3D-печать пластиком (термопластом) актуальна при изготовлении объектов габаритами от единиц до десятков сантиметров. Недорогая технология аддитивного производства.
Метод послойного наплавления имеет свои преимущества и ограничения. В основном 3D-печать из пластика применяется в следующих направлениях:
Как сырье применяется пруток из термопласта, популярные варианты - ABS и PLA. Для создания деталей со специфическими физическими требованиями также используются прутки на основе полиамида (нейлона), поликарбоната (PC), PETG, PEEK и другие. Пластик послойно экструдируется - сначала на платформу 3D-принтера, затем на предыдущие слои. Алгоритм перемещения экструдера и подачи прутка формируется в результате обработки исходной 3D-модели.
Перед другими методами аддитивного производства 3D-печать пластиком имеет ряд преимуществ:
Особенности технологии и применяемых расходных материалов не позволяют считать производство методом послойного направления универсальным решением всех задач прототипирования.
При выборе способа производства деталей стоит учитывать следующие минусы FDM/FFF:
ABS и PLA – два наиболее распространенных термопласта для печати на 3D-принтере. ABS дешев, легко обрабатывается, но не стоек к ультрафиолету и заметно усаживается при печати, что затрудняет изготовление объектов габаритами в десятки сантиметров. PLA – биоразлагаемый пластик, легкий в печати, обрабатывается хуже ABS и размягчается при температуре в 50 градусов.
Предлагаем в Москве услуги по , штучной и серийной печати пластиковых деталей. Проконсультируем по выбору материала и тонкостям подготовки моделей к печати. Обращайтесь к нам для реализации полного цикла производства прототипов из ABS или PLA пластика.
Мы принимаем файлы в следующих форматах*:
Уважаемые друзья!
В данной рубрике представлены советы специалистов нашей компании в области 3D печати, а также наших постоянных клиентов, на темы как улучшить, облегчить и возможно открыть для себя что-то новое в работе с 3D принтером.
Надеемся, что эта информация будет для Вас интересной и полезной.
Если у вас есть хорошие идеи, как улучшить 3D печать, присылайте их нам, и мы разместим их у нас на сайте.
На что стоит обратить внимание при печати, в сравнении с ABS, PLA, HIPS:
На что стоит обратить внимание при печати прозрачных изделий:
Видео-советы. Это интересно!
В статье приведены некоторые советы по улучшению качества 3D печати при использовании в качестве филамента АБС пластика
Сам по себе ABS пластик представляет собой синтезированное химическое соединение на основе акрилонитрила, бутадиена и стирола.
Основные преимущества ABS пластика:
1.Термопластичен, что позволяет его использовать в 3D принтерах по технологии FDM
2.Невысокая стоимость;
3.Обширная цветовая гамма;
4.Легкость механической обработки (сверление, шлифование)
5.Легкость окрашивания
6.Растворимость в ацетоне;
К недостаткам ABS пластика при использовании его в 3D печати можно отнести только неустойчивость ABS пластика к прямым солнечным лучам (УФ-излучению) ,токсичности при высоких температурах и,главное, высокой объемной усадке его при охлаждении и низкой адгезии к холодному печатному столу.
Именно последний фактор зачастую является тем камнем преткновения, который не дает распечатать высококачественную модель (происходит задир, отрыв слоев модели от печатного стола).
Для повышения качества нашей 3D печати при использовании ABS пластика, мы используем следующий комплекс мер.
1.Печатный стол
При печати ABS пластика печатная платформа должна быть обязательно подогреваемой! При этом подогреваться должна как можно большая площадь печатного стола и главное - по возможности равномерно. Этого можно достичь путем использования алюминия как теплопроводящего материала от нагревательного элемента к печатному слою стола.
Для платформы при печати АБС пластиком можно использовать:
1. Матированное стекло от 3 мм (после пескоструйной обработки как закаленное так и нет)
2. Акрил (органическое) стекло от 8 мм, которое так же нужно зашлифовать.
Для улучшения адгезии (прилипания к печатающей платформе) при использовании как стекла так и акрила в качестве печатающего стола можно использовать раствор АБС в этилацетате (рекомендуется сделать 10 пробных растворов с разной массовой долей растворенного АБС с шагом в 10%). Так же есть соображения использовать растворы сахара или фруктозы (правда я пока не пробовал).
Кроме того стекла сами по себе имеют обширнейшую гамму химических составов (обычные, боросиликатные, свинцовые и т.д.).Идеальным вариантом конечно является использование ситаллового стекла . К нему первый слой прилипает идеально без использования каких либо растворов, а при охлаждении стола, когда печать заканчивается, модель снимается простым ее сдвигом пальца.
2.Калибровка стола по высоте и горизонту
Обязательно калибруйте стол по высоте! Ведь от того как ляжет первый слой на 80% зависит качество отпечатанной модели. В качестве эталона можно использовать лист бумаги.
При печати достаточно объемных деталей следует оделить большое внимание горизонтальности печатного стола в направлениях X и Y, чтобы первый слой на всем своем периметре равномерно и плотно ложился на поверхность печатного стола.
