Использование HIPS в 3D-печати

HIPS-пластик: все об использовании материала в 3D-печати

Всем 3D-привет! Мы продолжаем серию статей о материалах для 3D-печати, и в нашем блоге вы уже можете найти подробную информацию о PETg, ABS, PLA и PC, а также нейлоне. Сегодня на очереди – HIPS. 

HIPS (High Impact PolyStyrene - ударопрочный полистирол) – это термопластичный полимер на основе смеси полистирола и полибутадиенового каучука. 

Многие популярные материалы для 3D-печати отличаются стойкостью к химическим растворителям. Однако в случае c пластиком HIPS, растворимость является большим преимуществом, поскольку материал в основном используется в качестве поддержек при двухэкструдерной FDM-печати. Поддержки используются для печати деталей с углом наклона более 45 градусов, чтобы предотвратить провисание печатаемых линий, которые уже не могут зацепиться за предыдущий слой, а также элементов модели, первые слои которых начинают печататься в воздухе. После завершения процесса печати эти структуры удаляются и в случае с HIPS это можно сделать не механически, а при помощи растворения материала. Стоит подчеркнуть, что отделение полистирола вручную, так же как и во всех ситуациях, когда для поддержки и модели применяются разные материалы, происходит без особых трудностей. Это позволяет быстро, не тратя время на растворение, убрать их с простых деталей, либо в местах, где до них можно легко добраться. В этой статье рассматриваются свойства HIPS как основного материала для печати, так и материала поддержек. 

Производство и характеристики

HIPS широко используется в 3D-печати благодаря своей универсальности и уникальным характеристикам. Материал получен из полистирола, синтетического полимера, который используется в различных потребительских товарах. 

HIPS используется при печати методом экструзии, при котором нить расплавляется, а затем выдавливается через сопло для создания желаемой формы слой за слоем. Он обладает свойствами, аналогичными ABS-пластику, но при этом чуть более гибкий и ударопрочный. Как уже упоминалось, материал отличается сравнительно высокой растворимостью по отношению к определенным химическим веществам, что обеспечивает легкое отделение от изделия при использовании в качестве материала поддержек. HIPS можно растворять в лимонене (д-лимонен), не повреждая основной объект печати. 

Материал имеет устойчивую к царапинам поверхность и термостойкость (до 90 градусов), а его белый цвет упрощает процесс окрашивания. Это свойство делает HIPS выбором идеальным для сложных дизайнов и замысловатых конструкций.

Преимущества и недостатки

Работа с HIPS, несмотря на свои преимущества, имеет некоторые тонкости, которые необходимо учитывать при печати. Одним из таких является его способность к разрушению под воздействием различных химических веществ, таких как растворители, кислоты и щелочи. Со временем, данное свойство может привести к хрупкости, обесцвечиванию и разрушению материала. 

Кроме того, HIPS обладает невысокой термостойкостью и может стать довольно ломким в холодных условиях, что делает его непригодным для применения при воздействии экстремальных температур. Еще одним ограничением является низкая устойчивость к ультрафиолетовому свету при его длительном воздействии, вследствие чего на детали могут проявиться пожелтение и возникнуть ломкость, что сокращает общий срок службы изделия.

Также следует отметить, что HIPS обладает низкой огнестойкостью и может легко воспламеняться и гореть. По сравнению с другими пластиковыми материалами, HIPS относительно не прочен на разрыв. Он не является биосовместимым и не должен использоваться в медицинских целях, предполагающих прямой контакт с тканями человека. Наконец, HIPS не идеален для использования на открытом воздухе из-за своей восприимчивости к ультрафиолетовому излучению, влаге и экстремальным температурам, которые могут ускорить его разрушение.

3D-печать пластиком HIPS

Если вы используете HIPS в качестве опорной конструкции (материал поддержек), у вас должен быть двухэкструдерный 3D-принтер, температура которых может достигать от 230 до 260 градусов. Кроме того, принтер должен быть оснащен рабочим столом с подогревом до 90-110 градусов, так как HIPS имеет тенденцию деформироваться из-за усадки и отрываться от платформы. 

