож с ABS и ацетоном. Для этого используется тетрагидрофуран. PLA объект, используемый для обработки, необходимо расположить на нерастворимой подложке (для этого хорошо подойдет алюминиевая фольга, проволочная сетка) и затем поместить в герметичную емкость.
Процедура обработки PLA парами в сущности такая же, как в случае ABS и ацетона. Здесь используется тетрагидрофуран. Объект из PLA, который будет обрабатываться, располагается на нерастворимой подложке (алюминиевой фольге, проволочной сетке, деревянной подставке и др.) и помещается в герметичную емкость. Во время нагревания растворитель будет испаряться и взаимодействовать с поверхностью детали.
Данный акулий зуб был напечатан на Makerbot Replicator 2 коричневым PLA пластиком, а затем его обработали тетрагидрофураном и высушили.
Посмотрите на неровную поверхность сверху, в данном месте объект соприкасался с опорой во время постобработки. Вот почему следует детально обдумывать, какие части и куда прислонять. Также помните, чем меньше объем вашей камеры принтера, тем сложнее правильно рассчитать время, для равномерного распределения газа внутри камеры. По этой причине сам процесс выравнивания может быть неравномерным.
Все операции следует выполнять на улице, плотно закрыв колбу, бутылку или другую емкость. Мыть шкафа-камеру изнутри следует до и после работы.
Ручная полировка
Не хотите использовать пары для обработки? Возможно осуществить полировку вручную, нанося растворитель на кусочек ткани.
Тряпку лучше использовать белую (неокрашеную), без ворса, поскольку на ней будут скапливаться PLA и для других целей использовать ее уже будет нельзя.
Когда нужная ткань подобрана, наденьте перчатки из нитрила или неопрена, войдите в хорошо проветриваемое помещение и намочите ткань дихлорметаном. И начинайте этой тканью полировать деталь. Результат работы будет зависеть от того, как вы производили движения, прилагали усилия и насколько жесткая была ткань. При отсутствии других оговорок, лучше всего осуществлять полировку круговыми движениями.
После этого объекту необходимо высохнуть, для того, чтобы дихлорметан полностью испарился.
Фотография была сделана с макросъемкой, глубина резкость мала, но выделен основной фокус, что позволяет увидеть подробности. Полировке подлежала только средняя часть зуба. Данная поверхность была очень хорошо отполирована. Для сравнения можете посмотреть ее левый край, где видно следы печати.
Имейте ввиду, что чем мельче ваш объект и выше качество печати, тем меньше вам необходимо усилий на доводку, для получения гладкой поверхности детали.
Другие методы постобработки
ABS пластик так же неплохо обрабатывается просто наждачкой. Несколько видов наждачной бумаги и мелкая шлифовальная губка позволят вам получить отличную гладкую поверхность, не забудьте только сделать стенку модели толще, чтобы не протереть в поверхности дыру. Проще всего наждаком или надфилем убирать следы поддержек или крупные, заметные изъяны. PLA пластик можно шлифовать, однако если использовать бормашину, шлифовальный станок или просто долго нашлифовывать один участок, из за трения, температура этого участка вырастет и пластик начнет размягчаться и скатываться, от чего поверхность будет смотреться хуже. Поэтому при обработке PLA лучше либо использовать специальные смолы для обработки поверхности, на подобии XtC или ограничиваться растворителями.
PLA детали также можно приклеивать при помощи дихлорметана.
Удачной работы!
Добрый день, Друзья!
Посвящаем данный пост теме постобработки деталей из ABS и PLA пластика.
Всем понятно, что каждый тип пластика от каждого производителя так или иначе отличается своими свойствами и характеристиками: от температуры экструзии до методов постобработки. Мы провели небольшой тест-драйв материалов, в котором подобрали для Prusa i3 Steel оптимальный температурный режим и скорость печати. Химическую обработку делали хлористым метиленом - об этом рассказываем подробно.
Prusa i3 Steel - самая успешная модификация третьего поколения проекта Prusa RepRap. Об этом принтере мы писали в .
Для лучшей адгезии (прилипания) стол покрывали лаком. Скорость и температуру в каждом случае подбирали индивидуально для каждой марки пластика. Стоит отметить, что все принтеры отличаются друг от друга, поэтому температура, которая у нас оказалась рабочей - на вашем принтере может немного отличаться. Вам также следует провести настройку температуры и скорости подачи пластика.
Параметры печати ABS-пластиком
Белый: ABS BestFilament, высота слоя 0,15 мм, скорость печати 45мм/c температура стола 105 градусов, лак NOVA, температура хотенда 235 градусов.
Желтый: ABS REC слой 0,15 мм, скорость печати 45мм/c температура стола 105 градусов, лак NOVA, температура хотенда 230 градусов.
Черный: ABS FL33 слой 0,15мм, скорость печати 45мм/c температура стола 105 градусов, лак NOVA, температура хотенда 225 градусов.
Черный: PLA BestFilament, высота слоя 0,15 мм, скорость печати 35 мм/c, температура стола 30 градусов, лак NOVA, температура хотенда 220 градусов, обдув.