3.Использование камеры
При печати АБС пластиком желательно чтобы область печати была как бы термостатирована. Это позволит модели при печати охлаждаться более равномерно и избежать тех самых опасных термических деформаций в зоне первого слоя. Именно поэтому многие производители принтеров используют закрытые корпуса. Если корпуса в Вашем принтере не предусмотрено старайтесь устанавливать его вдали от различных источников температуры (у батарей, у открытого окна и т.п.). Ну а если решили сделать, то это только в плюс для хорошей печати, однако нужно позаботиться об отведении избыточной теплоты от электроники и двигателей 3D принтера.
4.Проверка термопары экструдера
Уделите внимание термопаре экструдера. Именно благодаря ей экструдер поддерживает нужную температуру. Интервал температур, в которых она может «гулять» должна быть не более 3-6 градусов, т.к. температура печати должна быть чуть выше температуры стеклования АБС пластика.
Термопара должна располагаться как можно ближе к отверстию сопла. Кроме того, чтобы избежать тепловых потерь в зоне нагревателя и термопары, его можно обмотать ФУМ-лентой (используется сантехниками для герметизации труб)
5.Обдув
Сразу замечу, что наличие обдува не является необходимым условием для качественной 3D печати АБС пластиком. Обдув нужен только в случае если вы печатаете на высоких скоростях и небольшие изделия, когда время печати каждого слоя меньше 30 секунд. Старайтесь сделать обдув кольцевым вокруг сопла экструдера (можно его тоже отпечатать и приладить к печатающей головке), старайтесь не использовать обдув слоев отпечатанной модели с одной стороны, это вызовет риск появления термических деформаций.
6. Печать с подкладкой.
При печати 3D модели АБС пластиком старайтесь использовать подложку, так же она называется «Raft». Она представляет собой сетчатую пористую структуру, которая является неким основанием модели. Чем в более количество слоев вы ее отпечатаете, тем лучше рафт скрепится со столом и меньше вероятность того, что модель отклеится. Оптимальный вариант подложки - 4-5 слоев.
Кроме того, при печати можно использовать и функцию «Brim». Это своего рода некая юбка, которая представляет собой несколько монослоев (7-10) сближающихся к основанию модели. Такое своего рода уширение позволяет увеличить площадь контакта печатаемой модели со столом и снизить вероятность ее отклеивания.
Можно так же при печати объемных моделей в местах, где есть наибольшая вероятность отклеивания слоя от печатного стола использовать «лапки», своего рода некие опорные пятачки, которые не дадут опасным местам (например углам) отклеиться от основания стола, но при этом естественно, область печати несколько увеличится по сравнению с исходной моделью.
7. Уменьшение объема заливки
Старайтесь выбрать оптимальный баланс процента заливки модели. Это позволит увеличить скорость печати без особого ущерба прочности модели, снизить расход материала на печать и уменьшить вероятность отслаивания модели от стола при печати.
Ну и теперь подытожим все вышеперечисленное:
Итого, основные правила печати АБС пластиком:
1. Температура печатного стола: для печати первого слоя — 112-117°С, остальные слои 100-105°С.
2. Температура для сопла экструдера подбирается индивидуально, т.к. несмотря на одно название АБС пластики разных производителей отличаются друг от друга как по составу так и качеству. Она должна быть на 5 градусов ниже температуры оплавления первого слоя.
3. Для первого слоя лучше установить невысокую скорость печати. 15-20 мм/с.
4. Чтобы модель не расслаивалась:
а) Стенки модели должны быть не менее 3-5 слоев.
б) используйте обдув только для печати изделий с малой площадью слоя, в остальных случаях желательно снизить скорость печати. Это позволит остывать печатаемой модели равномерно.
в) По возможности используйте закрытый объем при печати.
6. Платформу из стекла обязательно матировать, при необходимости использовать раствор АБС в этилацетате или растворы сахара (?).
Информация о наличии у меня 3D принтера потихоньку распространяется среди моих друзей и знакомых… Всякий зашедший в гости требует доступ к девайсу и демонстрацию печати, надолго зависая над завораживающим процессом. Но вот один из зашедших поставил реальную задачу: напечатать некое удерживающее устройство, размещаемое в химическом растворе. Раствор не должен растворять пластик, но при проверке выяснилось, что не растворяется только ABS, а PLA не то, чтобы растворяется, но «плывет», теряя геометрию.
Как известно, пластик типа ABS имеет свойство существенно больше, чем PLA, расширяться при нагревании, и сужаться при охлаждении. Основным следствием этого является практически неизбежный отрыв детали или ее частей от стола в процессе печати и связанное с этим непоправимое искажение размеров. Подогреваемого стола у меня нет, а устройство необходимо срочно, поэтому я себе, соответственно, поставил задачу научиться печатать ABS-ом на холодном столе. Поэкспериментировав с синим скотчем, канцелярским клеем, лаком для волос (темное пиво не пробовал, но в сети есть прецеденты) и другими материалами, я нашел приемлемый для моих задач и принтера способ.
