PLA TECHNO vs PLA TECHNO PLUS, а также «колбасный» пластик из Поднебесной и филамент «с помойки».

Так уж совпало, как только я собрал свой первый принтер, так U3PRINT объявил конкурс постов PLA TECHNO vs PLA TECHNO PLUS с бесплатной высылкой образцов https://3dtoday.ru/blogs/u3print/pla-plastics-from-u3print-the-price-of-global-warming-the-results-of-t/?commentId=553844#553844. Сами понимаете, мне надо на чем-то учиться печатать и подбирать для своих задач печати пластики разных марок и производителей, а тут высылают пластик, типа «нате попробуйте»... Ну как же можно было отказаться от этого предложения?

По сообщению производителя «PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUS это новые, разработанные нами материалы для технического применения, если это можно так назвать имея PLA, как базовый полимер. Эти материалы имеют лучшие показатели прочности, а PLA TECHNO PLUS имеет температуру эксплуатации на 15С выше, чем обычный PLA».

Исследовав ассортимент производимого U3PRINT пластика, обратил внимание на GF PLA ANTHRACITE / ЧЕРНЫЙ http://u3print.com/plastiki/pla/pla-anthracite-diskont. Естественно, мое внимание, как магнит, притянула, прежде всего, цена на пластик. Производитель указал, что нить из вторичного сырья. И меня стало терзать любопытство, что же это за пластик такой «с помойки» и чем он отличается от более дорогих марок? Поэтому, я прикупил катушку этого филамента и решил исследовать в рамках конкурса. Прозвище «с помойки» я дал не в укор производителю, занимающемуся благородным и полезным делом – переработкой отходов, а так, чисто для «красного словца», да и как то это название более русское, короче и понятнее, чем GF PLA ANTHRACITE / ЧЕРНЫЙ из вторичного сырья.

Следует выразить благодарность U3PRINT в целом и Зиновьевой Алине лично, за то, что изыскали возможность и положили мне в посылочку еще один пробник PLA RED BRASS, которого я не нашел в каталоге производителя. Однако этого красавца было жалко истязать своими экспериментами, к тому же у меня пока нет стального сопла, да и вообще сопло в единственном экземпляре, поэтому решил не включать этот пластик в сравнение и складировал пробник в загашник.

Вместе с принтером от TWO TREES мне досталась небольшая катушка китайского пластика цвета вареной колбасы, который также поучаствует в сравнении.

Итак, знакомьтесь с участниками сравнения визуально

PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUSСразу хочется выразить респект за красивые стильные пакетики и нудно позудить насчет того, что могли бы мотки пластика и в полиэтиленовый пакетик какой нибудь положить, да и для тестового обзора маловато как то пластика то?

«Колбасный» пластик из поднебесной и филамент «с помойки»Тут у U3PRINT с упаковкой все в порядке было, катушка была в вакуумной упаковке и непритязательной, но полезной в хозяйстве (сразу в дело ушла) картонной коробке.

Начну сравнение с экономических показателей. Даже без пересчета цены за единицу веса проявляется рейтинг в этой категории, и явным фаворитом здесь является филамент «с помойки»

GF PLA ANTHRACITE / ЧЕРНЫЙ – 350 руб/кг http://u3print.com/plastiki/pla/pla-anthracite-diskont TWO TREES – 1274 руб /кг https://ru.aliexpress.com/store/product/1kg-PLA-filament-1-75MM-plastic-Rubber-Consumables-Material-3D-carbon-fiber-3d-filament-1-75/4220011_32875788834.html?spm=a2g0v.12010612.8148356.7.3b631d5dBOmn7o U3 PLA TECHNO -1200 руб/450 гр http://u3print.com/plastiki/pla/pla-techno U3 PLA TECHNO PLUS -1300 руб/450 гр http://u3print.com/plastiki/pla/pla-techno-plusВслед за ценой на товар глянем на технические характеристики, объявляемые производителями.

Китайцы объявили 'по китайски'Но всё же на катушке написали температуру печати 190-240, при этом единицы измерения не указали и приходится интуитивно догадываться в чьих это градусах... Ну и диаметр нити указали...

U3PRINT более основательно подошли к этому вопросу. На странице каждого филамента имеется вкладка с техническими характеристиками, там же можно найти ссылку на сводные таблицы физико-механических свойств по всем производимым типам пластиков. Для участников сравнения объявлены следующие характеристикиСразу же глаза режут выделенные мною графы. Неужели плотность, модуль упругости и прочность при изгибе является какой то засекреченной информацией? Или производитель сам не знает этих показателей, как и назначение применения PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUS? Для кого же он делает то эти пластики, на какой рынок то вышел с новинками?

Ну и показатели усадки интересные... какие то субъективные... и 'низкая' относительно чего? а 'достаточно низкая' кому достаточно и чем отличается от 'низкой'?

Вспомнилось и про 'Эти материалы имеют лучшие показатели прочности'. Как то вот цифры то показывают другое? PLA GF в плане прочности на бумаге выглядит предпочтительнее.

