Nовый способ фиксации модели при печати капризными пластиками

Ну вот и я созрел для написания маленькой статьи на тему 3D печати. Думаю многие сталкивались с проблемами прилипания модели к столу принтера. В основном проблемы возникают при печати крупных деталей такими пластиками, которые имеют большой коэффициент термического расширения (например ABS и Neylon). Пока пластик не затвердел, термическое расширение/усадка проблемой не является, но после того, как намазанная колбаска теряет текучесть и кристаллизуется - с этого момента по мере остывания она сжимается и начинает напрягать предыдущий слой. За счет больших размеров суммарная усадка получается довольно-таки существенной и по мере наращивания слоев в высоту суммарное напряжение между ними всё нарастает и нарастает и в какой-то момент начинается отрыв краёв детали от печатной подложки. Постепенно отрыв увеличивается и через некоторое время деталь отрывается от печатного стола полностью, что "гут не есть". Преодолеть эту проблему народ пытается разными способами, это и применение закрытого корпуса для повышения температуры в печатной зоне, и повышение температуры стола и отказ от вентиляторного охлаждения при печати и.т.д и т.п.

Заняться решением данной проблемы меня заставило желание освоить печать деталей из Нейлона. Этой зимой после долгих усилий и разных ухищрений мне удалось напечатать нейлоновый удлинитель маслозаливной горловины на свой Субару Форестер. Тут надо заметить, что печатал деталь я на принтере Ultimaker 2+, а это такой принтер, на котором изначально используется филамент диаметром 3 мм. В общем удлинитель я напечатал триммерной леской из Леруа. Лиха беда начало... Начал рыться по нейлонной тематике, нашел нейлоны с наполением углёвой микронитью. Но такой нити диаметром 3мм нигде найдено не было, в итоге заказал нейлон на 1,75 с углёвым наполнителем 30% + комплекты для переоборудования Ultimaker 2+ на нить 1,75. В итоге, кода все было смонтировано и запущено, выяснилось, что углёвый нейлон это суперкапризный материал. Печатается два слоя, а потом начинается отслаивание от стола. Попытки настройки и подбора параметров печати для традиционного способа с использованием клея, специализированного для 3d печати успехом не увенчались ни разу. Пришлось включать мозг... Вообще пользоваться обычным FDM - клеем очень удобно. Но раз он не держит нейлон, то было бы неплохо найти какой-то другой клей - такой, чтобы крепко держал нейлон. Обычно FDM-клей работает так, что при нагреве у него высокая адгезия к пластику и при печати стол греется до определенной температуры и пластиковая деталь на нём надежно удерживается. После окончания печати, стол остывает, адгезия клея к пластику снижается и пластиковая деталь зачастую без усилий отделяется от стола. Я подумал: "А можно ли сделать наоборот, т.е. чтобы печать шла при холодном столе, а отделение детали производить на разогретом столе?" И тут сразу вспомнился обыкновенный термоклей для термопистолетов. В подавляющем своем большинстве клеевые стержни изготавливаются из материала этиленвинилацетат, который застывает при температуре ~80°C - то что нужно! Включил нагрев стола на MAX (115°C) намазюкал клеевым стержнем нужную площадку, разровнял клей шпателёчком, остудил стол и запустил печать. Печать прошла “на УРА”. Единственное, когда пришел на следующий день, свет в нашем Тюменском “Кванториуме” был отключен, поэтому греть стекло на принтере возможным не представлялось, пришлось снимать его и греть на спиртовке от двигателя Стирлинга. Насколько я понимаю, печать происходит примерно так: Из сопла материал выходит очень разогретый (~260°С) этот материал разогревает тонкий слой термоклея на подложке, после этого клей тут же остывает за счет отвода тепла в тело стеклянной подложки и получаются следующие результаты:

1. Низ колбаски оказывается приклеен к стеклу;

2. Край свежей колбаски приваривается к соседней - напечатанной на предыдущем проходе сопла;

3. Избытки клея затекают в “межколбасные” углубления и дополнительно упрочняют клеевое соединение;

4. За счет герметичности клея первый слой держится на стекле как некая “присоска” и также улучшает соединение детали с подложкой.

Ниже иллюстрации:

Рис. 1. Удлинитель маслозаливной горловины для двигателя Subaru FB20

Рис. 2. Печать первого слоя угленаполненным нейлоном на тонкий слой термоклея

Рис. 3. Результат печати всей детали

Рис. 4. Разогрев стекла

Рис. 5. Отделение детали от стекла

Рис. 6. Материал для печати

Тут ещё уместно сделать некоторые пояснения... Сила удержания прямо пропорциональна клеящей способности клея, а также площади склеивания. Поэтому для улучшения приклеивания детали к столу, была использована опция печати “Кайма” с шириной 12 “колбасок”. Вообще при печати нейлоном всегда рекомендуется предварять процесс печати просушкой материала 6-8 часов при температуре 60-70°, что касается меня, то я это требование проигнорировал...

Ну в общем-то как говорится: “Тут и сказке конец, а кто понял Молодец!!!”.

Всем удачной печати!!!