POM (полиацеталь) пластик для 3D принтера. Особенности, применение, настройки печати.

3D печать 1 сентября 2024

Содержание

Общие характеристики,
Особенности, плюсы и минусы,
Основные настройки принтера,
Применение POM,
Вывод,
FAQ.

Общие характеристики

Очередной экзотический пластик, о котором мало кто слышал - POM, он же полиацеталь, он же полиформальдегид, в нашем случае, вероятнее всего, вариант сополимер С. Данный представитель семейства fdm-материалов не может похвастаться своей популярностью, что вполне заслуженно и легко объяснимо. POM обладает высочайшими физическими и химическими свойствами, однако все это перечеркивается чрезвычайной, рекордной капризностью, которая однозначно не позволяет назвать его “бытовым”. К сожалению, для большинства любительских принтеров, печать этим пластиком остается недоступной или ограниченной. Но обо всем по порядку.

Будучи типичным “инженерным” пластиком, POM практически полностью равнодушен к своему внешнему виду, главное для него не красота, а функциональные данные, с которыми у него полный порядок. Выпускается всего в двух цветах - натуральном молочно-белом и черном.

Цена его достаточно высока, однако не заоблачная, на уровне NYLON и PC, что, с учетом его свойств, вполне оправдано.

Необходимы запчасти для 3д принтера?
Купить комплектующие можете в нашем магазине по ссылке https://3d-diy.ru/catalog/spare-parts-3d-printer/ с доставкой по всей России!

Особенности, плюсы и минусы

Остаюсь глубоко убежденным в том, что о свойствах пластика проще всего судить по свойствам его прутка. Достаточно отрезать небольшой кусочек и попробовать помять его в руках, как почти сразу формируется первое субъективное о нем впечатление.

Первое впечатление от POM - полный восторг, его невозможно сломать! Даже такой тонкий образец выкручивается, сопротивляется и распрямляется при первой возможности. На фоне “сухих спагетти” от куда более дорогих композитных материалов выглядит просто нереально. А еще он скользит в руках как намыленный, что еще более усложняет попытки его победить. Очень и очень неплохо!

Более всего по свойствам напоминает NYLON, обладает столь же выдающейся износостойкостью и прочностью, однако значительно превосходит его по твердости. Если нейлон нельзя сломать, но вполне можно согнуть, то POM нельзя ни сломать ни согнуть. Отсюда первое, интуитивно всплывающее применение: тяжело механически нагруженные детали с трущимися поверхностями. Для шестеренок, шарниров, роликов-колесиков и тому подобного POM подойдет идеально. Сочетание высокой твердости, прочности (в том числе ударной) и износостойкости - главный плюс этого пластика, тут ему просто нет равных.

Термическая устойчивость - второй большой плюс POM. Верхняя граница рабочей температуры переваливает за сто градусов Цельсия, по обещаниям может достигать и 140, во всяком случае к кипятку тестовый образец оказался полностью равнодушным, не изменил свойств вообще никак. Мороз до -50, а то и до -60 градусов ему тоже не страшен. Отсюда вытекает второе важное применение: детали, работающие в лютый мороз и в адскую жару. По этой характеристике пластик ничуть не уступает, а может и опережает лучшие образцы PC, SBS и HIPS.

Химическая стойкость. Не растворяется в большинстве органических растворителей, не обращает внимания на масла, бензин, щелочи и слабые кислоты. Может раствориться в гексафторацетоне, если кто-то его найдет. За химические свойства ему тоже пятерка с жирным плюсом.

Атмосферная стойкость. В чистом виде POM боится ультрафиолета, однако добавка в состав сополимера, а так же красителя (черного) сводит эту проблему на нет. Об отношении к перепадам температур написано выше, материал можно смело использовать на открытом воздухе в виде деталей машин, экстерьера, инструментов и так далее.

Внешне POM вполне симпатичный, глянцевый, скользкий на ощупь, при желании может применяться в декоративных целях, хотя это, разумеется, не совсем его специализация.

В отличие от нейлона хорошо обрабатывается механически: сверлится, точится, шлифуется. Небольшая вязкость делает постобработку занятием простым и приятным.

На данный момент уже могло сложиться впечатление о POM как об идеальном пластике, с непревзойденной прочностью, термической и химической стойкостью, низким износом, относительно невысокой ценой. Однако пришла пора поговорить о недостатках, которые, к сожалению, тоже есть и они весьма серьезны.

Как уже говорилось выше, POM бьет все рекорды по трудности печати. ABS, PC и NYLON в этом вопросе стоят, потупив взор, в сторонке, бросая на POM завистливые взгляды. Глянцевая структура поверхности лишает ее сколько-нибудь приемлемой адгезии. К столу принтера практически не липнет вообще. При температуре до 115 градусов отваливается сразу, при температуре 115 и выше отваливается чуть позже, но обязательно. Не могут гарантировать успех следующие мероприятия:

слой клея каляка-маляка,
abs-джус,
нагрев стола до 120℃ включительно,
пассивная термокамера,
широкая кайма,
рафт,
кожух.

