Печать филаментом PP 3D GF-30 от компании Filamentarno

    Доброго времени суток, уважаемые читатели!

    Содержание статьи будет следующее:

1. Введение

2. Настройка параметров печати

3. Заключение

1. Введение

    Производитель материала описывает его следующим образом:

    PP 3D GF-30 - это полипропилен с 30% содержанием стекловолокна, обладает устойчивостью к концентрированным растворам кислот и щелочей.

    Описание не особо большое, но самая главная «фишка» полипропилена, как раз и заключается в химической стойкости.

    Технические характеристики и рекомендуемые параметры печати от производителя, можно увидеть ниже:

    Сразу хотелось бы предупредить, что данный материал не подойдет тем, кто только начал свой путь в 3D печати, что обычный полипропилен, что полипропилен со стекловолокном поддались мне не с первого и даже не со второго раза.

     Напоминаю, что это композит и с довольно большим содержанием стекловолокна и обычные латунные сопла, просто даже на попробовать, вообще никак не подойдут. Необходимо использовать только сапфировые, закаленные либо титановые. Чтобы не быть голословным, можете убедиться на сколько злой этот филамент и что он смог сделать с титановым соплом. По большей части это моя вина, но об этом немного позже.

    При печати PP 3D GF-30 запах отсутствует, влагу он не впитывает, поэтому сушить его не требуется.

    Если пруток обычного полипропилена, довольно гибкий, то со стекловолокном при изгибе примерно в 45º он надламывается, но не как у большинства композитов просто происходит щелчок (хрупкое разрушение), а он просто надламывается (вязкое разрушение).

    Печать производилась на принтере Hercules 18.

2. Настройка параметров печати

    Учтите, что для каждого принтера настройки будут индивидуальны, фото и описание приведены в качестве ориентира и для облегчения жизни при самостоятельной работе с данным материалом.

    2.1 Температура сопла, обдув и скорость

    Сначала запускал печать в диапазоне 225-265 ºС, но так как распечатки выглядели полностью одинаково, решил расширить диапазон от 225 до 290 ºС, с шагом в 5 ºС и посмотреть, как будет вести себя материал.

    В расширенном диапазоне распечатки тоже выглядели полностью одинаково, разница почувствовалась только тогда, когда начал рвать образцы. От 225 ºС до 245 ºС включительно, материал довольно легко рвался по слоям, от 270 ºС до 290 ºС разница не особо чувствовалась от выбранного диапазона.

    Для более точной настройки был выбран диапазон температур 250-265 ºС, с обдувом 20% и без обдува, со скоростями от 40 до 100 мм/с, с шагом в 20 мм/с.

    Результаты при разной скорости печати получились следующие:

40 мм/с – сложнее всего порвать, на температуре 260 ºС;

60 мм/с – прочность чуть меньше на той же температуре;

80 мм/с – поперек слоев порвать легче, чем на скоростях ниже, вдоль слоев распечатки легко расслаиваются;

100 мм/с – результат такой же, как и для 80 мм/с.

    Остановился на следующих параметрах: обдув отсутствует, температура сопла 260 ºС, скорость для внешних периметров выставил 40 мм/с, для внутренних периметров и заполнения 60 мм/с.

    Но как выяснилось потом, у данного материала есть одна особенность, скорости печати должны быть одинаковые, если они будут отличаться, то по какой-то неведомой причине начинают проявляться пропуски в заполнении и на верхней крышке. Так что окончательные скорости для всех элементов были выставлены на 40 мм/с.

    2.2 Температура стола и адгезия

    Вот именно на этом разделе я застрял на очень длительный срок с обычным полипропиленом и с PP 3D GF-30.

    Обычные адгезивы, как клей «Иолай», клей-карандаш оказались полностью бесполезны, даже первый слой не хочет прилипать к стеклянному столу.

    Первая попытка печати была на обычном полипропиленовом скотче, он себя хорошо показывает на небольших распечатках размером до 20 мм, детали держатся просто прекрасно. Только бывало такое, что скотч, при неправильной калибровке стола, довольно сложно отделить от деталей. А вот при больших размерах скотч, так же становиться бесполезным.

    Пробовал печатать на разных температурах, думал что дело может быть в открытой верхней части принтера (нет времени замоделить себе колпак, поэтому просто использовал колхозный метод с большим мусорным пакетом), пробовал разные виды скотча все оказалось бесполезным. Фото сточенного сопла, которое было в самом начале, как раз относится к этому разделу. Я не сразу успевал увидеть, что деталь начинала загибаться и из-за большого количества попыток победить адгезию со столом, сопло в итоге было уничтожено стекловолокном.

    Единственное, что не попробовал, это печать на шероховатой поверхности, но уже был близок к этому.

    Помог выйти из положения только клей БФ-2 и то не сразу. Наносить его надо на разогретый до 100 ºС стол, в несколько слоев, равномерно и хорошо заливая поверхность. После нанесения необходимо дать ему высохнуть, стол так же должен быть прогрет до 100 ºС, и только через час или полтора можно начинать печатать. Лучше все это делать в хорошо проветриваемом помещении, запах от клея не особо приятный.

    Печатать через несколько минут после нанесения тоже бесполезная затея, деталь будет отлипать.

    Вот пример того, как не стоит наносить клей:

    А вот как должен выглядеть стол с клеем, чтобы деталь осталась на месте до окончания печати: 

    P.S.: На фото видны следы от первой попытки печати. Она была прервана не по причине плохой адгезии, а из-за того, что я печатал на той стороне стекла которую было не жалко и которая вся в вырванных кусках стекла. Как раз край детали попал на такой вырванный кусок.

