Как и чем? (про разные филаменты)

vivalzard
Идет загрузка
Загрузка
29.01.2020
1410
20
Личные дневники

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.

7

Много раз сталкиваюсь с вопросами в сети типа такого: "А какие настройки для пластика XXXX ?" и так далее. Что мол тут не получается, там не выходит, здесь застревает/забивается ну и все такое. Попутно с этим вижу множество публикаций, где все грамотно и по полочкам "разжевано": "Этот пластик ведет себя так-то, а вот этот - вот сяк". Теперь вот я сам накопил достаточно опыта по использованию различных материалов для FDM печати и хочу им поделиться.

Начнем с краткого. Материалов множество. Есть материалы специального применения - это разного рода композиты (например полимеры с наполнителями в виде волокон стекла/арамида/углеволокна, коллойдного графита, металлического порошка и всякое иное), специальные конструкционные материалы требующие высоких температур и тому подобное ну и просто не популярные в широких массах материалы. Вот этих материалов я не буду касаться (ну может быть за некоторым исключением), так как опыта их использования у меня крайне мало.

А вот что касается материалов широкого потребления, здесь мое повествование и начинается. Итак кратко: ABS вонюч, PETG текуч, SBS липуч, HIPS тоже вонюч (но дешевый), PLA в сопле застревуч.

Теперь по порядку. Все мои описания касаются материалов, производимых компанией FDplast, так как именно у этого производителя я закупаю пруток уже на протяжении двух лет. Еще следует сразу дать оговорку: все температуры, которые я приведу ниже, это действительная физическая величина в градусах Цельсия с точностью +/- 1 градус Цельсия. И это важно, так как за частую множество неудач во время печати возникает из-за того что термометры принтера выдают показания в попугаях.

Теперь про нюансы, не зависящие от используемого материала :

1. Стол покрыт зеркалом 3 мм, а зеркало покрыто слоем БФ-2, который периодически протирается изопропанолом для восстановления эластичности и "липучести"

2. Первый слой всегда печатается на скоростях 40 мм/сек и толщиной 0.3мм

3. Все детали печатаются толщиной слоя от 0.1мм до 0.3мм на единых температурных режимах с оглядкой на ширину экструзии, т.к. слоем 0.3мм желательно печатать с шириной экструзии 0.5мм.

3. Сопло 0.4мм (а вот ширина экструзии может быть от 0.3мм до 0.5мм)

4. Поддержки делаются шириной экструзии меньше, чем используется для печати основной детали (например ширина экструзии поддержек делаю равной 0.3мм при основной ширине экструзии равной 0.4мм), и расстояние по Z равно толщине слоя.

5. У моего принтера подача пластика - Боуден, а экструдер E3D-v6 с цельнометаллическим термобарьером.

6. Принтер - китайский клон Ultimaker 2, закрыт по бокам и снизу листами поликарбоната, так что не термокамера, но и сквозняков нет.

Теперь конкретно по материалам.

ABS - акрил-бутадиен-стирол. Более подробно химию данного материала ищите в сети, оно есть. Достоинства данного материала - это удобство в пост-обработке и термостойкость. Пост-обработка здесь это обычно механическая обработка режущим и абразивным инструментом, и химическая - с помощью ацетоновой бани. Недостатки данного материала - это его токсичность в нагретом состоянии и сравнительно большая термоусадка. Токсичность заключается в том, что в процессе плавления материал начинает испускать разного рода летучие соединения (в том числе стирол) которые не особо хорошо дружат с метаболизмом человека. Мало того, что печать ABS-ом сопровождается характерным запахом, так и дышать этим не желательно. Если же дышать достаточно долго, то появляются ощущения кома в горле, головокружение, спутанность сознания, нарушение координации движений и прочие "ништяки". Проходит в течение 5-30 минут прогулки на свежем воздухе. По этому желательно печатать ABS-ом там, где людей рядом нет, ну или оборудовать грамотную вентиляцию.

Теперь про режимы печати. Сам ABS от FDplast имеет достаточно стабильные характеристики не зависимо от цвета (есть конечно в сети разовые высказывания о "косяках" этого производителя, но лично мне кроме слишком тугой намотки ничего подобного не попадалось).

1. Температура стола: 110 градусов по Цельсию первый слой, 105 градусов по Цельсию - последующие

2. Температура сопла: 250 градусов по Цельсию. Если требуется печатать мелочи в единичном экземпляре - 240 градусов по Цельсию.