Высокая термоусадка прилагается. Через несколько слоев деталь начинает коробить и, деталь с отошедшими сразу углами, окончательно отрывается от стола.

Разумеется, следует учитывать усадку в пару процентов (подбирается опытным путем) при проектировании или печати, если точные размеры имеют значение.

Малейший сквозняк вызывает перекосы и трещины на тонких элементах, а значит ни о каком обдуве не может быть и речи. Как следствие - возможен перегрев и оплавление. При этом недостаточный нагрев и высокая (свыше 40 мм/с) скорость приводит к плохой спекаемости слоев. Баланс достаточно тонок и шаток. Неутешительный для многих вывод: принтер без активной термокамеры вряд ли может надежно работать с POM.

Опыт показал, что скорость печати желательно снизить до 35 мм/с и менее. В противном случае стенки (и особенно заполнение) не успевают спекаться, превращаясь в хаотичный моток ниток.

При печати POM выделяет пары формальдегида - ядовитого вещества. Печать рекомендуется в проветриваемом помещении или с вытяжкой, что может быть еще одним источником губительного сквозняка.

Много терпения и устойчивая психика, позволяющая пережить череду неудачных попыток, возможно, и позволят получить несколько небольших деталей из этого материала, но стоит ли оно того, решает каждый для себя самостоятельно.

Попытка печати с кожухом, деталь оторвалась, кожух расслоился.

Попытка печати шестеренок, отрыв на третьем слое.

Основные настройки принтера

POM очень непростой для печати материал, даже несмотря на то, что не требует сверхвысоких температур сопла. Ранее упоминалось о значительной термоусадке и отвратительной адгезии, которые способны испортить настроение многим печатникам, особенно начинающим. Добиться более-менее гарантированного прилипания и сохранения формы можно лишь используя активную термокамеру. Подобные трудности знакомы нам по ABS и NYLON, но POM превзошел их вместе взятых.

Температура экструзии: 220-240 ℃
Температура стола: 110-120 ℃
Скорость печати: 20-35 мм/с
Высота слоя: от 25 до 75% диаметра сопла, лучше 50%.

При перемещении над заготовкой поднимать экструдер по оси Z, во избежание удара соплом по уже напечатанным элементам.
Настойчиво рекомендуется активная термокамера и прочие меры по усилению адгезии и защите от усадки.

Применение POM

Прочный, твердый, износостойкий, термостойкий и химически стойкий, POM может быть использован почти для всего, включая недоступные другим сферы применений. Небольшой и далеко не полный список:

функциональные, нагруженные механические детали,
детали автомобилей,
шестерни и шарниры,
ролики,
подшипники скольжения,
инструменты,
хомуты и зажимы,
емкости для жидкостей (в т.ч. горячих),
крепеж,
детали медицинского оборудования,
детали пищевой промышленности,
посуда,
декоративные изделия.

Бесцветный не рекомендуется использовать без защиты на открытом воздухе, особенно под лучами солнца, окрашенный и черный можно этим не ограничивать.

Вывод

POM - в полном смысле инженерный пластик, с вытекающими отсюда плюсами и минусами. Уникальный материал, сочетающий в себе лучшие свойства многих других инженерных пластиков, но крайне требовательный к принтеру и условиям печати.

На POM однозначно стоит обратить внимание и взять его на вооружение, если требуется создать деталь, которая не подведет в экстремальных условиях. Там, где другие пластики плавятся, ломаются, раскрашиваются и изнашиваются, POM работает и работает.

К сожалению, далеко не каждый принтер гарантированно справится с печатью POMом. Высокая усадка, низкая адгезия делает печать очень сложной, а в ряде случаев и невозможной. Имея намерение изготовить деталь из POM, будьте морально готовы к трудностям, потере времени и материалов, однако зачастую свойства готовой детали того стоят.

FAQ

Насколько высока ударная прочность POM по сравнению с другими пластиками?
Одна из лучших для пластиков, по этому показателю превосходит PETG, NYLON и даже PC.

Выделяет ли POM вредные пары при печати? Опасен ли он в холодном виде?
Выделяет формальдегид, область печати нуждается в вентиляции. В холодном виде безопасен, однако стоит с опасением применять в медицине и пищевой промышленности.

Стоит ли иметь POM в домашней коллекции?
Трудно сказать однозначно. В виде изделия пластик этот замечательный, но вот изготовить то самое изделие в домашних условиях невероятно трудно. Скорее всего, есть смысл обратить внимание на более покладистые инженерные пластики - нейлон и поликарбонат, они тоже довольно капризны, но приспособиться к ним намного проще. Если же вы счастливый обладатель принтера с активной термокамерой и занимаетесь изготовлением деталей повышенной прочности, то иметь POM в запасе однозначно стоит.