Кроме того, U3PRINT на катушке филамента 'с помойки' указал диаметр нити 1,75мм +/- 0,05мм и температуру печати 190-210 (уподобились китайцам и не обозначили по какой шкале измеряли температуру). Почему расхождение в верхнем пределе температуры печати на этикетке и на сайте мне не понятно?

Поскольку мои познания в технологии 3д печати в относительном измерении примерно такие же как температура вакуума в космосе, в каких градусах не меряй, то сравнение нюансов печати этими пластиками оставлю многочисленным гуру 3д печати, а сам решил поднапрячься на выяснении непоняток в физико-механических свойствах материалов. Все ж в институте 'проходил' материаловедение и что то припоминаю по этой теме, хотя и прошло уже почти 40 лет.

Впрочем, плотность высчитывать я не буду, оставлю эту затею производителям, поскольку сомневаюсь, что она отличается от справочного значения 1,23-1,25 г/см³.

Модуль упругости и прочность при изгибе в количественном выражении без соответствующего лабораторного оборудования бесполезно определять, но сравнительные оценки упругости типа 'лучше', 'хуже', 'примерно одинаково' можно сделать используя подручные средства.

Ну и по ходу выяснения свойств при изгибе узнаем что творится с усадкой материалов?

Обследовав прутки на ощупь сразу почувствовал, что материал из Поднебесной мягче чем все образцы U3PRINT. Попробовал согнуть. Филамент ' с помойки' ломался с первого же перегиба на 90 градусов, ну иногда до 180 нужно было перегнуть чтоб он сломался. Колбасный пластик тоже, как легкомысленная девушка, ломался недолго, три сгиба на 90-180 градусов обычно приводили к разделению прутка. PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUS вели себя как целомудренные монашки, сколько ни перегибай, ну никак нить не рвется, только белеет, и утоньшается в месте перегиба, но если еще и скручивать при перегибе, то они такого садистского обращения уже не выдерживали.

На зуб и язык прутки не пробовал. Но поджечь попробовал. 'Колбасный' пластик и PLA TECHNO загорелись. Филамент 'с помойки' и PLA TECHNO PLUS горение не поддерживали (переставали гореть когда их вынимаешь из огня).

Сделал замеры диаметра. Все три материала U3PRINT имели диаметр в среднем 1,70 мм, с отклонением +/-0,03 мм, что в минимальных значениях выходит за пределы допуска указанного на наклейке на катушку филамента 'с помойки' (1,75 мм +/-0,05 мм). Но это пустяк по сравнению с колбасным пластиком, диаметр которого в среднем составлял 1,65 мм с отклонением +/- 0,02 мм (на наклейке 1,75 мм, допуск не указан).

Для проведения испытаний были разработаны модели стержней 5х5х100 мм. С помощью бубна и чьейто матери, не без некоторых незначительных дефектов, в основном не влияющих на результаты испытаний они все же были напечатаны на моем принтере Sapphire S.Непонятно по какой причине все стержни в сечении, без учета разброса соток, получились шириной 4,9 мм а по высоте 5,1 мм. Думается мне, что слайсеру так захотелось?

При замерах длины кончики штангенциркуля находились примерно на оси стержня, поперек слоев таким образом не учитывались имевшиеся незначительные погрешности печати 'слоновья нога' и 'кривой угол' через который проходил шов и исключалась погрешность измерений при попадании в межслоевую впадину. Результаты замеров сведены в таблицу.Поскольку выборка слишком мала и имеются погрешности печати я не буду называть отклонение от номинального размера усадкой, однако видно, что это отклонение в образцах PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUS примерно в 2 раза больше. Это навевает мысли, что и усадка этих материалов больше, чем у обычного PLA. Также стало ясно, что величина 'достаточно низкая' отличается от 'низкой' примерно в 2 раза в меньшую сторону. Впрочем, можно считать, что усадка у всех образцов близка к нулю.

Усадка - важный параметр материалов для печати. Она влияет на геометрию печатаемых деталей и их элементов. В конечном итоге усадка сказывается на собираемости конструкции, поэтому её необходимо учитывать при проектировании модели. И мне очень хотелось бы, чтобы производители указывали этот параметр в физико-технических характеристиках производимого филамента, а энтузиастам и профессионалам 3д печати не приходилось определять усадку опытным путем.

Испытания на изгиб проводились по трех точечной схеме нагружения при изгибеВ отличие от ГОСТ стержни имели выпиленные надфилем канавки для удобства приложения нагрузки. Измеряя прогиб Z можно судить о гибкости материала, а по остаточной деформации можно сравнить способность материала упруго деформироваться в условиях приложения к нему силы.

Процесс проведения испытаний с использованием подручных средств выглядел следующим образомВ первом испытании к образцам прилагалась нагрузка величиной с одну трехкилограммовую гантелю (3,055 кг).

Получился вот такой прогибОстаточная деформация если и была, то на уровне соток. Её замеры в сравнительных испытаниях при такой малой выборке ничего не выявили бы.