3. Скорости: внешний периметр 50 мм/сек, все остальное от 50 мм/сек до 80 мм/сек.

4. Ретракт 2мм на скорости 20 мм/сек.

5. Обдув не используется

6. Без специальной термокамеры (но с защитой от сквозняков), из ABS получаются без дефектов детали только до 50-80 мм высоты (конкретно зависит от геометрии детали, толщины слоя и т.д.). Далее идет растрескивание по слоям. Избежать его можно либо поддержанием в камере принтера температуры около 80-100 градусов по Цельсию, либо печатью т.н. щита вокруг детали - но не всегда помогает. С применением ABS на открытой местности есть нюансы, т.к. полимер не любит солнечного ультрафиолета: меняет цвет и становится хрупким, так что надо красить например.

Отдельно стоит коснуться токопроводящего ABS с графитовым наполнителем. Покупал я его когда-то давно на AliExpress под маркой Conductive ABS. Так вот печать им идет так же как и обычным ABS, но на скоростях не более 60 мм/сек. Материал этот более устойчив к растрескиванию по слоям, обладает черным матовым цветом, не пачкается графитом, лучше чем обычный ABS проводит тепло, но вот сама деталь после печати ток проводит очень плохо. По вертикальной поверхности сопротивление достигает десятков и сотен килоом на 10 мм расстояния между щупами. По горизонтальной - уже мегаомы. Это связано с тем, что между нитями пластика есть много зазоров, которые ухудшают контакт. Но для защиты от статики вполне годится. И в ацетоновой бане этот материал не обрабатывается должным образом.

PETG - полиэтилен-терефталат-гликоль. Очень хороший материал. Химически стоек, хорошо обрабатывается механическими способами, обладает после печати глянцевой поверхностью. Но из-за большой текучести расплава, им сложно печатать на скоростях выше 50 мм/сек, это и сам производитель рекомендует.

1. Как уже и сказал - скорости печати до 50 мм/сек.

2. Температура сопла: 240 градусов по Цельсию во всех случаях

3. Температура стола: 70 градусов по Цельсию первый слой, 65 градусов по Цельсию - остальные

4. Обдув: в зависимости от детали. На крупных и толстых деталях - можно не включать. Но я всегда ставлю обдув 70%

5. Ретракт 3мм на скорости 30 мм/сек

6. Усадка у данного материала сравнительно мала, по этому печатать им можно без термокамеры на открытом принтере. Ощутимо сильного запаха от него нет и считается, что печать этим материалом безвредна для здоровья. Но как показала практика, концентрация аэрозольных частиц диаметром от 0.3 до 0.5 мкм в помещении, где ведется печать, возрастает на несколько порядков. Значит таки что-то в воздух попадает.

SBS - стирол-бутадиен-сополимер. Тоже очень удобный пластик. Отличается гибкостью получаемых деталей, но все таки не резина. К примеру "блин" диаметром 70мм и высотой 15мм с толщиной стенки 1мм и заполнением 20% руками не согнуть, а вот от удара молотка не сломается а сомнется. После печати детали имеют глянцевую поверхность, очень легко обрабатываются механически (удобнее всего острым ножом), и химически - сольвентом и ксилолом (вытяжка в данном случае крайне необходима).

1. Скорости до 100 мм/сек

2. Температура сопла: 240 градусов Цельсия

3. Температура стола: 60 градусов Цельсия на всех слоях

4. Обдува не надо

5. Материал крайне сильно липнет к столу, покрытому БФ-2. Оторвать потом деталь не повредив очень сложно, по этому для упрощения такой задачи надо делать на первый слой поток 90%-95%, а на все последующие - 100%. В этом случае остро заточенным широким строительным шпателем деталь можно со стола сравнительно аккуратно снять.

И хотя у этого материала достаточно большая термоусадка, из-за его гибкости печать получается без расслоений. По этому печатать можно и крупные детали даже на открытом принтере. Но все таки ради подстраховки сквозняки лучше исключить. Производитель заверяет что материал без запаха, но он есть, хотя и слабый. Считается что "испарения" материала безвредны, но опять таки объективных подтверждений этому нет. Надо быть осторожным.