При 3D-печати полистиролом важно защитить дыхательные пути и обезопасить их, обеспечив хорошую вентиляцию в помещении, поскольку в процессе работы выделяются токсичные пары. Рекомендуется также использовать специальный клей для 3D-печати. Для защиты от сквозняков, ветра и потери стабильной температуры воздуха в области печати следует использовать 3D-принтер с закрытой камерой или накрыть открытый принтер каким-либо коробом.

Постобработка

Прежде чем приступать к удалению поддержек, следует подождать, пока напечатанная деталь полностью остынет. В отличие от опорных конструкций из PVA или BVOH, HIPS можно удалить д-лимоненом. Поэтому его чаще используют в качестве поддержек для таких материалов, как ABS, поскольку другие материалы могут быть чувствительны к химическому веществу д- лимонену, и в результате изделие может быть повреждено. Однако если HIPS используется в качестве основного материала для печати, он так же легко поддается шлифовке и покраске, как и ABS.Перед удалением поддержек с помощью химического раствора рекомендуется сначала удалить более крупные детали вручную из экономических соображений. Как мы уже писали выше, при работе с жидкостями этого типа следует защищать глаза, дыхательные пути и руки, во избежание появления раздражения.

Применение

Пластик HIPS, известный своими замечательными свойствами, находит широкое применение в самых разных областях. Самым распространенным применением полистирола является упаковка продуктов, где малый вес и влагостойкость делают материал достаточно популярным. Он часто используется при упаковке потребительских товаров - игрушек, электроники, косметики. HIPS также используется для создания вывесок и дисплеев благодаря тому, что он может сохранять форму даже при изменении температуры и влажности после печати. 

В автомобильной промышленности HIPS используется для изготовления деталей интерьера, например приборной панели. Его легкий вес, ударопрочность и возможность придания ему различных форм и цветов делают его подходящим материалом для производства игрушек и детских товаров. Благодаря своей влагостойкости, HIPS широко используется для печати корпусов электрического и электронного оборудования. HIPS также нашел применение в области медицины - он используется при производстве различных устройств, таких как ортопедические шины. Конечно, есть и пищевой HIPS, имеющий сертификаты соответствия и допуски, под жесткими регламентами производства широко применяется в изготовлении упаковки пищевых продуктов, а также при производстве пищевых контейнеров.

Производители и цены

Что касается цены, филамент HIPS предлагает экономичное решение по сравнению с другими материалами. Катушка нити HIPS относительно недорогая, ее можно приобрести по цене от 1090 рублей. Такие известные производители, как Rec, BestFilament, eSun, CyberFiber предлагают приобрести нити HIPS. Тем не менее, важно учитывать определенные факторы, прежде чем совершать покупку. Рекомендуется внимательно изучить ингредиенты нитей HIPS, поскольку некоторые из них могут содержать добавки, которые облегчают процесс печати, но также могут затруднить их удаление при постобработке.

Помимо ценообразования на нити, при выборе производителя или поставщика для HIPS важно учитывать не только стоимость. Следует принимать во внимание такие факторы, как качество, надежность, соответствие продукции, поддержка клиентов и сроки поставки. Наша компания тщательно исследует рынок, сравнивает предложения и предлагает лучшие условия для покупки филамента.

Оборудование, на котором можно печатать HIPS

Печатать HIPS материалом могут преимущественно принтеры с закрытой камерой, но при должном навыке возможно печатать полистиролом даже на открытых принтерах при определенных условиях, например, таких как отсутствие сквозняков, небольшой размер печатаемого изделия. 

Печать из HIPS можно выполнять на следующих моделях: 

Picaso Designer X Pro S2

Оборудован активной подогреваемой камерой, что позволяет использовать практически любые материалы, включая те, которые сильно сжимаются. Устройство оснащено двумя экструдерами и готово к печати композитными или абразивными материалами даже в базовой комплектации. Все принтеры оснащены магнитными энкодерами, которые реагируют быстрее, чем оптические, что позволяет избежать проблем при подаче материала.

