Если в закромах остались катушки с филаментом, но без маркировки, не унывайте. Делимся простыми методами идентификации филаментов для 3D-принтеров в бытовых условиях.
Скажем честно: большинство энтузиастов 3D-печати сталкивались с ситуацией, когда на полке лежат катушки или мотки филамента, а вот что это за материал — загадка. Может быть отвалились наклейки, а может быть маркировки не было изначально. Конечно, самый надежный подход — самостоятельная сортировка и маркировка филаментов, но если вы все-таки забыли подписать катушку, нужно как-то определить что это за полимер.
Почему это важно? По ряду причин. Самая очевидная — температура экструзии, разнящаяся от пластика к пластику. Если полимер недогреть, будут проблемы с подачей. Если перегреть, можно получить дефекты, накипь в хотэнде и сопле или даже разрушение материала и выделение летучих веществ в результате пиролиза.
Вторая — адгезионные средства и усадка. Полиэтилентерефталатгликоль (ПЭТГ) хорошо липнет к стеклу, как правило не требуя клеев, полилактид (ПЛА) и ПЭТГ почти не усаживаются, а вот с АБС все сложнее: это отличный полимер, прочный и долговечный, но в то же время требующий использования клеев, подогреваемых столиков и термокамер, особенно если речь идет о достаточно крупногабаритных деталях.
Главная же — целевое использование. У разных полимеров разные свойства, и если перепутать пластик, можно получить детали совсем не с теми физико-механическими или химическими свойствами — например, плавящиеся на солнце или растворяющиеся при контакте с горюче-смазочными материалами.
Точно идентифицировать пластик для 3D-печати в домашних условиях может быть сложно, особенно если это достаточно экзотичный полимер или композит. Для простоты рассмотрим самые популярные варианты — полилактид (PLA), полиэтилентерефталатгликоль (PETG), акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), нейлоны (полиамиды или PA), ударопрочный полистирол (HIPS), а также поликарбонат и стиролбутадиенстирол (SBS). Определять будем горением, плавлением и химией.
Горение и плавление
Ввиду разного химического состава разные полимеры выделяют разные запахи, а также отличаются цветом пламени и характером горения. Кроме того, у разных полимеров разные температуры плавления, так что если у вас есть печь с точной регулировкой температуры или хотя бы плита и кастрюля с водой — это отличный метод.
Важно! Если вы собираетесь жечь филаменты, обязательно делайте это в проветриваемых помещениях. Некоторые полимеры могут выделять весьма токсичные и канцерогенные вещества, например стирол из ABS (акрилонитрилбутадиенстирола) — пусть и в невысоких концентрациях, но рисковать здоровьем все равно не стоит.
Не менее важно! Разные пластики горят по-разному: некоторые полимеры могут давать горящие капли, а следовательно необходимо соблюдать технику пожарной безопасности — жечь образцы филаментов только над негорючими поверхностями, например металлическими, а также использовать защиту для кожи, глаз и дыхательных путей.
Полилактид славится (не в лучшем смысле) легкоплавкостью, но не спешите списывать его со счетов — он ценится за простоту 3D-печати, нетоксичность и очень низкую термоусадку, а почему высокую размерную точность 3D-печатных изделий. Легкоплавкость в нашем случае — плюс. Этот полимер размягчается уже при 50-60°C, будучи самым легкоплавким в нашем списке. Попробуйте нагреть образец филамента до 60°С (можно просто погрузить филамент на минутку в горячую, но не кипящую воду), и если после этого он будет пластичен, вопрос, скорее всего, решен. При горении ПЛА обычно выделяет сладковатый запах: полилактид получают из кукурузы и сахарного тростника. Полилактид горит ровным, голубоватым пламенем, быстро затухает и не коптит.
ПЭТГ горит оранжево-красным пламенем, может выделять черный дым, а также дает горящие капли. Запах «химический», но довольно слабый, почти неощутимый. Размягчается при температурах выше 80°С, а следовательно становится пластичным при выдержке в слегка остывшей после вскипания воде.
