Кремень FMZ Реклама
Kremen FMHM Реклама

Пластиковая Олимпиада. Гибче...

shusy
Идет загрузка
Загрузка
02.04.2017
4094
10
Расходные материалы

Подпишитесь на автора

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

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

15
Статья относится к принтерам:
Wanhao Duplicator i3 Plus
Сравнение нескольких образцов гибких пластиков. В этом обзоре я буду сравнивать три пластика два flex и rubber. Rubber и Flex от компании REC и PRO Flex от компании Filamentarno!

Вот наши сегодняшние претенденты на победу. Каждый по своему хорош.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Пластик PRO Flex я рассматривал в предыдущем посте. Там же были фотографии прутков ещё двух участников, поэтому подробно останавливаться на их описании я не буду. Если хотите сравнений, то добро пожаловать сюда.
Идея
Всем хорошо известно, что гибкий пластик на морозе 'дубеет', т.е. становится твердыми и хрупкими. Мягкие пластики теряют пластичность при разных температурах. В нашем тесте мы хотим выяснить, какой-же из гибких пластиков самый гибкий, самый морозостойкий.

Для выяснения, мы будем резко охлаждать пластиковый тестовый объект, давать на него нагрузку и измерять температуру, при которой к пластику вернется гибкость. Понятно, что давая большую нагрузку, мы можем раньше изогнуть наш тестовый объект. Поэтому мы будем исследовать не только зависимость от температуры, но и от нагрузки.
Тестовый стенд
Тестовый образец - это кубик без двух граней, на двух боковых гранях есть небольшое утолщение с отверстием 1мм для термопары. Два утолщения сделано для симметрии, чтобы была деформация стенок под нагрузкой была одинаковой.

Печать была выполнена с толщиной слоя 0.2 мм, сопло 0.3. Толщина стенки 3 слоя 1,2±0,05мм. Размер 20±0,1 мм

Все модели печатались из одного gcode. В начале печати корректировалась температуры.

PRO Flex Filamentarno!: экструдер 240°С, стол 50°С, скорость печати 60%

Rubber REC: экструдер 240°С, стол 100°С, скорость печати 100%

Flex REC: экструдер 240°С, стол 90°С, скорость печати 120%
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Экспериментальная установка проста. Есть постамент толщиной 5 мм с квадратным отверстием 21 мм. По краям столбики на двух из которых, по диагонали, есть электрические контакты. Контакты замыкаются - лампочка загорается. Это означает, что наш тестовый кубик достаточно деформировался. В наших тестах кубик должен сжаться на 3 мм. Чтобы кубик не складывался в параллелограмм (что существенно проще) внутрь вставляется параллелепипед-вставка, размера чуть меньше, чем внутренняя полость тестового кубика. Суммарная высота вставки и стенок немного меньше, чем высота ограничительных столбиков, т.е. контактная пластина может спокойно лечь на контакты.

Все модели этого экспериментаВот так выглядит образец с подключений термопарой и установленный на свое место в постаменте.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Сверху на постамент кладется металлическая пластина, которая и должна замыкать контакты.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Обычные условия
Для начала определим насколько пластик гибкий при обычных условиях. Собираем установку, кладем сверху пластину, на нее устанавливаем емкость для воды и наливаем воду до тех пор, пока не загорится лампочка. Затем взвешиваем груз. Если масса полной канистры с водой мала, то докладываем металлический груз, на него канистру и повторяем. Тот образец, которому нужна меньшая нагрузка и будет самым гибким (мягким).
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Результаты получились такими:

PRO Flex Filamentarno! - 1.043 кг.

Rubber REC - 9.163 кг.

Flex REC - 11.949 кг

Таким образом в этом тесте с большим отрывом от конкурентов побеждает PRO Flex Filamentarno!
Тест на пластичность при низких температурах
Температуру будем измерять термопарой. Это такой тонкий проводок сделанный из пары сплавов. Принцип работы основан термоэлектрическом эффекте. Между соединёнными проводниками имеется контактная разность потенциалов; если стыки связанных в кольцо проводников находятся при одинаковой температуре, сумма таких разностей потенциалов равна нулю. Когда же стыки находятся при разных температурах, разность потенциалов между ними зависит от разности температур. Коэффициент пропорциональности в этой зависимости называют коэффициентом термо-ЭДС. У разных металлов коэффициент термо-ЭДС разный и, соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных проводников, будет различная.

