Алхимия фотополимерных смол – подводим итоги.

pl32
Идет загрузка
Загрузка
18.02.2019
3277
19
печатает на RK-1
Расходные материалы

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

31
Приветствую, коллеги!

С легкой руки Игоря (aka goga44) процесс самостоятельного окрашивания фотополимерной смолы в нужный цвет на данном портале был назван «алхимией».

Поскольку давно никто ничего не писал на данную тему – пора подводить итоги.

Немного вводных данных:

1) Традиционный цвет фотополимерных смол – красный, вишневый пришел из эпохи DLP-принтеров. DLP-принтеры с мощным проектором, свет которого содержал большое количество излучения 420 нм, сильно «просвечивали» полимер в глубь, вызывая паразитную засветку по оси Z. Для борьбы с этим фотополимеры окрашивали красителем, эффективно задерживающим синее и фиолетовое излучение – красным или вишневым, или, как вариант – черным.

LCD-принтеры излучают свет, близкий к 405нм, поляризуют его и поэтому куда слабее просвечиваю фотополимер вглубь, паразитная засветка по оси Z у них намного меньше, а паразитная по осям X-Y вызвана несовершенством цветовой схемы. Благодаря этому на LCD-принтерах можно печатать не только красными, вишневыми и черными полимерами, но и полимерами других расцветок. Естественно, если печатать прозрачным полимером, или слабоокрашенными, окрашенными в синий цвет – есть риск увеличения паразитной засветки. Но если мы печатать что-то не требующее сверхвысокого разрешения - можно смело брать прозрачный полимер и окрашивать его по своему желанию исходя из эстетических соображений.

2) Фотополимеры окрашиваются красителями или пигментами. Красители – это вещества, которые растворяются в фотополимере, не выпадают в осадок, снижают паразитную засветку. Красители имеют склонность к миграции, некоторые – очень большую. Если вы положите деталь, окрашенную красителем, на белую поверхность – можно получить цветное пятно…

Пигменты – это нерастворимые твердые вещества, которые в фотополимере находятся в виде взвеси. Они склонны к выпадению в осадок или к расслаиванию, одни – больше (окись титана), другие –практически не выпадают (сажа газовая). Пигменты могут увеличить паразитную засветку и снизить точность печати, за счет отражения света от частиц пигмента, особенно заметно на белом пигменте и металликах. Как правило, не склонны к миграции (сажа газовая – исключение).

Если вам нужны «глухие» цвета, особенно светлых оттенков (например светло-голубой) – то выбора нет – надо использовать пигменты, а не красители.

3) Ничто не мешает купить пигмент необходимой степени перетира (менее 10 мкм) и смешать его с фотополимером, но любой, кто хоть раз пытался замесить самостоятельно краску на сухом пигменте – согласиться, что лучше пользоваться готовыми пастами,… поэтому самый прямой путь – использовать сухие пигменты – я не рассматриваю.

4) Окрашивание изменяет реактивность фотополимерных смол – она снижается. Чем сильнее окрашен фотополимер – тем сложнее его просветить в глубь, и тем больше времени потребуется на его засвечивание при печати. Речь идет прежде всего о красном и черном цвете. Белый, голубой – влияют меньше, а металлики могут даже увеличивать реактивность фотополимера – за счет многократного отражения света.

5) Фотополимер можно окрашивать металликами – можно получить интересные эффекты, но вот эффекта металла и металлического блеска достичь не удастся – плоские частички металлической пудры при печати ориентируются вдоль слоя, и в зависимости от угла направления света – модель кажется либо блестящей, либо серой.

Возможно, если использовать металлический пигмент в виде шариков, а не плоских чешуек – эффект будет другой.

6) Большинство прозрачных фотополимеров – имеют желтоватый оттенок (вплоть до насышенно-желтого). Если в них добавить чуть-чуть синего красителя – желтизна уходит, полимер кажется почти белым в тонком слое, с легким зеленым оттенком в толстом слое (как у оконного стекла).