Голубой: PLA REC, высота слоя 0,15 мм, скорость печати 35 мм/c, температура стола 30 градусов, лак NOVA, температура хотенда 220 градусов, обдув.
Золотой: PLA FL33, высота слоя 0,15мм, скорость печати 35 мм/c, температура стола 30 градусов, лак NOVA, температура хотенда 240 градусов, обдув.
Очень простая и быстрая, на одну распечатку уходит не более 3 минут. Хлористый метилен (дихлорметан) один из наименее токсичных растворителей ABS и PLA, а его важным свойством является высокая летучесть. Класс опасности IV, также как у ацетона. Пахнет значительно слабее ацетона. Все работы желательно проводить в хорошо проветриваемом помещении!
Внимание! Не путайте дихлорМетан с дихлорЭтаном - последний великое токсичное ядовитое зло смерть гроб могила!
Мы погружали Йоду в дихлорметан на 1-5 секунд, а за последующие 1-2 минуты растворитель полностью испарялся с поверхности. Чтобы сделать глянцевую поверхность, последний раз окуните деталь в растворитель на 0.5 секунды, он не успеет впитаться и сразу испарится, конфетный глянец обеспечен.
Общие впечатления по обработке
Очень быстро, не нужна баня, не нужен ацетон. Дихлорметан универсален для PLA, ABS, HIPS, а также возможно и для многих других экзотических материалов. Литра хватает надолго. Очень важна герметичность емкости для хранения раствора.
Общие впечатления о пластиках
ABS REC - катушки по 750 гр., мало, зато очень яркие насыщенные цвета. Коробка с ручкой. Крутой пластик для поделок, фигурок и игрушек. Вакуумная упаковка - пластик не отсыревает пока хранится, это важно.
ABS BestFilament - катушки 1 кг. Слои ложатся очень ровно, хорошее спекание, слои почти не видны. Модель получается очень прочной.
ABS FL-33 - катушки 1 кг. Спекание и прилипание к столу отличное, минимальная деламинация. Яркие цвета. Упаковка не броская, зато надежная, есть вакуумная упаковка. Обрабатывается дихлорметаном лучше остальных.
PLA REC - 750 гр. Яркие цвета. Пластик капризный к подбору температуры и изменениям температуры, некоторые слои могут оказаться светлее или темнее. Слои сильно заметны после печати. Слипание и адгезия хорошая.
PLA BestFilament - 1 кг. Нужен хороший и сильный обдув хотэнда. Немного сопливый пластик как показалось. В целом хороший.
PLA FL-33 - 1 кг. Хороший пластик, слои спекаются ровно, соплей нет. Есть полупрозрачные PLA, яркая цветовая гамма. Широкий температурный диапазон, от 210 до 250. Лучше всего показал себя на 240.
3D-печати без исключения, это ребристость внешних поверхностей. Так как сама технология основана на последовательном нанесении слоев пластика, этого эффекта не избежать. Можно, конечно, сделать его менее заметным за счет повышения вертикального разрешения принтера (т.е. нанесения более тонких слоев), но полностью избавиться от ребристости не получится.
3D-модель из PLA-пластика до и после обработки горелкой. Видна внутренняя структура под просевшим наружным слоем
Практически с первых же дней проекта начались поиски методов обработки готовых моделей с целью сглаживания поверхностей. Упор был сделан на две особенности термопластиков: способность плавиться под воздействием высоких температур и размягчаться при контакте с соответствующими химикатами.
Как правило, термообработка не дает хороших результатов – регулировать нагревание поверхности достаточно сложно, а это приводит в итоге к вскипанию пластика, проседанию или просто выделению токсичных паров. Тем не менее, этот метод можно попробовать на монолитных моделях из PLA-пластика .
Более многообещающей является химическая обработка, однако и она сопряжена с определенными сложностями. Кроме технологических проблем, актуальна проблема реагентов – разные пластики реагируют с разными растворителями. Если ацетон прекрасно растворяет ABS-пластик, то на PLA-пластик он почти не имеет эффекта. С лимоненом же все с точностью до наоборот.
Основные приемы химического сглаживания до сих пор вращаются вокруг именно ABS-пластика ввиду его высокой популярности и дешевизны подходящих растворителей.
Типичным растворителем для ABS-пластика является ацетон. Хорошая растворяющая способность позволяет использовать его в виде клея для составляющих деталей моделей из ABS, хотя обычно для этого используется самодельная смесь, производимая растворением в ацетоне ABS крошки. Такой же клей (только более густой консистенции) нередко используется и для ремонта расслоений или трещин.
Наряду с повышенной эстетикой, немаловажным фактором в разработке методов сглаживания является повышенная прочность. Монолитная внешняя оболочка усиливает модели, предотвращая расслоение, и гарантирует их герметичность.
Ручная обработка
Makeraser – комбинированный инструмент, предназначенный, в том числе, и для обработки внешней поверхности моделей
Неудивительно, что первым делом 3D-мейкеры вооружились обычными кисточками с натуральным ворсом (синтетика может раствориться) в попытках сгладить свои модели. Однако, обработка с помощью кисточки – дело трудоемкое, да еще и требующее определенной сноровки. Ведь уже размягченный пластик легко деформировать самой кисточкой, то есть волоски будут оставлять на пластике след, который может и не выровняться перед тем, как ацетон испарится. Сравнять ярко выраженные неровности таким методом можно, но добиться ровной поверхности достаточно сложно.
