Печать полипропиленом на Uniqbot SPP

Доброго времени суток. Серию статей, посвященных экспериментам над Uniqbot SPP мы решили начать с полипропилена (ПП). Почему так? Банально потому, что чуть больше года назад именно на нем мы провели первый запуск нашего усовершенствованного экструдера, и убедились, что работать с ним можно. И еще потому, что запустив его уже на 3D-принтере, достигли результатов.

Когда мы собрали первый прототип Uniqbot SPP и протестировали на нем полилактид, мы перешли на ПП. Сам по себе экструдер без проблем справлялся с непрерывной и стабильной подачей и экструзией ПП через сопло 0,4. Но, как и ожидали, распечатав первое изделие, мы убедились, что печатать чистым ПП бессмысленна - безумная усадка (1,5-3%). Геометрия совершенно не соблюдается.

Изделие из полипропилена марки “Ставролен PPG 1350-20'

Более того, ПП обладает крайне низкой адгезией к столу и ко всем стандартным адгезивам: клею ПВА, термоскотчу, лаку для волос, а также к различным специализированным реактивным клеям (типа БФ-2) для печати. По итогу мы использовали стол из листа ПП, причем так же в параметрах печати использовали рафт, для того чтобы деталь можно было легко снять с печатного стола по окончанию печати. Для лучшей адгезии к поверхности на первых слоях мы увеличивали температуру печати.

Но неудовлетворительное качество печати чистым ПП нас не сильно огорчило. Нам нужно было определить принципиальную возможность печати ПП на Uniqbot SPP. Как говорили в прошлой статье, принтер предназначен для печати композитными материалами, так что мы перешли на ПП + 30% стекловолокна (СВ) производства компании “Полипластик”.

Паспорт материала

ПП + 30% СВ обладает отличными физико-механическими характеристиками, в сравнении с ненаполненным ПП:

При этом ПП характеризуется химической инертностью, а композиты на его основе имеют близкую химическую инертность.

В комплексе все эти свойства позволяют применять данный материал в автомобилестроении, авиационной промышленности, а также в химической промышленности.

ПП+30% СВ обладает достаточно высоким, для 3D-печати, ПТР, по этому во время первых тестов мы постоянно сталкивались с переподачей материала.

Нивелировать данную проблему получилось, уменьшив температуру печати и подачу материала.

Другая проблема заключалась в абразивности стекловолокна, из-за чего латунное сопло растачивалось во время печати.

По этому мы перешли на стальные и карбид-вольфрамовые сопла. Последние мы приобрели у коллег из Пермского Политеха.

За счет наполнения ПП стекловолокном усадка становится менее 1%, что является критическим показателем для достижения качественной печати и сохранения геометрии конечного изделия.

Тестовая 'лопатка' из ПП + 30% СВ

После окончания тестирования материала нам пришел заказ на печать шестерни для механизма станка. Сама шестерня была отфрезерована из полиамида-6 (которым мы уже тоже печатаем на Uniqbot SPP, но об этом в следующей статье ;))

В розничной продаже данной детали нет, а ПП+30% СВ по эксплуатационным характеристикам отлично вписывался в требуемый заказчиком механизм. Для лучшей прочности детали решили сделать толщину стенок 2 мм, заполнение 100%.

Параметры печати:

• Сопло 1.0;
• Скорость 30мм/с;
• Температура сопла 215 °C.
  
  

За счет армированного ПП деталь получилась прочной и износоустойчивой. Она прошла все тесты на производстве у заказчика и установлена в оборудование. И успешно функционирует.

Подрезюмируем. Мы видим широкие перспективы в 3D-печати ПП + 30% СВ. Филамент из него не изготавливают по причине его сильных абразивных свойств. Однако, наш Uniqbot SPP готов работать с таким материалом и изготавливать конструкционные детали.

В следующих статьях расскажем про Полиамид и Фторопласт. До новых встреч.