Доброго времени! Если вдруг пропустили вторую часть, рекомендую с ней ознакомится в моем профиле.
Чтобы не растягивать и опять не ваять простыню, сегодня подниму лишь одну тему. Поговорим о сортах пластика, и моих впечатлениях и опыте работы с ними.
Сорта пластика
Список и описания сортов я распределю ОТ самых простых ДО самых сложных в печати пластиков. Описывать буду только самые популярные компоненты, потому что на самом деле сортов и их видоизменений, а так же композитов просто несчётное количество. Весь список будет содержать сорта пластика доступные для бюджетных принтеров температура сопла у которых не превышает 250-260 гр. С. Сразу можно сказать, что в целом изделия сделанные из разных сортов пластика могут внешне практически не отличаться, однако их физические свойство разнятся.
Небольшая помарка - на 3D принтере есть сорта пластика у которых есть такая характеристика как - Допуск к контакту с пищевыми продуктами, но крайне не рекомендуется печатать различные кружки, тарелки, принадлежности для еды из пластика. Потому что сам процесс печати послойный, что предполагает большое количество микрощелей между слоёв, которые так любят микробы, которые оттуда не будут вымываться. Так же при недостаточной обработке после печати, или негативных воздействиях на пластик он может полегоньку крошиться и отслаиваться, что тоже здоровее людей не сделает. Что же можно сделать из пластика для пищи тогда? Например формочки для вырезания теста / печенья, и прочего.
Как вы могли заметить к продаваемому пластику для 3D принтеров имеется приписка его сорта (по сути состава), так что же она обозначает и чем отличается.
PLA - полилактид). Открывает список. Самый простой пластик. Биоразлагаемый, делают, насколько мне известно из кукурузного крахмала. Натуральный цвет у пластика без красителей - бело-кремовый.
Плюсы:
+ Печатают им на небольших температурах сопла (от 160 до 210 гр. С), для его печати не обязательно иметь подогреваемый стол у принтера (липнет даже на холодную поверхность)
+ Невероятная адгезия первого слоя при наличии подогреваемого стола (температура стола от 40 до 65 гр. С.)
+ Изделие получается довольно крепкое. Пластик имеет очень высокую межслойную адгезию (силу прилипания).
+ Почти не имеет усадки (усадка обычно не более 0.3%)
+ Допуск к контакту с пищевыми продуктами
+ Испарения при печати практически безвредны (приятно пахнет крахмалом при печати)
Минусы:
- Для печати необходим обув детали (некоторые принтеры бывает не обладают такой возможностью и надо её кустарить самому). Мелкие модели или узкие части модели которые печатаются слишком быстро подвержены деформации, размыванию из-за следующего минуса.
- Низкая температура размягчения. У PLA она составляет в районе 55 гр. С. Из-за этого модели и необходим обдув, если модель не успеет достаточно остыть то при печати предыдущий слой будет вилять и оставлять характерные неровности и другие следы при печати. Такая температура размягчения, так же, не позволяет делать из этого пластика какие-либо вещи для установки в автомобиль, поскольку летом на солнце могут запросто нагреться выше этой температуры. Разогреть, размягчить и деформировать пластик можно даже если сильно шкурить его в одном месте. Отчасти эти косяки немного избегаются за счет более толстых стенок, большего заполнения внутри модели, что делают модель крепче.
- Дорогая и вреднющая химия для хим. обработки - Дихлорметан, Дихлорэтан. Урвать достаточно сложно, т.к. почтой такую химию не доставят или доставят разве что в железной бочке. Чащей всего можно купить мелкий пузырёк дихлорэтана в радиотоварах и использовать для склеивания деталей.
- Уязвим перед влагой (Катушки с PLA пластиком стоит просушивать, если они долго находятся вне герметичного пакета с силикогелем). При длительном впитывании влаги пластик становится более хрупким.
Для чего использовать? Для любых фигурок, макетов, бытовых вещей, и всего, что используется там где температура ниже 55 гр. Пластик получается крепким, твердым, монотонным, хорошо поддающимся покраске и абразивной обработке (шкурка). Бывают различные модификации, которые обозначаются например как PLA+ и подобным образом. Обычно что-то добавляется в состав, и делает пластик, более температуростойким (условно 65 гр. вместо 55 гр. на размягчение) или более крепким или еще чего.