Плюсом же подобной обработки является выборочное нанесение ацетона, что позволяет избегать сглаживания острых углов. Ведь для Хеопса построили пирамиду, а не конус, не так ли?
Попыткой создать специальный инструмент для ручной обработки стало устройство под названием Makeraser. По сути, это простой фломастер с резервуаром, наполненным ацетоном или ацетоновым клеем, и встроенным скребком для снятия моделей с платформы. С точки зрения практичности, этот инструмент лучше подходит для склеивания частей модели или нанесения ABS/ацетонового клея на рабочий столик непосредственно перед печатью для борьбы с закручиванием нижних слоев.
Погружение в ацетон
Неудачные попытки выравнивания поверхности погружением
Более перспективным и наиболее простым методом является погружение в ацетон. Выдержка модели из ABS-пластика в неразбавленном ацетоне около 10 секунд вполне достаточна для растворения внешнего слоя модели. Конкретное время выдержки может варьироваться в зависимости от качества исходной модели и концентрации ацетона. Так как продажа чистого ацетона регулируется, можно воспользоваться техническим растворителем.
После выдержки модель необходимо выдержать на воздухе пока ацетон не испарится. Процесс может занять около получаса.
Хотя этот метод достаточно быстр, регулировать процесс сложно. При излишней выдержке модель просто начнет растворяться, быстро теряя мелкие черты. Кроме того, загрязнение ацетона пластиком одного цвета может привести к появлению разводов на последующих моделях, окунаемых в тот же раствор. Более контролируемым процессом является обработка ацетоновыми парами.
Пожалуй, наиболее эффективный метод получения моделей из ABS-пластика с глянцевой поверхностью. Этот метод требует помещения модели в тару с небольшим количеством ацетона на дне. Сама модель не должна соприкасаться с ацетоном, поэтому модель следует устанавливать на платформу, либо подвешивать над поверхностью растворителя. При установке на платформу следует учитывать свойства материала подставки. Древесина плохо подходит для этой задачи ввиду пористости: нижняя поверхность модели склеится с древесиной, а отделить ее будет достаточно сложно. Наилучшим вариантом считается использование металлической подставки.
Желательно не использовать древесину в качестве платформы
После размещения модели емкость необходимо подогреть, чтобы повысить температуру ацетона. Ацетон испаряется и при комнатной температуре, но слишком медленно. Следует иметь в виду, что кипячение ацетона не рекомендуется, так как это будет способствовать накоплению конденсата на модели, который, в свою очередь, может вызвать образование разводов. Таким образом, для лучших результатов не стоит превышать температурный порог в 56°C.
Безопасное кустарное устройство для обработки парами, использующее кипяток во внешней кастрюле для нагревания ацетона во внутренней
Время выдержки сильно варьируется в зависимости от температуры ацетона. Так, при кипячении может хватить лишь нескольких секунд, тогда как эксперименты при комнатной температуре требовали до 40 минут выдержки. К счастью, используя прозрачный контейнер можно определить готовность модели «на глаз».
Как и в случае с обработкой погружением, готовую модель необходимо проветрить до затвердевания внешней поверхности, избегая лишнего физического контакта.
Как при погружении моделей в ацетон, так и при обработке парами следует учитывать толщину стенок моделей. Оболочка должна быть достаточно толстой, чтобы выдержать неминуемую потерю внешнего слоя. Кроме того, особенно тонкие черты могут просто раствориться, а острые углы будут сглажены.
Техника безопасности
Результат успешной обработки модели из ABS-пластика ацетоновыми парами
Ацетон не считается высокотоксичным веществом, но, тем не менее, следует проявлять осторожность. Вдыхание паров может привести к отеку легких и пневмонии. Признаком отравления служит ощущение интоксикации, сопровождаемое головокружением. Кроме того, ацетон вызывает раздражение слизистых оболочек. При работе с ацетоном не следует пренебрегать индивидуальными средствами защиты – очками и перчатками.
Стоит обратить особое внимание на легкую воспламеняемость ацетона. Воздушные смеси с концентрацией ацетона до 13% по объему взрывоопасны – при обработке ацетоновыми парами категорически рекомендуется проводить работы в хорошо вентилируемом помещении и, по возможности, использовать вытяжку. Не используйте открытый огонь для нагревания ацетона: так как пары растворителя тяжелее воздуха, они будут вытеснять воздух из сосуда, а оказавшись снаружи, охладятся и войдут в прямой контакт с огнем со всеми вытекающими последствиями. Плотно закрывать сосуд также не рекомендуется, особенно при сильном нагревании, во избежание разрушения под давлением.
Коммерческие варианты
Результат работы установки Stratasys Finishing Touch Smoothing Station
Помимо вышеописанного устройства Makeraser, существуют и коммерчески производимые установки для обработки парами как ацетона, так и других растворителей – дихлорметана, бутанона и др.