Разновидности химической постобработки 3D печатных моделей из пластика

Содержание

• Для чего нужна постобработка.
• Постобработка ABS.
• Постобработка PLA и PETG.
• Постобработка SBS.
• Постобработка остальных пластиков.
• Выводы.
• FAQ.

Для чего нужна постобработка

Далеко не всегда снятая со стола свеженапечатанная модель имеет идеальные формы и выглядит законченно. Чем сложнее геометрия, тем больше артефактов, “соплей”, неровностей, швов, поддержек и следов после их удаления. Любой, даже начинающий печатник сталкивался с проблемой “ожидание и реальность” много раз.

По большей части, негативные явления, которые, увы, пока что неизбежны на 100%, могут быть исправлены после печати несколькими способами: механическим, химическим, термическим, а также при помощи нанесения покрытий и добавления материалов.

Инструменты для механической постобработки это: надфиль, шкурка, сверло, скальпель, пила и так далее. Точим, сверлим, шкурим, тут все понятно интуитивно. Термической обработкой пользоваться стоит осторожно, она требует более квалифицированного подхода. С помощью фена или даже открытого огня быстро и эффективно убираются тонкие нити пластика, оставшиеся после ретрактов тягучих пластиков. Существуют инструменты для разглаживания поверхности нагретым инструментом, но пользоваться ими, без риска испортить деталь, могут не все ювелиры.

Шпаклевка, лакировка и покраска модели тоже неплохое решение для улучшения внешности декоративных изделий, особенно в сочетании с предварительной механической шлифовкой. Жаль, что не все пластики охотно держат на себе инородные покрытия.

Сегодня поговорим о химической постобработке. Как и что можно сделать с пластиком при помощи различных веществ. Пластиков для 3D печати на сегодняшний день существует великое множество, все они отличаются по химическим свойствам, а значит требуют разных подходов.

Комплектующие 3D принтера.
Все, что вам нужно из запчастей 3D принтера можно купить в нашем онлайн магазине https://3d-diy.ru/catalog/spare-parts-3d-printer/ с оплатой онлайн и доставкой от 1 дня.

Внимание! Все химические вещества, упомянутые ниже, жидкие. Используйте перчатки для защиты рук и очки для защиты глаз при работе с ними. Еще они достаточно летучи и не очень полезны для органов дыхания, некоторые и вовсе считаются настоящими ядами. Обязательно работайте в проветриваемом помещении и/или используйте средства индивидуальной защиты!

Постобработка ABS

ABS - самый удобный и приятный пластик для химической постобработки. Возможно, немалой части своей популярности он обязан именно этому. ABS растворяется в ацетоне, но довольно медленно, что позволяет извлечь из этого свойства множество полезных эффектов.

Сглаживание поверхности. Достаточно просто нанести ацетон на модель из ABS, например, при помощи кисти, чтобы увидеть волшебство. Все неровности, включая слои печати, разглаживаются как утюгом практически моментально.

Менее технологичный способ - обмакнуть на несколько секунд деталь в ацетон целиком или частично, если есть подходящая посуда и достаточное количество растворителя.

Более технологичный способ - распылить ацетон на поверхность пульверизатором, эффект схож с кистью, но без следов от нее.

Еще более продвинутый, но и более сложный в исполнении способ - ацетоновая баня. Суть в том, чтобы закрыть модель на некоторое время в замкнутом пространстве, заполненном ацетоновыми парами, благо испаряется он всего лишь при 56 ℃. Получить из него насыщенный пар проблемой не является.

В продаже существуют промышленные установки для ацетоновой бани, например Magix Box, но они редки и недешевы.

Несложно сделать баню для отпечатков самостоятельно. Потребуется любая, относительно герметичная и прозрачная, емкость, поддержки или подвесы из нерастворимого материала (нити, фольга и прочее), сам ацетон и ловкость рук.

Устанавливаем (подвешиваем) модель в емкость, заливаем немного ацетона на донышко. Для усиления парообразования рекомендуется использовать бумажные салфетки, они многократно увеличат площадь испарения. Закрываем емкость, дополнительно герметизируем при необходимости. Можно слегка подогреть, но не перестараться.

Прозрачность емкости была упомянута неслучайно, контролировать процесс разглаживания следует визуально и вовремя прервать процедуру, когда задача будет выполнена.

Вскрывая емкость, помним, что пары ацетона вредны и взрывоопасны! Следует делать это в проветриваемом помещении вдали от источников огня, а лучше на свежем воздухе.

Если все сделать правильно, результат будет просто шикарный.

Кроме приятного глазу глянца, химическое сглаживание улучшает физические свойства поверхности, закрывает микроскопические щели трещины, повышает прочность печатных слоев и прочность всей детали в целом.