HIPS - ударопрочный полистирол. А он действительно ударопрочный. Не то чтобы он выдерживал удары без разрушений, но от точечного удара деталь деформируется лишь в месте удара, но не теряет целостность. Однажды это спасло от беды, когда из-за аварии аэростатная автономная платформа шлепнулась о земную твердь с высоты более 100 метров. От удара алюминиевый каркас расплющило в лепешку, все что было там напечатано из PLA - разлетелось в мелкие щепки. А вот обоймы для упаковки Li-ion аккумуляторов 18650 были сделаны из HIPS, и это спасло от пожара, т.к. обойма приняла на себя энергию от удара с незначительной деформацией, оставив невредимыми сами аккумуляторы. Термостоек - в кипятке не деформируется. Имеет приятную на ощупь матовую поверхность после печати. Обладает наименьшим из всех представленных материалов удельным весом, но и менее прочен чем остальные. Дешев. Легко обрабатывается механическими способами.

1. Скорости: можно до 100 мм/сек, но крайне желательно печатать медленно для достижения более высокого качества изделий.

2. Температура сопла: 260 градусов по Цельсию

3. Температура стола: 100 градусов по Цельсию первый слой, 95 градусов по Цельсию - последующие

4. Обдува нет

5. У материала термоусадка почти такая же как у ABS. По этому термокамера предпочтительна чтобы не было расслоения модели. Однако детали высотой до 50-80 мм можно печатать из без нее. Но от сквозняков желательно закрыть.

И таки да. Материал воняет. И последствия вдыхания сих "испарений" такие же как в случае с ABS - здоровья не прибавляют. Так же материал меняет цвет и становится хрупким на солнце, так что для наружного применения желательно красить.

PLA - полилактид, полимер молочной кислоты. Один из самых популярных материалов. Обладает наивысшей, из описанных мной материалов, твердостью. Отсюда и его ломкость - там где PETG будет гнуться и пружинить, PLA уже сломается. Но при прочих равных для сгибания PETG потребуется меньше усилий, чем для сгибания PLA. Субъективно вот как-то так. Из-за своей плохой термостойкости (при 60 градусах по Цельсию уже ощутимо размягчается до состояния резины) его очень тяжело обрабатывать механически: ножом резать - слишком твердый и ломкий, бор-машиной - норовит расплавиться и намотаться на инструмент, абразивом - обрабатываемые края обрастают мохрой. Существует поверье, что PLA на столько биоразлагаем, что на улицу вообще выносить нельзя: сгниет, развалится, вороны сожрут и т.д. Вот 2 года назад сделал из него шайбы, чтоб поликарбонат на теплицу саморезами крепить - шайбы до сих пор даже цвет не поменяли, и не разваливаются, и вороны их не клюют.

1. Скорости: можно до 100 мм/сек, лишь бы экструдер успевал плавить пластик, иначе будет затык

2. Температура сопла: 210 градусов по Цельсию

3. Температура стола: 60 градусов по Цельсию первый слой, 55 градусов по Цельсию - остальные

4. Обдув 100%

5. Нет нужды в каких либо термокамерах и закрывашках - все отлично печатается на открытом принтере

Материал при печати пахнет то-ли горелым маслом, то-ли пирожками - не поймешь. Запах не сильный. Уверяют что и не опасный, скорее всего так и есть. В процессе печати только на этом пластике у меня иногда забивается сопло - причем это когда печатаю на больших скоростях и толстым слоем. Просто не справляется хот-энд. В целом отличный пластик, если бы не его сложность пост-обработки и наименьшая из всех представленных материалов температурная стойкость.

Ну вот и все! Всем мира и добра!

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.

7
Комментарии к статье

Комментарии

29.01.2020 в 14:03
0

А где FLEXы? Интересно узнать об их вредности. Сам печатаю только PETG, SBS и FLEX. От всех запах минимальный, даже можно сказать, что нет.

29.01.2020 в 16:42
0

FLEX-ы уже как бы специальный филамент. Во всяком случае не для повседневных нужд. FLEX-ы бывают разные, я знаю только TPU - термопластичный полиуретан. Это очень химически стойкое соединение и считается что достаточно безопасное для человека. Но лично мой опыт: не зависимо от того, чем ведется печать - материал так или иначе насыщает собой (или продуктами своего разложения) воздух вокруг. Продукты могут быть совершенно без запаха, но здоровья не прибавят. Более детальные исследования мне на глаза не попадались, наверняка они есть но в узко-специальных источниках.

А PETG и SBS - печатать одно удовольствие: покрывают своими характеристиками почти все нужды 3D печати.