Плюсом выбора термопары как датчика температуры является её низкая инерционность. Нагрев от температуры жидкого азота (-196°С) до комнатной температуры происходит очень быстро, за секунды. Будем использовать Type K. Рабочий диапазон от -200°С до 1350°C. Чувствительность около 41 мкВ/°C.

Проверяем калибровку термометра. Используем две известные температурные точки. Температура тающего льда - 0°С, кипящая вода 100°С. Диапазон индикации электронного блока (фактически микровольтметра) этого термометра от -150°С, в отличие от используемой термопары. Поэтому пока температура на термопаре ниже -150°С, на индикаторе показывается -150°С, как только образец прогреется будет показываться реальная температура.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Установка охлажденного образца в постамент. Как я писал выше термометр показывает -150°С.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Ниже показаны виды грузов которые использовались в тесте. На видео небольшая нарезка с различных тестов.
Вес груза 5.3 кг.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Вес груза 14.9 кг.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Вес груза 19.6 кг.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Вес груза 32.7 кг.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
На видео показан процесс деформации тестового кубика при нагревании. Видно, что боковые грани изгибаются в разные стороны наружу.
Вот примерно то же самое, но уже без груза. Образец ещё не отогрелся до конца, видна остаточная деформация, . При прогревании образца до комнатной температуры форма восстанавливается полностью. В этом тесте была статическая нагрузка, в отличие от первого теста пластиков при низких температурах. Ни один образец не сломался, не смотря на то, что стенки были в 2 раза тоньше и заполнение отсутствовало, а использовался груз с весом в 3 с лишним раза больше.

Образец PRO Flex в держателе после снятия нагрузки.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Образец Rubber, вытащеный из держателя, после снятия нагрузки.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Для образца PRO Flex получилось больше измеренных точек, потому что изначально он пластичнее и можно было использовать меньшую нагрузку. На весе 32.7 кг я решил остановиться. Финальное давление, при пересчете на поперечное сечение стенок кубика, получилось 680 тонн на квадратный метр. Внушительно.

Все результаты измерения были сведены на один рисунок. Разные образцы обозначены разным цветом, точки -

экспериментальные результаты, линии на графике - аппроксимация затухающей экспонентой. Поведение двух flex-ов, принимавших участие в тесте, принципиально различются при охлаждении.

Итоговый график.
Пластиковая Олимпиада. Гибче...
Выводы
Все пластики, учавствовавшие в тесте хорошо показали себя при низких температурах. Каждый тестовй образец перенес более 20 циклов глубокой заморозки (до -196°С) и отогревание до комнатной температуры. Подвергался значительным нагрузкам и деформациям. После всех этих экспериментов (издевательств) все образцы востановили свои свойства. По крайней мере, явного ухудшения замечено не было ни на одном из образцов.

Проводя анализ результатов и финального графика можно сказать, что пластики от REC при температуре -40°С выходят на плато - 'дубеют'. Увеличение нагрузки незначительно изменяет эту температуру, до -50. В принципе всё верно, так и дожно быть. Производитель рекомендуюте эксплуатировать от -40°C до 85°C, но ведь всегда хочется, чтобы было чуть больше. С пластиком от Filamentarno! ситуация совсем другая. Даже при -85°С выход на плато не наблюдается, это означает, что при дальнейшем понижении температуры пластичность будет сохранятся. Да, будет нужна очень большая нагрузка, но тем не менее. У пластиков REC зависимость более крутая, что говорит о том, что дубеют они резко, почти пороговое, в отличие от Filamentarno!

Победителя в этом соревновании определить сложнее, поскольку в диапазоне температур средней полосы все пластики работают. Хотя для севера выбор уже более однозначный.

Поэтому если вам нужна пластичность при низких температурах то лучше выбрать PRO Flex.

В толстом слое пластики REC более жёсткие, соответственно если вам нужно большая упругость или работа при больших нагрузках - то это ваш выбор. Если вы хотите напечатать, например, шины для RC модели, то я бы выбрал PRO Flex, при небольшом весе RC модели он будет лучше гасить вибрации.

Всем больше пластиков, хороших и разных.

Оставайтесь с нами. Будем выяснять какой из пластиков более скользкий.

Подпишитесь на автора

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

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

15
Комментарии к статье