Актуальная цена от 1200 р. за КГ нетто (один из самых дорогих из доступных пластиков). К слову, мы говорим о пластике на катушках. Можно покупать дешевле в бухтах, или дороже в мотках для 3D ручек, но это шляпа (с бухтами отдельные пляски, для 3D ручкек дикие переплаты), лучше просто брать в катушках. По производителям особо рекомендовать никого не буду. В целом все пластики известных фирм вполне себе адекватные. К самым доступным наверное стоит отнести пластики в DNS фирмы DEXP - Адекватная цена и качество. Так же есть FDPlast, GF, BestFilament, Filamentarno, Greg, REC. Брать ноунеймы с Озона не рекомендую, бывает откровенный мусор, смотрите предварительно отзывы/обзоры на конкретные фирмы. Обратите внимание, что бывают катушки и на 500 и на 750 грамм. Внимательно смотрите на цены.
PET-G - Модифицированный полиэтилентерефталат (Жуть название). Один из основных пластиков для печати твердых вещей имеющих механические нагрузки (трения, изломы и пр.). При печати обычно обладает отличительным глянцем поверхностей. Температуры печати - (235-250 гр. сопло, 60-85 гр. стол). В зависимости от производителя, у каждого пластика есть определенные рекомендуемые температуры. Я лишь пишу примерный диапазон конкретные температуры лучше брать с коробки купленного вами пластика.
Плюсы:
+ Несложно печатать. Липнет почти как PLA практически ко всему, и даже можно печатать на холодный стол, но если есть подогреваемый стол использовать его надо всегда. В отличие от PLA уже не требует обязательного и хорошего обдува. Без обдува и так невероятно сильная межслойная адгезия становится еще лучше.
+ Невероятно высокие показатели твердости, ударопрочности, и прочих вещей так необходимых для сопротивления механическим нагрузкам.
+ Полное отсутствие запаха при печати
+ Плевал на влагу с высокой колокольни (Влажность ему абсолютно не важна)
+ и - очень сложно найти хоть какую-либо химию (доступной такой химии не существует), или хим. соединения, которыми можно хоть как-то на этот пластик воздействовать (Высочайшая Химстойкость). Что делает хим. обработку моделей невозможной задачей.
+ При всём при этом высокая температура размягчения (80-85 гр. С.)
+ и - Обладает повышенной плотностью - около 1,27 г/см3 (почти все другие пластики имеют плотность 1,03 - 1,05). Это приводит к тому, что детали получаются более тяжелые, а в килограммовой катушке пластика меньше в метрах, чем других сортов почти на 25%.
+ почти не усаживается
Минусы:
- Тяжелая постобработка. (Из-за крепости все наросты, сопли, и пр. тоже довольно крепкое). Обрабатывать шкуркой тоже долго и тяжело.
- Из-за повышенной плотностью на Боудуин экструдерах (экструдерах которые установлены далеко от нагревательного блока и соединены трубкой) иногда возникают проблемы с равномерностью подачи, что приводит к тому, что необходимо снижать скорость печати до +-40 мм/с, чтобы уравновесить подачу.
- При неправильной калибровке/температурном режиме можно впечатать первый слой в поверхность стола настолько плотно, что отдирать деталь вы будете вместе с куском стола (неважно тефлоновое у вас покрытие или стекло, выдерется вместе с ним) Поэтому не рекомендую температуру стола выше 80-85 гр.
Для чего использовать - шестерни, ручки, вещи требующие крепости. Никто, так же вам не запретит напечатать из них что угодно для себя, но вот обрабатывать после печати не очень приятно. Шестеренки из PETG-a ходят довольно хорошо.
Цена от 1000 р. за КГ (что интересно раньше ПЕТГ стоил дороже PLA). По рекомендациям производителей, всё так же как у PLA, разве что у DEXPа по-моему петга нет.
