А это правда PBT?

Если на клетке слона прочтёшь надпись «буйвол», не верь глазам своим. (C) Козьма Прутков

Предыстория

Все началось с вопроса на сайте, где автор спрашивал, в каком магазине можно купить PBT пластик и расписывал его замечательные свойства. Рабочие температуры этого материала от -50 до 160 градусов. Температура плавления 223°C.  Пластик жесткий, износоустойчивый, подходит для подшипников скольжения. Вспоминаю, что для колпачков механических клавиатур используют как раз PBT, причем в дорогих. В дешевых используется ABS. В целом становится интересно. Хочу пощупать это чудо руками.

Покупка

Быстрый поиск по отечественным магазинам показал, что такой пластик или не производился, или был снят с производства. В общем не купить. Следующим местом, где смотрю это Ali. С удивлением обнаружил, что и там PBT предлагает только один магазин - 3D fun Store. Цена не него скакнула в последнее время более чем в 2 раза, по сравнению с прошлым годом, поэтому пришлось немного побороться с жабой. За время борьбы цена упала до приемлемых сумм и пластик был заказан. Продавец отправил товар в день заказа и в целом доставка прошла совершенно без проблем. В итоге пришла обычная коробочка с пластиком в вакуумном пакете. На коробке никаких опознавательных знаков не было. На катушке была простая наклейка с надписью, выдающей её благородное, китайское происхождение. Надпись незатейливо гласила: 

3D打印耗材

PBT

黑色 1.75MM

喷嘴最佳温度是220-260°C

底板最佳温度是65-110°C

Что в переводе с традиционного китайского означает:

3D -печать расходных материалов

PBT

Черный 1,75 мм

Лучшая температура сопла 220-260 ° C

Лучшая температура нижней пластины-65-110 ° C

Взвешиваю. Вместе с катушкой 1262 грамма. Похоже на правду - в катушке должен быть килограмм пластика + вес самой катушки.

Печать. 

Делаю преднагрев сопла до 220°С. Пластик совсем не продавливается через сопло. Похоже действительно высокотемпературный пластик. Повышение до 240°С позволяет пластику нормально проходить. Первый плюс, температура плавления совпадает с заявленной.

Тесты

Для теста напечатал брусок 120x12x4 мм для измерения деформации в трехточечном тесте. Измерения проводились вот на таком стенде:

Расстояние между опорами 100 мм, нагрузка прикладывается к центральной части, и там же измеряется величина прогиба. Результат, в сравнении с известными пластиками, приведен на картинках ниже. Тестируемый здесь пластик обозначен как PBT. M3 - U3print Nylon carbon M3; Total - Filamentarno! Total CF5, Aerotex - Filamentarno! Aerotex; ABS - Filamentarno! ABS Standart;PLA - Bestfilament PLA.

В первом тесте нагрузка была 985 гр. (металлическая болванка)

Во втором добавил еще одну болванку, суммарный вес получился 2355 гр. В общем достаточно жесткий пластик, но как видно по тестам не самый жесткий из сравниваемых.

Далее тест твердости. Тест твердости Shore D. Тестировал твердомером купленным на Али. Вот таким.

Результат хорошо согласуется с тестом жесткости. Лидер PLA, затем Aerotex, а следом PBT.

На фото ниже фото с микроскопа, как легли слои. Печатал соплом 0.5 мм. Температура сопла 260°С, стол нагревал до 100°С. Печатал в закрытом корпусе, без обдува. Адгезия пластика к стеклу не очень хорошая, брусок не слетал, но края отставали от стола. Нижняя поверхность после печати получалась не ровной.

Ниже фото вдоль оси Z высота слоя 0.2 мм. Ниже фото после обработки надфилем, еще ниже после обработки мелкой наждачкой (1200).

Брусок был длинный и тонкий, поэтому получилось его сломать. Скол получился ровным перпендикулярно длинной оси бруска. Видно, что поверхность стеклообразная, без видимых слоев, т.е. получился монолит.

Исследование

Несмотря на то, что свойства пластика однозначно говорили, что этот пластик не похож ни на один из стандартных хорошо известных пластиков, уверенности в том, что это именно PBT не было. Другой, да. Но какой? Нужно что-то придумать, чтобы однозначно решить PBT это или нет. Пришлось привлекать "тяжелую артиллерию". Есть спектроскопические методики, наверное, как в криминалистических лабораториях, которые могут дать ответ, из какого материала сделано тот или иной образец. Внешне исследование выглядит достаточно просто - на образец светят лазером, и свет, который рассеялся от образца направляют в спектральный прибор. Метод называется спектроскопия комбинационного рассеяния света, или Рамановская спектроскопия, если по-иностранному. Полученный спектр зависит только от состава исследуемого материала. Современные полимеры зачастую включают в себя одинаковые элементы, ну например кольца ароматических соединений (в школе на уроках химии их называли бензольными кольцами). Если такие элементы присутствуют в нескольких полимерах, то некоторые участки спектров будут похожи, но полная картинка будет одинаковой только когда два полимера полностью совпадают. Ниже результат исследования. В качестве образца PBT пластика использовался колпачок клавиши с дорогой клавиатуры именитого производителя (это дает минимальную уверенность, что не обманывает), который утверждал, что он именно из PBT. Так что будем верить ему на слово. В качестве других материалов использовались тестовые пластины из опытов описанных выше.  Результаты на картинке.

Задам риторический вопрос.  На какой спектр похож купленный пластик, обозначенный здесь "???". К моему счастью на PBT. Ответ  на мучивший меня вопрос получен и подтвержден. 

Выводы

В целом все уже и так понятно. Это пластик PBT. Имеет хорошие рабочие температуры. Твердый и жесткий. Спекаемость слоев отличная. Хорошо обрабатывается. Твердость уступает только PLA и Aerotex. Достаточно хрупкий. Цена на момент написания обзора была 3.3 К рублей.