    Удалить остатки БФ-2 со стола после печати, можно изопропиловым спиртом и шпателем.  

    Итак, подводя итоги этого раздела. Для работы с этим материалом вам понадобиться клей БФ-2 и изопропиловый спирт. Желательно, чтобы поверхность стола была съемная, для удобства удаления остатков клея. Первый слой печатается на температуре 100 градусов, на последующих слоях подогрев стола отключается.

    2.3 Поток материала

    При подборе данного параметра как раз и выяснилось, что скорости печати нужно выравнивать, только сразу это было не очевидно и пришлось потратить значительную часть времени.

    Поток установился на значении в 100%.

    На фото можно увидеть какие были распечатки при подборе потока материала, когда скорости печати были разные.

    2.4 Ретракты (откаты)

    Как можно увидеть на фото (0; 0,5; 1,0 мм снизу вверх) хороший результат получается при ретракте в 0,5 мм и при скорости 25 мм/с.

    2.5 Углы нависания

    Углы до 50 градусов включительно получаются отличного качества, от 55 градусов начали проявляться незначительные дефекты.

    2.6 Мосты

    Данный материал вообще не любит нависания, при попытке их напечатать получаются просто «макаронины» на нижних слоях. Сверху получается все отлично длиной до 40 мм включительно, но печатая мосты такой длины нужно сразу учитывать, что часть детали вы потеряете из-за одного сплошного дефекта в нижней части.

    2.7 Поддержки

    С поддержками так же не пошло, как и с мостами. Если есть ровная поверхность для печати поддерживающих структур, то разъединить их проблематично. А зазор между деталью и поддержкой в 0,2 мм не дает нужного «зацепления» и по сути, нависающий элемент может распечататься только при удачно сложившихся обстоятельствах. О хорошем качестве поверхности после использования поддержек не стоит и говорить. При моделировании лучше всего проектировать детали таким образом, чтобы в ней отсутствовали и мосты, и нависающие элементы.

    2.8 Зазоры при печати

    Модель, которая предназначена для понимания какие зазоры можно закладывать при моделировании для печати неразборных деталей, показала следующие результаты (указаны размеры зазора на одну сторону):

- 0,50 мм, вращается с небольшим люфтом;

- 0,35-0,1 мм, остались жить на своем месте, провернуть их не удалось.

    Модель, для проверки зазоров под сборку деталей, показала следующие результаты (указаны размеры увеличения отверстия на общий габарит):

    1. Для цилиндрического сечения:

- 0-0,20 мм, цилиндр не устанавливается в отверстие;

- 0,25 мм, цилиндр устанавливается в отверстие с большим усилием;

- 0,30-0,35 мм, цилиндр устанавливается в отверстие туго;

- от 0,40 мм, цилиндр устанавливается легко и начинает появляться люфт.

    2. Для квадратного сечения результаты аналогичные.

- 0-0,10 мм, цилиндр не устанавливается в отверстие;

- 0,15-0,20 мм, цилиндр устанавливается в отверстие с большим усилием;

- 0,25-0,30 мм, цилиндр устанавливается в отверстие туго;

- от 0,35 мм, цилиндр устанавливается легко и начинает появляться люфт.

    2.9 Сводная таблица

    Основную информацию, описанную выше, можно увидеть в таблице:

    2.10 Примеры печати после настроек

    В этот раз пример будет только один. Из-за большого количества тестов, материала осталось немного, а тесты, которые с ним хочется провести еще не закончились.

    Импеллер печатался 14 часов, его диаметр 120 мм, высота 51 мм, вес 40 г. Во время печати не было даже намека на отлипание и как итог отличное настроение на целый день из-за того, что этот материал наконец-то побежден.

    На последнем фото можно увидеть поверхность, которая получается после клея БФ-2. Дефекты, которые там видны, как и описывал выше относятся к моему побитому материалами стеклу.

Заключение

    В заключении хотелось бы повториться, что данный материал не прост в печати, но с учетом его особенности работы в агрессивных средах, он стоит того, чтобы один раз разобраться с ним как следует и взять PP 3D GF-30 к себе на вооружение и расширить свои возможности в плане печати.

    С таким материалом хотелось бы сразу иметь и клей, который можно приобрести у производителя, наподобие клея WAX3D для воска. И такой клей есть, правда пока не у нас, вот ссылочка на Magigoo, просто для ознакомления.

    Пишите в комментариях, чтобы вы хотели еще увидеть из настроек или характеристик материала в последующих статьях, буду расширять обзор по мере возможностей.

    Спасибо за уделенное время и надеюсь, что данная статья будет вам полезна при освоении данного материала!

    P.S.: За ссылочку на клей спасибо подписчику из Instagram, ссылка на мой ниже и там вы можете следить за тем, над чем ведется работа прямо сейчас, а то бывает так, что до написания статьи я добираюсь только через месяц после сбора всей информации.

    Ссылка на мой Instagram:

    Hexagon Sector 3D

    С уважением, Андрей Шилейко!

    PP 3D GF-30 можно найти по этой ссылке.

    Ссылки на использованные модели:

    Тест ретрактов

    Тест углов нависания

    Тест мостов

    Тест поддержек

    Тест зазоров 01

    Тест зазоров 02

    Ссылки на почитать:

    Печать ABS GF-4

    Печать ABS/PA GF-8

    Печать ABS/PA

    Обзор на WAX3D Base и настройку принтера под него