SBS - Стирол-бутадиен сополимер. Слегка упругий пластик. Если прошлые пластики были довольно твердые, этот уже немного мягковатый. Пруток от этого пластика можно завязать в узел и он не лопнет. При печати тонких стенок, или моделей можно получить немного гнущиеся элементы. Красивая глянцевая поверхность. Печатается посложнее предыдущих, но не сильно. Требует подогреваемый стол. Существуют полупрозрачные составы. Температура печати - 225-240 гр. сопло, 70-90 гр. стол. Обдув 25-40%
Плюсы:
+ Хорошо работает с ретрактом (откатом). На моделях после печати остается меньше трудноочистимых соплей и следов, чем на других пластиках.
+ Отсутствие запаха при печати
+ Хорошая температура размягчения - 70-75 гр.
+ Способность выдерживать большие деформации на изгиб и кручение без разрушения
+ Очень сильная адгезия при печати на стеклянной поверхности (само собой чистой и обезжиренной). Если стол разогреть выше 90 гр., то может повторится история как с PETG-ом, когда пластик впечатается в стекло так, что отдирать придется вместе со стеклом.
+ Почти нейтрален к влаге (Пофиг как хранить)
+ Допуск к пищ. продуктам
+ Полностью растворяется (правда медленно) Нефтяным сольвентом (бытовая химия в разделе с растворителями по 100-120 р. за литр). Что позволяет устраивать ему "Баню" в сольвенте, а так же его клеить. Так же можно использовать растворитель Лимонен-D - абсолютно безвредный даже для кожи человека, однако он дороже сольвента где-то раз в 8-9.
Минусы:
- Усадка от 0,5% до 1,1%
- Механическая абразивная обработка из-за упругости немного затруднена
- Химическая обработка сольвентом довольно вредная - сольвент более летучий и вредный чем ацетон. При хим. обработке обязательно делайте не в жилом и хорошо проветриваемом помещении.
- Есть небольшие выделения вредных веществ в воздух при печати. Химический запах при печати.
Для чего использовать - Для чего вам хочется. Для меня SBS это топ-1 среди всех сортов. Печатаю им всё подряд. Печатается хорошо, постобработки меньше, стоит адекватно, можно клеить и хим. обрабатывать. При печатях крупным соплом, или просто в несколько стенок, можно ликвидировать эффект мягкости и упругости и деталь получается обычная твердая.
Цена от 1100 рублей за Кг. Встречается уже не у всех производителей. В целом я рекомендую всем попробовать популярные сорты пластика чтобы понять что именно для ВАС подходит больше всего.
HIPS - ударопрочный полистирол. Раньше был самым дешевым пластиком. Сейчас цены сравнялись с остальными. Поверхность из этого пластика получается максимально матовая, а сами изделия получаются более приятные на ощупь, чем из других пластиков. Печатать его уже намного сложнее чем пластики выше. Подвержен температурному дрейфу, слабой адгезией к столу. Для печати рекомендуется не только раскочегаривать стол на полную, но и использовать температурную камеру. Температуры 240-260 гр. сопло, 100-120 стол. Обдув 0-20%
Плюсы:
+ Влагостойкий
+ Ударостойкий
+ Тактильно приятный, визуально максимально равномерно матовый
+ Очень хорошо поддается механической обработке
+ Температура размягчения 80 гр.
+ Хим. растворимость в сольвенте и лимонене-D (Бани, склейка и пр.)
Минусы:
- Сложность печати - необходимость использовать температурную камеру (закрытую конструкцию принтера) и высокие температуры стола
- Трещины и сломы при остывании и усадке при печати без температурной камеры
- Плохая адгезия к столу. Даже при кажущемся хорошем прилипании во время печати большой детали запросто могут подняться и деформироваться углы.
Печатал из него однажды крепления для фонарей у промышленных водолазов. Не сломались и не разложились до сих пор.
Что печатать - то что важно для тактильных ощущения (к примеру, стойки для JoyCon-ов у нинтендо Switch), или важна матовость или влагостойкость. Печатать всё подряд им сложно, из-за описанных выше минусов, но попробовать его точно стоит.
Стоимость от 750 р. за Кг. Так же, как и SBS есть далеко не у всех фирм и не так популярен.