29.01.2020 в 17:15
0

Спасибо, для меня ценная информация, так же подсел на FD, и еще не подстроился, теперь процесс быстрей пойдет, да к стати у них появился TPU  резина - резиной, вот бы его еще раскушать)),

29.01.2020 в 17:29
0

Это да! FDplast набирают обороты, причем TPU у них тоже весьма дешев по сравнению с конкурентами. Тоже вот думаю при следующем заказе пластика взять на разные прокладки/демпферы катушку. TPU он же ведь далеко не каждый день нужен, да и печатать им медленно и скучно.

29.01.2020 в 18:10
0

Интересно термостойкость какая сего чуда. 

29.01.2020 в 18:18
0

У полиуретанов обычно очень высокая термостойкость. FDplast заявляют эксплуатационную температуру от -60 до +120 градусов по Цельсию, вполне может оказаться правдой.

01.02.2020 в 08:32
0

Это получается прокладки в систему отопления, сайлентблоки, полужесткие муфты печатать легко можно?

03.02.2020 в 08:22
0

Да, если в результате деталь не будет слишком мягкой или слишком жесткой. Правда легко-ли печатать TPU? Эт вот вопрос... Но во всяком случае печатать им можно, просто надо присноровиться.

29.01.2020 в 17:28
0

С одной стороны это хорошо (обзор пластиков), с другой очень индивидуально. Например петг при температуре 250 у меня уже становиться хрупким.  Посему 225 240 и без обдува (только на мелких обдув). Пластик тоже фд пласт и градусы тоже проверял).

А вообще конечно учебник новичка был бы хорош. Половина вопросов новичков - что я делаю не так с этим пластиком. 

29.01.2020 в 17:31
0

Вот потому, что очень индивидуально, и имеет смысл делать такие обзоры (как мне кажется). Когда информации становится много, есть из чего выбирать и от чего отталкиваться при наработке собственного опыта.

29.01.2020 в 19:07
0

 ABS получаются без дефектов детали только до 50-80 мм высоты (конкретно зависит от геометрии детали, толщины слоя и т.д.). Далее идет растрескивание по слоям.

    Полагаю, Вы слишком категоричны. Эту фразу надо откорректировать: " я не смог напечатать детали высотой 50-80 мм без растрескивания..."

29.01.2020 в 23:07
0

Вот как раз 50-80 мм и печатаются без растрескивания. А вот выше... увы не смог. Вернее как - смог, но с применением "щита" (стенка вокруг модели). Еще экспериментировал с обогревом пространства печати галогенками сверху - ну тоже получается норм, но я там собрал все на соплях, а по нормальному пересобрать не получилось... так и разобрал нафиг...

Если есть опыт, как без термокамеры и ухищрений печатать ABS-ом высокие детали с острыми углами - поделись пожалуйста! Очень надо!

29.01.2020 в 19:33
0

И еще бы свести это всё в таблицу и в файл.

29.01.2020 в 20:12
2

ABS от FDPlast сам по себе дико вонюч да еще и при 250 градусах и особенно серый. Печатаю от BF, синий и белый, при 230 градусах отлично получается и запах практически отсутствует.

PLA у FD нормальный, почти всегда, но я лично отказался. Серый прямо в процессе печати, на остатке в катушке было уже примерно 25%, не захотел идти при той же температуре. Пришлось в ручном режиме повышать чтобы деталь допечатать. А последние около 20 метров прутка почему то был не крулый а плавно перешел в плоский. Под латунь пластик тоже печатался нормально, ближе к половине катушки резко отказался проталкиваться при той же температуре (PLA печатаю на 200 градусах) , хотя уже прошло 2 часа печати. Тут же следом заправляю PLA под мрамор от китайцев NOULEI , половина катушки без запинки израсходовалась.

HIPS тоже не подарок. Чтобы хоть как-то спекание по слоям получить надо печатать при температуре выше 250 градусов, как следствие получаем "ароматы" пластика. Хотя тот же HIPS от BF прекрасно спекается при 230 градусах без вони. Причем даже пластики у них визуально и тактильно сильное отличие.

Каждому конечно своё, но я больше с пластиками FDPlast не экспериментирую.

29.01.2020 в 23:29
0

Ну оно да - у каждого производителя свои присадки видимо к основному полимеру. Но у BF кило HIPS стоит более чем в три раза дороже чем у FDplast. Имеет смысл если расход такого материала идет на десятки килограмм, а бюджет ограничен. А про 250 градусов - так прям сам FDplast для своего HIPS указывает температуру экструзии от 250 до 270 градусов по Цельсию. Видимо такой у них состав.

Но если печатать с рекомендуемыми температурами, то деталь получается прочной. А по физ.свойствам еще и очень легкой, с малой теплопроводностью и хорошей термостойкостью.