Растворимость ABS ацетоном успешно используется и для склеивания. Достаточно смочить контактные поверхности кисточкой, сжать их на несколько секунд, чтобы получить неразъемное соединение на молекулярном уровне.

Постобработка PLA и PETG

К сожалению, все остальные пластики, кроме ABS, гораздо менее склонны к легкой и эффектной химической обработке. PLA и PETG примерно одинаково реагируют на одинаковые же растворители, но результат трудно назвать замечательным. Нельзя сказать, что PLA и PETG растворяются в прямом смысле слова, скорее набухают.

Все, что могут ДХЭ (дихлорэтан) и ДХМ (дихлорметан), это размягчать поверхность материала. Для чего это может понадобиться? Например, для изменения геометрии, можно слегка подогнуть деталь, вытянуть ее или сплющить. Локальный нагрев сделает то же самое, но выполнить его, зачастую, труднее, чем просто помазать часть детали кисточкой.

Можно склеить две поверхности из одинакового материала, но не так крепко, как в случае с ацетоном и ABS. Учитывая, что дихлорэтан (метан) впитывается в пластик как губка и проникают гораздо глубже, чем хотелось бы, можно ненароком смять часть склеиваемых деталей, что не всегда хорошо.

Длительное воздействие растворителя на PLA вызывает его деформацию даже без нагрузки, причем неравномерную, что приводит к разрывам и трещинам.

Физические свойства PETG и PLA при помощи химии улучшаются не так значительно, как у ABS, смысла в этом особого нет. Следует также учитывать, что PLA, будучи обработан растворителем, делается плотнее, заметно усаживается, это следует учитывать перед печатью и масштабировать деталь в большую сторону.

Разровнять поверхность PLA вручную можно лишь при большой ловкости и удаче, да и то не до зеркала. Главное не переборщить с количеством растворителя. PETG же по природе своей обладает глянцем, а заровнять ему слои химически очень сложно.

Более приемлемых результатов можно добиться для PLA в дихлорметановой (дихлорэтановой) бане, сделанной по подобию ацетоновой. Однако стоит помнить, что ДХЭ и, особенно, ДХМ гораздо токсичнее ацетона, работать с ними следует в несколько раз осторожнее.

Итого: химическая обработка для PLA и PETG вещь весьма неоднозначная, улучшения внешнего вида приносит немного, прочности не особо добавляет, но может размягчить для доводки геометрии по месту службы и склеить чуть лучше, чем адгезивный клей.

Постобработка SBS

SBS - атмосферостойкий аналог ABS, не боится ни жары ни холода, ни солнечных лучей. Применяется для изготовления деталей машин и прочих изделий, работающих на свежем воздухе.

SBS чувствителен к D-лимонену, ксилолу и сольвенту. Обрабатывать очень просто: наносим растворитель на поверхность детали равномерно и даем высохнуть. Поверхность в результате разглаживается, обретает блеск и монолитность. Обратной стороной обработки является то, что материал становится более гибким. Трудно сказать, хорошо это или плохо, зависит от применения конкретного изделия, но это обязательно следует учитывать. Эффект повышения эластичности усиливается, если модель окунуть в растворитель полностью и дать ему несколько секунд вволю пропитаться.

Сольвент не очень вреден, но очень вонюч. Ксилол менее противен, а D-лимонен и вовсе пахнет лимончиком, правда и стоит дороже.

В целом, пользоваться химией для SBS можно и даже полезно, если требуется улучшить внешний вид, прочность и гибкость изделия.

Постобработка остальных пластиков

Кроме перечисленных выше ABS, PLA, PETG и SBS существует еще масса различных материалов для 3D печати. Правда, бо́льшая часть из них не так популярна, как наша великолепная четверка и используется по необходимости там, где этого требуют строгие условия. Кратко перечислим чего и как “боятся” наиболее известные из оставшихся пластики.

Arduino и робототехника
Радиодетали, модули, одноплатники и многое другое вы можете приобрести в нашем магазине 3DIY https://3d-diy.ru/catalog/arduino-and-robotics/. Доставляем во все регионы России.

Вывод

Самым лучшим материалом для химической постобработки, безусловно, является ABS, что является одним из его главных преимуществ. Он хорошо разглаживается, вплоть до полировки поверхности, склеивается и упрочняется от ацетона и его паров. SBS тоже неплохо обрабатывается, но с некоторым изменением физических свойств. Все остальные пластики относятся к химии более скептично, либо просто растворяются, как выполнившие свою роль в качестве поддержки, либо размягчаются и набухают для оперативного изменения формы.

В любом случае, прежде, чем пытаться что-то сделать с важной и дорогой моделью химическим путем, попробуйте провести серию экспериментов на том, чего не жалко из того же материала.

FAQ