Какой столик 3D-принтера выбрать для оптимальной адгезии

Качественный первый слой — залог успешной 3D-печати, а для надежной адгезии пластика необходимо заранее озаботиться подбором столика и, возможно, дополнительных адгезионных средств. Разбираемся на самых распространенных примерах филаментов для FDM 3D-принтеров.

Содержание:

1. Полилактид (PLA)
2. Полиэтилентерефталатгликоль (PETG)
3. Термопластичные полиуретаны (TPU)
4. Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) и акрилонитрилстиролакрилат (ASA)
5. Полиамиды (нейлоны)
6. Поликарбонат (PC)
7. Полипропилен (PP)

1. Полилактид (PLA)

Полилактид (PLA) — самый простой в обращении материал с широким выбором опций относительно рабочих поверхностей. Самый популярный вариант — гладкие и фактурные полиэфиримидные покрытия, как правило на столиках из упругой листовой стали. PLA отлично схватывается с такими покрытиями в горячем состоянии и легко отлипает после охлаждения. Выбор гладкого или фактурного покрытия в случае с PLA не имеет особого значения с точки зрения адгезии, так что можно ориентироваться на эстетику: поверхность зеркально отпечатается на нижнем слое, и он будет либо гладким, либо фактурным, смотря какое покрытие.

Большинство производителей в наши дни предлагают столики с полиэфиримидными покрытиями как стандартную опцию, но многие успешно пользуются стеклянными вариантами, распространенные на более старых моделях 3D-принтеров. Стекло медленнее прогревается и не сгибается, что усложняет отделение моделей. С другой стороны, оно не закручивается под влиянием усадки, хотя с PLA это не проблема — при остывании этот полимер почти не теряет объем.

Один интересный и относительно недавний вариант — «голографические» столики. Обычно это полипропиленовые пленки с мелким рисунком, создающим эффект переливающегося объемного изображения. Другими словами, это тоже фактурные покрытия, хорошо схватывающиеся с пластиком и передающими на первой слой собственные рисунки, только зеркально. Получаемые поверхности выглядят вполне привлекательно и даже сами могут передавать голографический эффект за счет преломления света отпечатавшейся мелкой фактурой, благодаря чему такие столики ценятся как инструмент художественного оформления.

2. Полиэтилентерефталатгликоль (PETG)

Полиэтилентерефталатгликоль (PETG) — очень вязкий и липучий полимер, так что к выбору рабочей поверхности стоит подходить аккуратно. Зачастую он схватывается со столиками не просто хорошо, а слишком хорошо — так, что модель потом не отодрать без повреждения либо самой модели, либо поверхности. Особенно это касается гладких поверхностей — стекла и ровных полиэфиримидных покрытий.

Лучше всего для работы с PETG подходит фактурное полиэфиримидное покрытие, либо «сатиновые» варианты. Последние — тот же полиэфиримид, только с более мелкой фактурой, где-то посередине между обычными фактурными столиками и гладкими. Такие варианты предлагает, например, компания Prusa Research.

Если фактурного столика под рукой нет, можно использовать и гладкие, но в комбинации с клеем. Клей в этом случае будет играть роль не не только адгезионного средства, но и разделительного слоя — так, чтобы схватывание было достаточным и не избыточным. Хорошо подойдет либо канцелярский клей-карандаш, либо спрей или аэрозоль на изопропиловой основе.

3. Термопластичные полиуретаны (TPU)

Термопластичные полиуретаны (TPU) тоже могут слишком сильно схватываться, так что лучше использовать фактурные полиэфиримидные столики и/или клеи на изопропиловой основе — REC Bubble Glue, The3D Click или Picaso.

Дополнительно можно поиграть с настройками первого слоя — отрегулировать начальную высоту сопла так, чтобы пластик не слишком сильно вмазывался в столик. Это поможет отделять готовые изделия, что само по себе может быть слегка проблематично на гибких столиках из-за эластичности самого полимера, если речь идет о мягких полиуретанах вроде REC Soft Flex или REC Easy Flex. С твердыми вариантами вроде REC TPU D70 или композита REC TPU GF работать проще, так как по жесткости они напоминают скорее ABS.

4. Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) и акрилонитрилстиролакрилат (ASA)

Эти два материала наоборот требуют высокой адгезии, так как оба демонстрируют высокую усадку. При работе с этими термопластами крайне рекомендуется использовать не только подогреваемые столики, но и термокамеры, помогающие стабилизировать геометрию. Зачастую и этого недостаточно, особенно при 3D-печати крупных изделий, поэту приходится использовать дополнительные адгезионные средства.

Хорошо подойдут столики с фактурным полиэфиримидным покрытием. В случае с ABS и ASA неровности помогают схватываться, несколько увеличивая площадь контакта. Если используется гладкий полиэфиримидный или стеклянный столик, потребуется клей на изопропиловой основе. Усадка проявляется наиболее ярко при 3D-печати больших моделей, и в таких случаях для улучшения адгезии могут дополнительно потребоваться рафты или бримы, которые можно настроить в слайсере.

Также стоит иметь в виду, что модели из ABS и ASA при усадке могут если не отлипать, то выгибать столик. Если используется гибкий столик, края желательно зафиксировать на платформе канцелярскими зажимами. Стекло, с другой стороны, гнуться не будет, но на поверхность обязательно придется наносить либо клей на изопропиловой основе, либо самодельный клей из раствора соответствующего полимера в ацетоне.

5. Полиамиды (нейлоны)

Нейлоны — особенно хитрые материалы, попортившие немало нервов многим 3D-печатникам. Вариантов несколько: клей ПВА, самодельный клей из раствора повидона в изопропиловом или этиловом спирте, либо даже 3D-печать подложки акрилонитрилбутадиенстиролом (ABS) и сразу же построение нейлоновой модели поверх еще горячего ABS.

Самым лучшим материалом, позволяющим обходиться без дополнительных адгезионных средств, считается стеклотекстолит — тот самый композит из стеклоткани и эпоксидных смол, из которого изготавливаются печатные платы. Заодно не забудьте просушить филамент: нейлоны особенно гигроскопичны, а накопленная влага будет снижать адгезию.

Стеклотекстолит подбирайте аккуратно, так как не все марки выдерживают необходимые температуры. Для отделения моделей старайтесь не использовать острые скребки, так как стеклотекстолит довольно легко царапается. Отдирать тоже нужно аккуратно, чтобы не повредить поверхность.

Помимо чистых нейлонов — REC PA6 и REC PA12 — такие столики хорошо подойдут и для нейлоновых композитов с волоконными наполнителями, то есть REC Friction, REC UltraX и REC Printamid 1284.

6. Поликарбонат (PC)

С поликарбонатом история примерно такая же, как с ABS и ASA: это сильно усаживающийся инженерный термопласт, так что желательно использовать термокамеры и столики с фактурным покрытием из полиэфиримида.

Дополнительно можно нанести слой специального клея Adhesivix Pro, разработанного специально для работы с тугоплавкими термопластами и выдерживающего температуры столика до 200°С. Как вариант, можно использовать стеклотекстолит или обычное стекло в комбинации с клеем.

7. Полипропилен (PP)

Полипропилен — материал исключительно брезгливый в том смысле, что он не липнет ни к чему кроме самого полипропилена. Это проблематично, так как готовых решений на рынке мало, хотя кое-какие есть, например Original Prusa PP Print Sheet.

Самый простой и практичный вариант — обклеить столик полипропиленовым упаковочным скотчем, только аккуратно, чтобы не было пузырьков. Решение дешевое и эффективное, но имейте в виду, что упаковочные скотчи делают и из других термопластов, например полиэтилена, поэтому обязательно проверьте состав перед покупкой. Нужен именно полипропиленовый скотч и только полипропиленовый.

Полипропилен также сильно усаживается, поэтому не помешает добавить в слайсере брим для увеличения площади контакта с рабочей поверхностью.

Остались вопросы? Свяжитесь с нами, и специалисты REC будут рады предоставить подробную консультацию.