Сравнительный анализ прутков PLA HP U3PRINT и GEEK FIL/LAMENT

Подписаться на 3Dtoday
u3print
Идет загрузка
Загрузка
14.04.17
794
1
Расходные материалы
7
4e4e1b8ad8d03c2d8cfdfe6af1d90d77.JPG
Дорогие друзья. Многие спрашивают нас, чем же отличается ваш PLA GEEK FIL/LAMENT от PLA HP?
Ведь цена HP на порядок выше. Мы стандартно отвечали, что GF сделан из простого PLA (Natural Works 4043D), а HP выполнен из особого компаунда, специально адаптированного для 3D печати...
Что этот материал имеет выше степень кристалличности чем PLA GEEK, не требует тонких настроек, имеет большую термическую стабильность итд... Но любые утверждения требуют инструментального подтверждения.
В блогах на 3Dtoday я высмотрел статью написанную пользователем с ником DanteChem о «закалке» PLA и подумал, что такой человек мог бы провести тесты с нашими материалами на предмет их «поведения» при разных температурах.
Дмитрий (так зовут исследователя) предложил метод ТМА (ТермоМеханический анализ ) суть которого заключается в следующем:
В термоизолированную камеру, внутри которой можно установить различные типы зажимов для различных типов тестов, помещается небольшой кусочек филамента. Использовались плоские зажимы, которые сжимали с постоянной силой в 2 ньютона испытуемый образец, при этом температура внутри камеры постоянно возрастала со скоростью 5 градусов в минуту. Начальная температура теста 50 градусов, конечная температура 180 градусов. Инструмент записывал, как изменяется расстояния между зажимами (gap или гэп).
Почему именно так? При температуре ниже температуры стеклования ПЛА остается жестким и такая небольшая сила как 2Н никак его не деформирует, соответственно гэп не изменится. При температуре выше температуры стеклования ПЛА становится мягче, но все-таки не будет течь, соответственно те самые небольшие 2Н его не расплющат, но изменения гэпа будет ощутимым. Когда же филамент достигнет своей температуры плавления, 2Н будет достаточно чтобы уменьшить гэп до минимума. Т.к. нам интересно именно размягчение в хотэнде, когда экструдер сверху поддавливает филамент, то был выбран именно такой метод анализа.
0224e407e5310a1e6598299723478626.png
Ниже представлены результаты этого эксперимента.
fe7e0ff4278bf5a8e3fe4db4da7cf79e.jpg
fcd6a54252cd585f4b34c9cb84f4492a.jpg
Как видно из графиков, пруток Geek Fil/lament при температуре около 80С начинает размягчаться и гэп (расстояние междузажимами) сокращаться и к 120С испытуемый образец теряет 1/3 своего диаметра.
PLA HP ведет себя по другому: При температуре около 750 пруток деформируется, но не так драматично, как в первом варианте, и после 80С перестает поддаваться давлению вплоть до температуры плавления. Вероятно, это вызвано тем, что у него более высокая степень кристалличности, и кристаллическая решетка выполняет роль каркаса и препятствует деформации прутка.
На практике эти свойства проявляются при печати таким образом: если термобарьер не справляется со своей ролью, и температура в предхотендовой зоне повышается до критических размеров немодернизированный PLA пруток может размягчиться и создать пробку, что может привести к немотивированной остановке печати. Пруток же изготовленный из адаптированного компаунда имеет больше шансов выдержать испытание теплом, и как следствие увеличивается вероятность успешной печати. Это свойство очень полезно в тех случаях, когда у вас работает большое количество принтеров и возможности отслеживать все процессы просто нет.
Далее Дмитрий решил проверить нашу теорию о том, что степень кристалличности у HP выше, чем у GF. Есть пара косвенных методов, которыми можно проверить это. Известно, что аморфный ПЛА может набухать/ растворяться в ацетоне, в то время как полукристаллический ПЛА с ацетоном почти не реагирует.
Он поместил в емкости с ацетоном кусочки тестируемых материалов. Через два часа пруток GF обмяк, а его собрат HP держался очень даже бодрячком, что опять же, может говорить о более высокой степени кристалличности.
c961992f526976e534e2c4924b96921e.jpg
Еще одним экспериментом было выдерживание образца GF при 100С течении двух часов в сушильном шкафу. Аморфные полимеры обычно более-менее прозрачны на свет (оргстекло например), в то время как полукристаллические непрозрачны (например нейлон). После этой экзекуции пруток побелел, сравнившись по цвету с PLA HP
Это может говорить о том, что под действием высокой температуры часть аморфного ПЛА перешла в кристаллическое состояние, примерно так же, как если бы вы нагрели ПЭТ бутылку. ,
f7c0262419eb095710ba8feb31854c2b.jpg
Вот и все. Спасибо всем, кто дочитал до конца или хотя бы посмотрел картинки.
U3PRINT и DANTECHEM
Подписаться на 3Dtoday
7
Комментарии к статье

Комментарии

14 Апр 16:13
2
Само дерево жужжать не может, как говаривал Винни Пух. И все кто жужжит делают мёд. А он то разный. Ну ладно мёд - понюхал, посмотрел, попробовал... вот и весь анализ, если по Винни Пуху :D
Хорошо, что вам нечего скрывать и не только "верой единой" определяете стоимость продукта своего. Анализ сделан исключительно. Понимаешь, когда читаешь и видишь.
Я брал у вас и тот пластик и другой. И оба печатают ЗАМЕЧАТЕЛЬНО. И определить разницу их "ля четвёртой октавы", ну прямо скажем, Винни Пухам не дано.
А чем ещё в изделии проявляется эта повышенная степень кристалличности? Почитав в интеренете про ПЛА пластик, у меня сложилось мнение, что он для временных моделей, безделушек и т.д. Что неминуемо "саморазложится" на кукурузу и всё остальное, из чего сделан был. И долго он не живёт..., и воды боится..., и солнца боится..., а жалко.

С праздником Светлой Пасхи всех.
Спасибо за тест.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Formnext 2017: первый фотоотчёт от PICASO 3D

E3DV6 Direct на Anet A6

Дом на колесах прицеп 3D печать

НАМИ - 0143 схз на базе УРАл - 375 3D печать

Превращение гадкого утенка в.... или инженер с дистанционным управлением

Осваиваю Компас-3D и вот сваял сувенирчик из оной игры.