Будет ли таким же материал от BF не знаю, не проверял.

Ну а воняют... оно конечно да... и ABS, и HIPS... однако (как я уже указывал) отсутствие вони - не показатель, нос можно и обмануть.

С PLA от FDplast там да, если печатать толстыми слоями (например 0.5 ширина экструзии и 0.3 слой) и на высоких скоростях, то температуру приходится задирать. Даже выше максимальной указанной у производителя, но это только потому что материал не успевает плавиться. Я заметил что PLA разного цвета одинаково жидкие при 210 градусах Цельсия, но вот расплавляются за разное время - видимо как-то краситель влияет что-ли... То есть не в температуре плавления дело, а в теплопроводности самого материала что-ли... как-то так. В итоге если возникал затык в сопле, то подъем температуры мог проблему не решить, а вот снижение скорости печати - решало проблему гарантировано.

Про деформацию прутка в катушке у FDplast - очень много читаю в сети, но ни разу еще сам не столкнулся с этим. Может везло :-)

29.01.2020 в 21:22
0

Отличная статья, добавил в Избранное.

Афтар - маладэц.

30.01.2020 в 05:25
0

За HIPS и SBS альтернативное мнение я имею заявить.

Главное свойство СБС: отвратительная слипаемость в тонких стенках. Напечатаную им "вазу" через раз можно распустить на отдельные нити как свитер, а большие изделия постоянно трескаются в множестве мест. Плоские поверхности коробит, загибая внутрь на несколько миллиметров. Отсюда кстати следует любовь хипстеров к вазам причудливых сечений: гофры и загогулины проглатывают этот изгиб как пружина.

ХИПС же в крупных формах наоборот ведёт себя сильно лучше чем АБС. Усадка у него есть, но часть её уходит в мягкость пластика. Трещины я на нём иногда видел, но именно трещины, а не зияющие разрывы. Для всяких корпусов, стаканчиков и вазочек он мой первый выбор.

Ядовитость испарений у них примерно одинаковая. Так как химический состав практически тот же, разница лишь в пропорциях компонентов. Если один "воняет", то и другой никак нельзя считать безопасным.

Ещё их общее свойство в нетерпимости к лишней подаче. Расплавленный АБС течёт как [довольно текучая жидкость], потому хорошо размазывается, затекает и, к сожалению, тянется соплями. Горячие SBS и HIPS же всё равно вязкие. Если они не улеглись сразу на место, они или тянутся за соплом, или уходят в сторону. Причём СБС ещё утекает понемногу, но из-за плохой слипаемости эти излишки отваливаются крошками. Лишний ХИПС же уходит в одну сторону, одной каплей. Отчего намазанная линия получается рваной и ребристой, причём иногда даже сверху. Следующие проходы сопла эту ребристость не выглаживают, а только усугубляют. В целом, пластики эти лучше переэкономить.

30.01.2020 в 22:31
0

А ну вот да - и такое бывает значит. У каждого что-то свое. Вот лично у меня слои SBS спекаются адово и даже стенки толщиной 0.4мм (по диаметру сопла) не расползаются по слоям. И с качеством поверхностей проблем никогда не было - все ровно и чисто со всеми описанными мной тут материалами. Но тут многое зависит и от того, на сколько хорошо собран принтер и т.п.

А про вонь оно да, совершенно верно - может совсем не вонять, а отравит здорово.

01.02.2020 в 23:01
0

С качеством поверхностей проблем нет, принтер откалиброван. Смысл именно в свойствах пластика. АБС мажется без сопротивления, как масло. СБС и особенно ХИПС же всё равно сохраняют упругость, скорее как тесто. При идеальном потоке крышка из АБС выглядит как гладкая плоскость с плоскими полосами пластика, размазанными пятачком сопла, из ХИПСа же каждая полоса выходит слегка выпуклая. Сопло их размазывает, а за соплом они сами стягиваются.

03.02.2020 в 08:33
0

Не, у меня с HIPS-ом так никогда не было. Поверхность у HIPS деталей разве что матовая, но по форме полос и т.п. она такая же как и у ABS. Мож у меня условия немного другие.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Обдув охлаждение CR-8 (Tronxy XY-2)

3D-печать: три с половиной дома за четыре дня

TPU от ФДпласт - краткая инструкция или победа "резинки"

Плафон для люстры

3D-печать в создании самолета Boeing 777

Колеровка полимеров Hardlight