7) И красители и пигменты как-то влияют на механические характеристики полимера. Как – и почему неизвестно, в том числе и производителям фотополимеров. Красный фотополимер Harzlab почему-то более хрупкий, чем черный… По моим ощущениям – подкрашенный в белый цвет фотополимер кажется более мягким и гибким, по сравнению с красным (пигментная паста в обоих случаях – одна и та же, только пигмент разный).

8 ) В процессе дозасветки фотополимер немного изменяет цвет, - обычно цвет становится более темным и насыщенным. При последующем воздействии сильного света (как видимого, так и УФ) или длительном воздействии света вообще неготовые некоторые красители и пигменты начинают терять цвет – «выгорают». В этом плане пигментная паста «Палиж» вне конкуренции – она выпускается со светостойкими пигментами. УФ-чернила, предназначенные для наружной рекламы – так же должны быть светостойкими. Светостойкость остальных способов подкраски – под вопросом… В интернете очень много фотографий с выцветшими отпечататками из полимеров, окрашенных ЗАВОДСКИМ способом в красный, а теперь – и в зеленый цвета.

Итак, фотополимерную смолу можно окрашивать:

1) Специальными пигментными пастами:

1.1. Fan To Do.

Пасты очень концентрированные, для окрашивания надо совсем немного, при небольшом добавлении полимер становится полупрозрачным, при сильном окрашивании – почти непрозрачным в слое более 2 мм. Пригодны для окрашивания SnowWhite в пастельные тона.

Основной недостаток – цвета отличаются от палитры CYMK, поэтому нужный цвет достичь достаточно трудно, не все цвета достижимы, несмотря на наличие всех четырех основных цветов. Коричневый цвет мне удалось достичь только с нескольких попыток и после подсказки Большого Нахимова.

1.2. Monocure

Отвечают стандарту CYMK. К сожалению, в Россию они не поставляются (пока не поставляются?), поэтому никаких сведений о них нет…

2) Пигментными пастами. Я использую «Палиж» серия «полимер-О». Возможно, можно использовать другие.

Паста «Палиж» «Полимер-О» относительно дешевая, достаточно концентрированная, выпускается различных оттенков, в том числе металики. Но цвета – не CYMK… Нужно иметь опыт, чтобы смешиванием достичь нужного оттенка или цвета… Хотя коричневый цвет можно просто купить, а не смешивать…

3) Чернилами для UV-принтеров.

Достоинства – отвечают стандарту CYMK. Концентрированные, для окрашивания достаточно нескольких капель.

Недостатки – невозможно купить в мелкой фасовке, надо «доставать». Усиливают адгезию фотополимера к FEP-пленке.

Особенности – содержат фотоинициаторы, и как результат - повышают реактивность фотополимера. Могут использоваться для адаптации низкореативных фотополимеров для лазерных SLA к печати на LCD-принтерах.

4) Гель-лаками для ногтей. Я лично пользовался «bluesky» (как самый дешевый и доступный), но, в принципе, наверное подойдут любые гель-лаки.

Достоинства – куча различных оттенков и цветов, легкость покупки небольшого объема, достаточно концентрированные.

Недостатки – сильно увеличивают вязкость полимера, причем не только вискозность, но тиксотропность. Точнее – ОЧЕНЬ сильно увеличивают вязкость.

Особенности – содержат фотоинициаторы, и как результат - повышают реактивность фотополимера. Могут использоваться для адаптации низкореативных фотополимеров для лазерных SLA к печати на LCD-принтерах.

5) Пастой от шариковых ручек (не гелевых!)

Очень концентрированная, с трудом поддаётся размешиванию, требует времени на распределение по фотополимеру и размешиванию в несколько присестов.

Выпускается в палитре, далекой от CYMK, и даже далекой от традиционных трех цветов художников…. Хотя для детей выпускают многоцветные наборы – 6, 8, 12 и более цветов. Мне удалось купить один из них…

Мне не понравилось, но исключительно из-за того, что мне нравятся «глухие» цвета, тем, кто хочет цветной прозрачный полимер – паста от шариковых ручек - самое доступное решение.

