PC (поликарбонат) пластик для 3D принтера. Особенности, применение, настройки печати.

3D печать 1 сентября 2024

Содержание

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

Общие характеристики

Возникла необходимость напечатать по-настоящему термостойкий предмет - хомут для трубы отопления, пробку на радиатор, чашку для кофе, в конце-концов? А может, деталь для морозильника или кондиционера? Или запчасть автомобиля, который эксплуатируется круглый год? Пожалуй, единственный материал из тех, что можно использовать на домашних принтерах, который способен не менять своих свойств в огромном диапазоне температур от -140 до +150 ℃ - это поликарбонат, сокращенно - PC.

Несмотря на отличные физические характеристики - непревзойденную прочность и жесткость, PC нельзя назвать популярным пластиком. Он довольно требователен к принтеру и капризен в печати, а цена его примерно вдвое выше, чем у “попсы”, типа PLA, ABS и PETG. Стоит ли иметь его в своей коллекции и, если да, то для чего, попробуем разобраться.

Где приобрести пластик?
Филамент для 3д принтера можно купить в нашем магазине 3DIY

Особенности, плюсы и минусы PC

Большинство известных нам печатных материалов начинают “плыть” при температуре от 60 до 90 ℃, а при переохлаждении ниже -10 ℃ становятся хрупкими как стекло. Мы стараемся не допускать перегрева или заморозки “рабочих зон” для наших деталей, что сильно сокращает сферу их применения. К сожалению, работа в экстремальных температурных условиях для популярных материалов почти невозможна, и вот тут на помощь приходит поликарбонат со своей термостойкостью и морозоустойчивостью. Ему не страшны морозы до безумных -140 ℃, каких не бывает даже в полюсе холода в зимнюю ночь, и он же способен выдерживать нагрев до +150 ℃. Кипяток, от которого раскисают остальные пластики, для него вообще не противник. Широчайший диапазон рабочих температур - главная особенность героя нашей статьи, поликарбоната.

Небольшой эксперимент. Два одинаковых бруска, левый напечатан из PETG, правый из PC. Оба были погружены в кипящую воду на несколько секунд, после чего подверглись одинаковой нагрузке не игзиб. Разница в результатах очевидна.

PC очень прочный и самый жесткий из всех термопластов и это вторая его важная особенность. Особенно впечатляет несравнимая ударопрочность поликарбоната. Если ваша деталь должна выдерживать большие нагрузки при минимальных размерах, PC может очень пригодиться.

В чистом виде, без красителей, PC прозрачен как стекло, что тоже находит свое применение. Напечатанные лампы, плафоны и прочие светильники будут выглядеть шикарно и естественно.

Безвреден для окружающей среды, не токсичен, может быть использован для изготовления посуды и предметов медицинского назначения.

Замечательно обрабатывается механически, точится, сверлится, строгается, шлифуется. Постобработка поликарбоната - сплошное удовольствие.

Поверхность гладкая, но не глянцевая, приятная на ощупь, как бы теплая, напоминает дерево. Изделия имеют замечательный внешний вид.

Химически стоек к большинству веществ, окружающих нас в привычной жизни. Равнодушен к большинству кислот, щелочей и спиртов, маслу, бензину и ацетону. Не подвержен биоразложению.

PC, к сожалению, не лишен недостатков. Один из самых крупных - высокая термоусадка, что тянет за собой все известные еще с ABS проблемы с печатью: изменение геометрии, расслоение, отлипание от стола, боязнь сквозняков и так далее. Не всегда помогают даже нагрев платформы до 120 ℃ и адгезивы. В идеале нужна термокамера, лучше всего активная.

Высокая термостойкость требует и высокой температуры печати, для разных партий от сопла потребуется от 250 до 310 ℃, что не всякий бытовой принтер сможет обеспечить.

Цена PC выше примерно вдвое, по сравнению с популярными пластиками.

PC крайне гигроскопичен, то есть активно впитывает влагу прямо из воздуха. Перед печатью пруток следует сушить в течение нескольких часов, а после печати рекомендуется прятать его на хранение в герметичный пакет.

Разрушается от ультрафиолета, что, пожалуй, является его главным недостатком, закрывающим использование под открытыми солнечными лучами и прочими источниками УФ. Следует позаботиться об укрытии изделия другими предметами или при помощи покрытия, благо хорошо окрашивается.

Цветовая гамма, выпускаемых прутков PC весьма бледна, так как пластик больше причисляется к инженерным, чем к бытовым, от которых требуется не красота, а свойства. Чаще всего встречается натуральный (прозрачный) вариант, белый и черный.

Не держит ДХМ и ДХЭ, аммиак, ряд концентрированных кислот и органических растворителей. Впрочем, у большинства пластиков этот список куда длиннее. В плане химической стойкости PC выгодно от них отличается.

Основные настройки принтера

PC непростой для печати материал. Как уже было сказано выше, он имеет значительную термоусадку, способную испортить настроение многим печатникам, особенно начинающим. Плохо липнет к столу, добиться более-менее гарантированного прилегания можно лишь поднимая температуру до 100 ℃ и выше, предварительно нанеся на стекло адгезив, ну и не дышать на деталь в процессе печати. Впрочем, тут он не уникален, подобные трудности знакомы нам по ABS и NYLON. Следует обратить внимание на то, что не все принтеры способны нагревать сопло до температур под 300 ℃ и более, прежде чем купить катушку и пытаться печатать, убедитесь, что это возможно.

В целом же, приспособиться и добиться хорошего качества печати поликарбонатом вполне возможно.

Температура экструзии: 250-310 ℃
Температура стола: 100-120 ℃
Скорость печати: 30-60 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.

Если печатается непосредственно от стола, рекомендуется нанести слой 3D-лака или другого адгезива.

Нужны комплектующие?
Запчасти для 3д принтера можно заказать у нас в онлайн магазине!

Применение PC

Благодаря прочности, твердости и рекордной термостойкости, PC может быть использован почти для всего, включая недоступные другим сферы применений. Небольшой и далеко не полный список:

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

Не рекомендуется использовать без защиты на открытом воздухе, особенно под лучами солнца.

Вывод

PC - незаменимый для некоторых случаев материал благодаря своим уникальным характеристикам. Прочный, жесткий, термо- и морозостойкий, долговечный, с неплохой химической защитой, хорошо обрабатывается механически. На PC однозначно стоит обратить внимание и взять его на вооружение, если требуется создать деталь, которая не подведет в экстремальных условиях, недоступных другим пластикам.

Высокая цена и некоторые сложности в печати не позволяют пользоваться им легко и постоянно, но для особых случаев иметь в запасе катушку-другую весьма разумно.

FAQ

Насколько высока ударная прочность PC по сравнению с другими пластиками?
Из поликарбоната делают каски для спортсменов, защитные стекла для рабочих, теплицы, способные выдерживать крупный град при минимальной толщине. Да, это, пожалуй, самый ударопрочный пластик из тех, что нам доступны.

Выделяет ли PC вредные пары при печати? Опасен ли он в холодном виде?
Нет, это экологически безопасное вещество и в горячем, и в холодном виде, он применяется даже в пищевой промышленности и в медицине.

Что насчет износостойкости PC?
Про этот параметр информации мало. В теории, он должен быть вполне износостоек, во всяком случае не меньше, чем PETG и ABS, но в широком применении для шестеренок и прочих шарниров замечен не был. Для подобных изделий рекомендуем применять проверенный и однозначно лучший в этом направлении NYLON, возможно, в сочетании с PC в качестве основного несущего нагрузку жесткого элемента.