Стекло стола покрывается слоем клея ПВА, который растирается до получения равномерного тонкого слоя. Не застывший клей ПВА, как известно, белый и непрозрачный, а застывший – прозрачный. По наступлению прозрачности клея и определяется готовность поверхности к печати. Но долго ждать тоже не стоит, при начале печати клей должен быть свежезастывшим. Очень важным моментом при начале печати является правильность калибровки стола (автолевелинг). Я применяю калибровку по 9 точкам, это занимает чуть больше пары минут, но вполне оправдывается хорошим результатом калибровки. Первый слой должен быть максимально возможно тонким, экструдер должен буквально «вмазывать» пластик в пленку клея. Только в этом случае обеспечивается хорошая адгезия ABS к столу. При этом я использую в настройках слайсера Cura адгезию типа «край» не менее 5 мм (лучше больше, если есть возможность по габаритам детали). Первый слой можно печатать на пониженной скорости с повышенной подачей пластика. Я включаю в Repetier Host 80% скорости печати и 120-130% подачи. Обдув при этом выключен. После печати первого слоя я включаю небольшой обдув (30%), и ставлю скорость и подачу на 100%.
После завершения печати надо дождаться, когда деталь полностью остынет, и очень аккуратно отделить ее (вместе с «юбкой») от стола тонким шпателем, поскольку деталь прилипает к столу весьма прочно, и есть опасность оторвать один или несколько нижних слоев.
Очень помогает в принтере MC2 возможность легко снимать стол и ставить его обратно. Если наносить клей можно и на установленный стол (хотя удобнее снять), то отмывать его от ПВА лучше под струей горячей воды. Те места, которые не контактировали с печатаемой деталью, отмываются просто пальцем, а те, где деталь прилипала, только шпателем. Это говорит о том, что клей в этих местах фактически присыхает к стеклу под воздействием температуры.
Врать не буду, у меня не всегда получается напечатать любую деталь из ABS с первого раза, но приобретя некоторый опыт, можно добиться хороших результатов. Например, я так и не смог напечатать диск диаметром около 100 мм и толщиной 10 мм со 100%-ым заполнением – он всегда отрывался. При 30%-ом заполнении такой диск был напечатан.
Похоже, что надо разрабатывать модели с разрезами и вырезами, если это возможно, чтобы максимально уменьшать напряжения, вызываемые усадкой пластика при охлаждении.
Следующие фотографии иллюстрируют этапы нанесения клея на стол, процесс печати и ее результаты:
Свеженанесенный клей ПВА:
Клей почти высох, можно печатать:
Печатаем болты M8:
Только что закончилась печать:
Видно, как немного отходит «юбка» края возле головок болтов, но держится:
Резьба и без всякой постобработки получились достаточно хорошей, а после обработки резьбы одним проходом плашки M8 просто руками – резьба очень хорошая:
Уже напечатанные части устройства (тоже из ABS пластика), для которого допечатывались болтики:
Поверхности деталей из ABS, которые прилегали к холодному столу при печати. В качестве бонуса, раз уж пластик ABS заправлен в принтер, напечатал несколько крючков на раму рабочего стенда для подвески всяких проводов и инструментов:
Крючки в работе:
Мораль: не бойтесь экспериментировать с печатью пластиком ABS на холодном столе, при некотором упорстве и навыке у вас это получиться.
А домашний 3D-принтер – устройство полезное, что бы не говорили злопыхатели!
Предыдущая статья.
ABS-пластик на сегодня является самым востребованным материалом, используемым в 3D-печати. Это термопластик с повышенной стойкостью к ударам, отличными физическими и механическими характеристиками. С его применением появляется возможность создания уникальных по своей конструкции объектов. Это может быть как мебель, так и спортивные принадлежности, элементы сантехники.
Есть ряд важных технологических особенностей, которые важно учитывать при использовании ABS-пластика в качестве расходного материала для 3D-принтера (https://cybercom.ru/catalog/materials-for-3d-printers/). Практически все они обусловлены склонностью материала к усадке, из-за которой при охлаждении происходит существенная потеря объёма, что может привести к деформациям или расслоению. Решением проблемы может стать использование 3D-принтера, который предназначен для работы с ABS. В частности в них часто используются рабочие платформы с подогревом, которые позволяют поддерживать определённую температуру в камере.
Также стоит отметить, что возможно использование ABS-пластика для изготовления крупных изделий за счёт возможности склеивания отдельных деталей в общую конструкцию при помощи ацетона. Для того чтобы устранить внешние дефекты, которые при этом неизбежно возникают, используют пар ацетона, чтобы сгладить поверхность.
Чтобы не допустить растрескивания ABS-пластика необходимо:
по периметру делать 3 или больше слоёв;
использование функции обдува допускается только при печати изделий небольшого размера, когда печать одного слоя занимает не более 30 с;
защитить рабочую платформу от сквозняка.
Ключом к получению качественного изделия всегда является использование материала, соответствующего всем нормативным параметрам. ABS-пластик – не исключение. Чтобы быть уверенным в том, что приобретается материал высокого качества, стоит обращаться только к проверенным поставщикам с безупречной репутацией. Одним из таких, как компания Cybercom Ltd. (https://cybercom.ru/). Здесь всегда предоставляются гарантии качества материалов и их соответствия заявленным характеристикам.