6) Различными красителями.

Я лично пробовал какой-то краситель красного цвета, который мне прислал Harzlab. Для снижения паразитной засветки – был очень эффективен.

В интернете рекомендуют краситель Судан IV.

По красителям, к сожалению, больше ничего сказать не могу.

Подробнее об окрашивании фотополимеров с примерами – см. блог goga44 и pl32. Ключевые слова для поиска – «алхимия фотополимерных смол».

Ну и в завершении – фотография моего «арсенала»:
На фотографии – пигментная паста «палиж», пигментная паста Fan To Do, шариковые ручки «экзотических» цветов, гель-лак, вишневый краситель, УФ-чернила.

Фактически из всего этого арсенала я остановился на пигментной пасте «палиж» в тех случаях, когда требуется окрасить полимер в декоративно-эстетических целях и вишневый краситель – в случаях, когда надо достичь резкой и точной печати, с минимальной паразитной засветкой.

И да, я покупаю исключительно прозрачные фотополимеры.

На этом пока все.

Удачи в области подкраски фотополимеров!

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

31
Комментарии к статье

Комментарии

18.02.2019 в 11:15
5

Спасибо за столь подробное подытоживание.
Утянул в закладки.

18.02.2019 в 11:16
4

Спасибо за статью.
Недавно на алиэкспресс попались красители для холодных ювелирных эмалей.
Состав эмалей похож на состав фотополимеров, по этому думаю красители должны отлично работать.
Мне уже пришло несколько цветов, но нет времени попробовать.
Вот ССЫЛКА на магазин.

18.02.2019 в 12:11
3

Если найдете время попробовать - будет очень интересно...

18.02.2019 в 13:23
3

Обязательно напишу.

18.02.2019 в 17:38
2

Классная статья. Готов подписаться под каждым словом :)
Ещё можно порекомендовать колерную пасту Микстон и красители для эпоксидной смолы.

19.02.2019 в 11:59
1

Спасибо за доброе слово...
Похвала от профессионала - вдвойне приятно.

19.02.2019 в 00:04
2

задумываюсь над приобретением SLA принтера.. многое в статье как откровение  :)

19.02.2019 в 12:34
1

я покупаю исключительно прозрачные фотополимеры
Согласен и поддерживаю. Статья понравилась, Благодарю!

19.02.2019 в 13:49
1

И красители и пигменты как-то влияют на механические характеристики полимера
Интересно, могут ли проявиться  новые характеристики, если смешивать красители. Сразу ассоциация с легированием - добавили чуток, а характеристика материала существенно меняется. И интересно, есть ли такие легирующие модифицирующие добавки для фотополимеров. 
Заранее прошу прощения, если мой вопрос комментарий наивен.

19.02.2019 в 14:51
1

И интересно, есть ли такие легирующие модифицирующие добавки для фотополимеров.
Вопрос интересный...
К сожалению, не знаю на него ответ....
В будущем, думаю, попробовать смешивать полимеры и что-нибудь в них добавлять для изменения механических свойств, но пока, увы, особых идей нет.
Пока, в основном, смешиваю остатки от печати, сливаю остатки фотополимеров в одну банку, потом использую для чего-то неответственного.

В целом в некоторых фотополимерах имеются добавки в количестве 1-2%, а иногда и 0,02...0,07%... но я не разбираюсь для чего и с какой целью...
Например Ванхао в свой фотополимер добавляет 4-метоксифенол - но с какой целью? не знаю. 