ABS - Акрилонитрилбутадиенстирол. Один из самых востребованных для печати пластиков. Причина на то одна. Универсальность. Детали по всем параметрам хороши. Высокая температура размягчения. Адекватная цена за материал. Высокая сложность печати. Необходимы высокие температуры (240-260 сопло, 100-120 стол) и наличие температурной камеры.
Плюсы:
+ Высокая температура размягчения (105-110 гр. С). Позволяет строить элементы которые работают даже с кипятком.
+ Замечательно обрабатывается ацетоном - намного лучше чем прошлый пластики сольвентом. Можно создавать ABS пасту растворяя обрезки. Чтобы в последующем использовать её как клей. Быстрые Ацетоновые бани.
+ Достаточная прочность. Хоть и более хрупкий чем пластики выше.
+ Один из самых дешевых и доступных пластиков
Минусы:
- Усадка около 0.4% - 0.6%
- Проблемы адгезии к столу, проблемы межслойной адгезии. Нужно правильно подбирать температуры и скорости печати
- Без температурной камеры нецелесообразно печатать модели выше 50 мм.
- Сложность печати и настроек обдува. В мелких и тонких местах необходим обдув, в других не особо. Бывают ситуации что долгий и сильный обдув с большим потоком пластика может привести к тому, что температура сопла уйдет так низко, что пластик перестанет давиться из сопла.
- Уязвимость к УФ лучам. Через 2-3 месяца пребывания на улице под солнцем может начать крошиться. Лучше покрывать лаком, или краской.
Что печатать - Если есть температурная камера то практически что угодно, мерясь с проблемами. Ведь изделия из этого пластика самые востребованные, а сам пластик относительно недорогой.
Стоимость от 1000 р. за КГ. Есть везде и у всех производителей, т.к. материал для создания этого пластика самый доступный и дешевый.
Другие относительно доступные виды пластиков, с которыми я не работал или почти не работал:
TPU - термопластичный полиуретан. Из него делаются чехлы для смартфонов, поэтому гибкость этого пластика легко представить. Он больше похож на резинку чем пластик. Довольно сложен в печати ввиду того что сам пруток не твердый а мягкий. Нужен обязательно директ экструдер (подающий механизм находиться прямо над радиатором нагревательного блока). Сам практически с ним не работал.
Nylon - нейлон.Прочный, долговечный и устойчивый к трению. При печати тонким слоем обеспечивает приличную гибкость и сохраняет прочность. Так же используется для шестеренок. Тяжело печатать. Нужны высокие температуры. 260-270 гр.
PVA - водорастворимый пластик. Используется для поддержек у принтеров с двумя соплами.
CAST и аналогичные - Пластики для температурного выжигания (создания металлических изделий на других станках)
Композиты:
WOOD версии пластиков - сорта пластиков с добавлением деревянной крошки. Пахнет деревом, имитация под дерево. По свойствам почти тот же пластик что и основной в который это добавили, например WOOD PLA.
Металлически композиты - пластики с добавлением крошки меди, бронзы и других металлов. Более плотные и крепкие, но в целом неадекватно дорогие по стоимости. (Стоимость может достигать 3000-5000 за 100 гр.)
Так же стоит отметить, что при печати Белым цветом пластика на моделях меньше всего видны косяки. На черном отчасти это тоже работает но не так сильно. Поэтому используйте белые и черные цвета, если хотите чтобы качество моделей казалось лучше чем есть на самом деле.
Собственно есть пластики которые я совсем не затронул, хотя они вполне доступны, но редки, вроде ASA (модификация ABS которая стойка к УФ лучам) или PC (поликарбонат). Но я думаю, что мало кому потребуются именно они. Основного списка материалов вполне достаточно.
Если какой-то момент я мог упустить - пишите в комментариях, как и свои вопросы. Желательно пронумерованным списком.
В следующей части поговорим уже о 3D моделировании, софте для него, а так же, наверное о полезных ссылках для 3D печати и моделирования. Занимайтесь любимым делам и открывайте для себя 3D сферу - это весело! Всем удачи и спасибо за внимание.
В конце же хотел вдохновить и продемонстрировать во что превратила одну из моих отпечатанных моделей девушка, которая действительно любит своё дело.