АБС тоже горит оранжевым-красным пламенем, но значительно сильнее коптит черным дымом, а также выделяет очень неприятный, резкий запах и дает горящие капли. Размягчается при температурах выше 103°C, так что должен сохранять жесткость в воде на грани кипения.
Нейлоны быстро затухают, то есть для горения нужно поддерживать контакт с открытым пламенем. Горят желто-оранжевым пламенем. Мы предлагаем стеклонаполненный вариант под названием REC Friction c высокой теплостойкостью: температура размягчения — порядка 202°C, так что это материал без труда справится с закипевшей водой.
Будьте осторожны: нейлоны (полиамиды) весьма гигроскопичны, и если пластик набрал влагу, при горении он может шипеть и «плеваться». По запаху напоминает жженую шерсть.
Этот полимер весьма горюч, опять таки с оранжево-красным пламенем, и очень сильно коптит, но при этом почти не пахнет. Размягчается при температуре 96°С, то есть почти при температуре кипения воды.
Поликарбонат (PC)
Горит красным пламенем, очень сильно коптит и немного пахнет жжеными волосами. Очень горюч: капли могут продолжать гореть после падения на поверхность. Температура размягчения обычно варьируется в пределах 130-150°С, так что поликарбонат должен сохранять жесткость в едва закипевшей воде.
СБС (SBS)
Горит красным пламенем и ввиду довольно высокой гигроскопичности может «плеваться», как нейлоны. Коптит сильно, со слабым «пластиковым» запахом. Довольно легкоплавок, хотя и не так сильно, как полилактид — температура размягчения составляет порядка 75-90°С.
Растворители
Будем надеяться, что опыты с горячей водой и огнем позволили сузить список подозреваемых. Если точно выяснить вид пластика не удалось, можно попробовать еще один метод — обработку растворителями. У разных полимеров опять-таки разная стойкость к химикатам, чем мы и воспользуемся.
Кстати, эта особенность отлично играет на руку при 3D-печати опорных структур. Например, можно печатать детали из АБС, а поддержки — из полистирола. Полистирол хорошо растворяется в D-лимонене, а вот АБС этот растворитель не берет. Соответственно, для удаления опор можно просто выдержать модель в лимонене. Взгляните на таблицу в этой статье, чтобы узнать, как хорошо разные пластики схватываются друг с другом во время 3D-печати. Как вариант, подходящие растворители можно использовать для склеивания деталей или сглаживания поверхностей, как на иллюстрации выше.
Растворяется в D-лимонене и дихлорметане, устойчив к ацетону.
Стоек к большинству растворителей, слабо поддается дихлорметану, хорошо растворяется в дихлорэтане. При работе с дихлорэтаном будьте особенно осторожны, так как это весьма токсичное летучее вещество.
Растворяется в ацетоне, дихлорметане, дихлорэтане, тетрахлорэтилене, устойчив к D-лимонену.
Славится высокой химической стойкостью, не растворяется в большинстве органических растворителей. Уязвим к муравьиной кислоте, фенолу, спиртовому раствору хлорида кальция.
Отличается низкой химической стойкостью, растворяется в ацетоне, дихлорметане, этилацетате, толуоле, ксилоле.
Поликарбонат (PC)
Растворяется в этилацетате, набухает в ацетоне, стоек к D-лимонену.
СБС (SBS)
Растворяется в D-лимонене, дихлорметане, сольвенте, размягчается в ацетоне.
Если действовать методом исключения, этой информации должно хватить для идентификации большинства филаментов для 3D-принтеров. Напоследок повторим, что любые подобные эксперименты необходимо проводить со строжайшим соблюдением техники безопасности. Если у вас остались вопросы, свяжитесь с нами, и наши специалисты будут рады предоставить подробную консультацию.
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся
Вход через социальные сети