Следует сказать, что в процессе пропила канавки в одном из образцов PLA TECHNO обнаружился существенный дефект - отслоение нескольких нитей стенки, и он был исключен из испытаний.

Во втором испытании добавил еще одну гантель (6,090 кг).

Результаты в таблицах:

ПрогибОстаточная деформацияКак то неожиданно быстро сдались при испытаниях на изгиб образцы PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUS? После того как крутил-вертел пруток пыжась его сломать я ожидал, что они победят в этом испытании. И когда сломался первый образец PLA TECHNO я не поверил этому, думал случайность какая то и решил испытать второй образец, дефектный, который исключил из предыдущего испытания. Но он только подтвердил, что PLA TECHNO менее прочные при изгибе чем 'колбасный' и 'с помойки'.Так же не выдержал этого испытания и образец PLA TECHNO PLUS. В отличие от предыдущих сломавшихся образцов я более медленно подвергал его нагрузке, не просто отпускал стержень с подвешенным грузом, установив его в необходимую позицию, а поддерживая гантели, растягивая нагрузку в динамике. Возможно поэтому он и не сломался, а только согнулся и вылетел из 'испытательного стенда'?Далее я решил выяснить победят 'наши' китайцев или?.. Взял ведро и насыпал туда кроме упомянутых гантелей еще разных увесистых железяк, которые нашлись дома, газовый ключ, тисочки и т.п. Подготовил емкость с водой и 100 граммовую мензурку в надежде 'тонкой настройкой' выявить победителя.

Подвесил ведро на образце филамента 'с помойки'. Он страшно прогнулся, но не сломался. Я замерил прогиб, который составил 9,59 мм. Только полез черпать воду мензуркой, как образец сломался.В отличие от предыдущих выбывших 'конкурсантов' на изломе этого образца можно было наблюдать классическую картину напряжений при изгибе, верхние слои работали на сжатие (темные и поблескивают как примятые, что на фото не очень заметно), нижние на растяжение (белесые и рваные).

Вес ведра с железяками составил 8,435 кг.

Вынув одну железяку из ведра подвесил его на стержень из 'колбасного' пластика, прогиб был меньше на пару мм и я начал подливать водички, наблюдая за состоянием образца. Подливать пришлось недолго, в один момент, когда я потянулся зачерпывать очередные 100 грамм образец сломался. Взвесил ведро с тем что там было, набралось 8,315 кг.

Ура! 'Наши' победили!

Несмотря на то, что у меня еще оставались стержни я на этой положительной ноте решил закончить испытания на изгиб. В общем то было все понятно, PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUS хуже чем обычные PLA пластики справляются с нагрузкой на изгиб. Предел прочности на изгиб примерно на 25-30% у них меньше чем у других участников сравнения. Филамент 'с помойки' и 'колбасный' пластик из Поднебесной примерно равны по этому показателю.

Оставшиеся стержни я планировал использовать в других 'истязаниях' пластика. Однако проведенные эксперименты ни каких результатов не дали.

Получив пробники PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUS я постоянно думал в каких изделиях для себя можно использовать преимущества этих пластиков? Прежде всего повышенную ударную вязкость? Но пока ничего не придумал, что бы мне в хозяйстве пригодилось из того, что постоянно падает или стучит.

Повышенную температуру эксплуатации PLA TECHNO PLUS я хотел потестить на воздуховодах хотэнда. Но попытка напечатать 'с разбега', без тщательного подбора режимов печати привела к такому результатуЗато из филамента 'с помойки' мне много что в хозяйстве может пригодиться. Например, мотовило, которое печаталось на скорости 200 мм/сек (первый слой на типичных для ПЛА режимах)Выводы

1. Полностью я свое любопытство по поводу пластиков PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUS пока еще не удовлетворил. У меня осталось еще немного прутка и энтузиазма для использования его в моем хозяйстве. Только идей пока нет. И отработанных режимов печати. Если кто поделится тем или другим буду очень рад.

2. Сравнение пластиков для меня выявило однозначного победителя. Это GF PLA ANTHRACITE / ЧЕРНЫЙ из вторичного сырья. Филамент 'с помойки' дешев и прочен. Если цифры указанные в сводной таблице физико-механических свойст пластиков верны, то по прочности, из ассортимента всех типов пластика U3PRINT, он уступает только PLA TRANPARENT. Единственное, что огорчает, пока я не нашел идеальных для него режимов печати (в общем то, маловато и пыжился то). Мне не удается избавиться от паутины и мостики не особо получаются. Но зато я уже знаю как им печатать незатейливые модели со скоростью 200 мм/сек.

3. Пластики PLA TECHNO и PLA TECHNO PLUS выдерживают меньшую нагрузку на изгиб по сравнению с обычным пластиками. PLA TECHNO нельзя назвать пожаробезопасным.

4.U3PRINT неуважительно относится к потребителям своей продукции скрывая от них физико-механические свойства и вводя в заблуждение разными значениями одних и тех же показателей.

Ну, и на последок, хочется выразить респект всем, кто освоил столько много буквосочетаний, циферек и картинок моего творения.