19.02.2019 в 19:13
3

4-метоксифенол - но с какой целью?
это ингибитор полимеризации, чтобы хранился подольше, он же MEHQ
В целом в некоторых фотополимерах имеются добавки в количестве 1-2%
Добавки это как специи, в них вся суть и заключается
Например, 
1. смачиватель подложки / растекатель. 0,2% в густой материал - и он начинает растекаться лучше самого жидкого (это к вопросу почему Акролат хорошо течет). Минус растекателя - вызывает пену. 
2. пеногаситель/деаэратор. Минус пеногасителя - если плохо замешался (а это только высокоскоростной диссольвер) он всплывает и оказывает эффект противоположный смачивателю. 0,1-1%
3. Диспергатор - позволяет запихнуть много пигмента и наполнителя без существенного повышения вязкости. Без диспергатора наполнители и тяжелые пигменты оседают. легкие всплывают. 1-10% на пигмент
4. Тиксотропная добавка - для повышения тиксотропности смолы, визуально смола тянется а не капает каплями, не разбрызгивается, улучшает стабильность при хранении. Если плохо размешать - собирает на себя весь пигмент как игрушки на елку, и в осадок
5. Загустители 
6. Добавки для розлива
7. УФ абсорберы
8. УФ ингибиторы
9. Фотоинициаторы
10. Со-инициаторы
11. Фотосенсибилизаторы
12. Адгезионные добавки
13. Добавки для отлипа
14. Оптические отбелтватели и красители
и многое другое, в сумме добавок обычно 3-5% ))

20.02.2019 в 07:12
0

Спасибо за ликбез!
Будем знать,

20.02.2019 в 09:18
0

Большое спасибо! А у Вас нет информации о добавках, которые используются именно для изменения эксплуатационных характеристик уже готового изделия? Например, чтобы сделать финальное изделие прочнее или увеличить гибкость.

20.02.2019 в 10:36
2

Большое спасибо! А у Вас нет информации о добавках, которые используются именно для изменения эксплуатационных характеристик уже готового изделия? Например, чтобы сделать финальное изделие прочнее или увеличить гибкость.
Нет такой добавки, которая все решит. Физико-механика все-таки больше задается основными компонентами смолы. Но если нужно сделать полимер более гибким - это достаточно просто, нужно ввести 3-5% пластификатора. Их в лакокраске много разных, самые распространенные ДОФ, ДБФ, в Русхиме можно купить.

25.02.2019 в 07:36
1

К вопросу о металлических красителях в виде чешуек - возможно стоит попробовать красить металлическим порошком для 3D-печати. Он изготавливается в основном методом плавления торца металлической болванки, которая вращается вокруг своей оси на высокой скорости. За счет вращения микрокапли отрываются от болванки, соответственно форму они должны иметь сферическую/каплеобразную, чего и требуется для достижения блестящего отпечатка.

25.02.2019 в 07:47
0

Тут два вопроса:
1. Где его взять. Желательно в виде готовой колеровочной пасты.
2. Степень перетира.... Скажем чугунный порошок шарообразной формы продается в розницу, но фракция -  до 100 мкм.... соответственно слой для печати - от 150 и более... Одно дело, фракция, которая должна пройти через сопло диаметром 0,4мм и другое дело фракция, которую надо  раскатать в слой 50 мкм - немного разные требования.

25.02.2019 в 08:43
1

Порошок для 3Д печати ну никак не может быть изначально в виде пасты. Самому и замешивать.
Воз здесь примерно в середине страницы, под фоткой с монетой в 1 цент, рассказывается о традиционном размере частиц порошка для печати (30-40 мкм). В любом случае производитель порошка указывает размер частиц.

25.02.2019 в 09:33
0

Да, это мысль.... вопрос только в минимальной партии.
Надо будет подумать...
Спасибо за идею.

25.02.2019 в 10:08
1

Стоимость порошков весьма негуманная. Потому думаю стоит попросить в фирмах, которые занимаются металлической 3Д печатью, отсыпать несколько граммов на попробовать.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Большое обновление LERDGE

Pixel tolerance 3

Blue Pill STM32F103C8 – 64k vs 128k

Модернизация экструдера

Топ-пруша Geralkom-3d

Сканирование деталей и создание твердотельных CAD-моделей