Область построения: 201х201х210 мм

Скорость печати: 130 см/ч

Picaso Designer X S2

Для новой серии 3D-принтеров PICASO Designer Series 2 производитель разработал и установил более производительную управляющую плату. Обновленное программное обеспечение и внедрение активного подогрева камеры требовали расширения электронной базы, в результате чего количество управляющих плат в Series 2 было увеличено. Благодаря этому все принтеры теперь могут подключаться удаленно не только по Ethernet, но и по Wi-Fi. Кроме того, скорость загрузки заданий через Polygon X выросла примерно в 50 раз, и появилась возможность работы без использования USB-накопителя. Все отсеки электроники и драйверы получили улучшенную систему охлаждения, что является крайне важным при работе с подогреваемой камерой.

Оборудование занимает меньше места, легче и и менее шумное, его с легкостью можно использовать в домашних условиях. 

Область построения: 201х201х210 мм

Скорость печати: 130 см/ч

Creatbot F430

Высокотемпературный 3D-принтер, предназначенный для профессионального использования с большим объемом печати. Идеально подходит для быстрого создания прототипов и небольших серийных производств с использованием инженерных пластиков, таких как PEEK и Nylon, которые требуют высокой температуры экструзии (до 420 градусов). Это оборудование востребовано на промышленных предприятиях благодаря возможности быстрого и точного изготовления крупногабаритных деталей, таких как производственная оснастка, функциональные прототипы и ограниченные партии готовой продукции.

Область построения:400х300х300 мм

Скорость печати: 55 мм/с

Flashforge Creator 3 Pro

Оборудование гарантирует улучшенное качество печати и отличные результаты. Принтер подходит для различных отраслей промышленности, проектирования и бизнеса. Имеет подогреваемый стол и закрытую камеру построения, которая позволяет использовать различные виды пластика, включая чувствительные к внешним воздействиям и температуре ABS, PA, PC, HIPS, ASA, PACF и другие. Платформа нагревается за 3 минуты до необходимой температуры печати, что в 5 раз сокращает время подготовки принтера к работе. Система двойного экструдера IDEX дает возможность выбора печати из нескольких режимов, а обновленные датчики позиционирования улучшают качество печати, по сравнению с предыдущими моделями. 

Область построения: 300x250x200 мм

Скорость печати: 10-150 мм/с

Часто задаваемые вопросы

Как подготовить HIPS к 3D-печати?

Достаточно просто достать его из коробки - и он уже готов к работе.

Безопасен ли HIPS для здоровья? 

HIPS безопасен для пищевых продуктов и соответствует требованиям FDA для пищевой промышленности. 

Может ли HIPS быть окрашен после печати?

Да, HIPS легко обрабатывается шлифовкой для подготовки к покраске, его можно грунтовать и красить.

При какой температуре экструдеров можно печатать HIPS? 

Необходимой для печати полистиролом считается температура 230-250 градусов, также потребуется закрытая камера и подогреваемый до 90-110 градусов печатный стол.

Чем склеивать HIPS?

Для соединения изделий из HIPS подойдет практически любой клей, в котором указано про склейку пластмасс или непосредственно полистирола, дихлорМетан, цианакрилат (суперклей, клей “Момент”). 

HIPS достаточно распространенный материал для печати - его можно использовать и как основной материал, и как материал поддержек. Благодаря своим физико-механическим свойствам широко применяется в повседневной жизни - от медицины до пищевого производства. Изделия из полистирола достаточно влагостойки и устойчивы к внешним температурам, однако при работе с этим материалом следует обратить внимание на ряд ограничений, описанных выше.

Поделитесь своим опытом печати HIPS в комментариях, а если еще не использовали этот материал - смело выбирайте из широкого спектра производителей и заказывайте на нашем сайте. 

Реклама. OOO "3Д Вижн". ИНН: 7802253640