После покупки первого экструзионного 3D-принтера неизбежно возникает вопрос: а чем, собственно, печатать? Сегодня поговорим о двух популярных материалах, подходящих для начинающих пользователей и вкупе способных выполнять основную массу задач. Что еще лучше, дорогие 3D-принтеры не требуются!
ПЛА и ПЭТГ традиционно входят в тройку наиболее популярных расходных материалов в любительской FDM 3D-печати. Замыкает тройку АБС (ABS, акрилонитрилбутадиенстирол). Этот материал весьма практичен, но в то же время очень привередлив, а потому его лучше оставить на потом, когда будут освоены азы 3D-печати. Если вас интересует АБС, предлагаем почитать подробное описание по этой ссылке или даже наше сравнение АБС и ПЭТГ, а пока займемся материалами попроще.
ПЛА
ПЛА (PLA) расшифровывается как «полилактид», он же «полимолочная кислота». Сырьем для производства полилактида обычно служит кукуруза, хотя возможны и другие варианты, например сахарный тростник. Этот полимер считается безопасным и экологичным, но здесь необходимо сделать одну оговорку: чистый полилактид действительно нетоксичен, но в филаментах могут быть вредные добавки или красители. Здесь все зависит от производителя, но наш ПЛА (REC PLA) имеет сертификат, допускающий контакт с пищей. Само собой, не стоит забывать и о чистоте оборудования.
Главная особенность ПЛА, обуславливающая его популярность — простота 3D-печати. Благодаря низкой температуре экструзии и незначительной термоусадке полилактидом легко печатать даже на самых простых, недорогих 3D-принтерах без термокамер и даже без подогреваемых столиков.
Есть и обратная сторона медали: относительная легкоплавкость этого полимера означает, что он малопригоден для производства функциональных изделий, особенно теплонагруженных. Об этом также необходимо помнить при изготовлении деталей для эксплуатации на открытом воздухе, так как они могут «поплыть» на солнце. Кроме того, полилактид обладает довольно высокой твердостью, но при этом хрупок, так что не стоит полагаться на ПЛА при 3D-печати изделий, работающих под нагрузками на изгиб или растяжение. Здесь как раз лучше подойдет ПЭТГ.
ПЭТГ
ПЭТГ (PETG) означает «полиэтилентерефталатгликоль», и с этом полимером знаком каждый, кто хотя бы раз держал в руке прозрачную пластиковую бутылку с напитком. Промышленный вариант называется ПЭТ, однако это тоже вариант ПЭТГ в том смысле, что он тоже содержит гликоль, но с немного другим составом и в разных пропорциях. Если вкратце, ПЭТГ — это аморфный полимер, а ПЭТ — полукристаллический, поэтому ПЭТГ более пластичен, обладает чуть меньшей температурой экструзии и менее склонен к деформациям из-за термоусадки, что особенно полезно при 3D-печати. Подробнее про разницу между ПЭТ и ПЭТГ рассказывается в отдельной статье.
ПЭТГ — это уже не биополимер, как полилактид, а производное нефти. С другой стороны, ПЭТГ очень стабилен и вполне безопасен, а потому допускается к производству пищевой тары, что мы и видим на полках магазинов. Это касается и нашего варианта ПЭТГ под названием REC Relax: с сертификатом допуска к контакту с пищей можно ознакомиться в специальном разделе нашего сайта. Опять-таки стоит помнить, что далеко не каждый производитель предлагает безопасный ПЭТГ, так как вопрос не только в базовом полимере, но и других добавках, например тех же красителях.
ПЭТГ намного лучше подходит для инженерных приложений, чем ПЛА. Этот полимер более прочен и износостоек, выдерживает нагревание до более высоких температур, да к тому же обладает хорошим сопротивлением к ультрафиолетовому облучению и химикатам.
Печатать ПЭТГ несколько сложнее, но не сильно. ПЭТГ экструдируется при чуть более высоких температурах, но с задачей справятся даже хотэнды на самых дешевых 3D-принтерах. Дополнительно можно столкнуться с чрезмерной адгезией и паутиной, но это достаточно легко решаемые проблемы, о которых поговорим чуть ниже.
Особенности 3D-печати
Как мы уже упоминали, ПЛА печатается на низких температурах. В случае с REC PLA хватит 200-220°С. При необходимости можно обойтись без подогрева столика, но при наличии такового можно выставить температуру не выше 60°С. Превышать это значение не следует, так как модель может «поплыть» под собственным весом. Для обеспечения адгезии со столиком, особенно холодным, необходимо либо нанести на поверхность малярный скотч, либо использовать столик с полиэфиримидным покрытием, либо использовать клей, например Bubble glue.
Для нашего варианта ПЭТГ, то есть REC Relax, температуру экструзии следует выставлять в диапазоне 215-245°С, а температуру столика — в районе 60-80°С. С ПЭТГ могут возникнуть проблемы в виде так называемой «паутины» — тонких нитей, тянущихся за соплом при холостом перемещении головки. Серьезных проблем они не вызывают, так как после 3D-печати легко удаляются, но все же раздражают и ведут к перерасходу материала. При появлении паутины попробуйте либо увеличить длину ретракта, либо слегка понизить температуру экструзии, либо и то, и другое.
При 3D-печати ПЭТГ также настоятельно рекомендуется использовать клеи, но не столько для повышения адгезии, сколько наоборот: дело в том, что ПЭТГ отлично схватывается со многими гладкими поверхностями, особенно стеклянными столиками. При отделении готовой модели можно даже вырвать куски стекла. В таких случаях тонкий слой клея поверх столика будет служить разделительным слоем, удерживающим адгезию на оптимальном уровне. Попробуйте клеи Bubble glue или Picaso, они созданы как раз с этой целью.
Физико-механические свойства
3D-печатные изделия из ПЭТГ отличаются высокой прочностью, проистекающей как из свойств самого материала, так и отличной когезии слоев. Из ПЭТГ вполне можно делать механические детали, например шестерни, а также крепления, защитные кожухи и тому подобное. Слои в моделях из ПЛА схватываются не так прочно, да и сам полимер относительно хрупок, а потому полилактид подходит в основном для изготовления игрушек, сувениров, украшений и прочих изделий, не подверженных высоким механическим и тепловым нагрузкам.
Помните упомянутую выше паутину? Ее появление связано с высокой вязкостью ПЭТГ, а это, в свою очередь, говорит о высокой ударной стойкости и сопротивлении необратимым деформациям. Другими словами, если ПЛА легко ломается при ударах или сильных изгибах, ПЭТГ намного более податлив и скорее согнется, чем сломается.
ПЭТГ также намного лучше подходит для эксплуатации на открытом воздухе. ПЛА размягчается уже при 50°С, поэтому оставлять изделия из полилактида под солнцем категорически не рекомендуется, а уж тем более использовать этот полимер в производстве ответственных деталей вроде креплений. ПЭТГ, с другой стороны, с легкостью выдерживает температуры до 80°С.
Переработка
Отдельно необходимо упомянуть про экологичность, раз эта тема так часто всплывает последнее время. Да, ПЛА производится из растительного сырья, однако слухи про его недолговечность сильно преувеличены. ПЛА действительно биоразлагаем, но в обычных условиях с легкостью может эксплуатироваться годами, особенно в помещениях. Даже на открытом воздухе полилактид может провести несколько лет до того, как станут заметны следы деградации. Во многом это зависит от климата — чем он прохладнее и суше, тем дольше продержится ПЛА.
При этом ПЛА обычно не идет на переработку, но его можно компостировать, хотя даже в этом случае процесс будет долгим, если не создать необходимые условия — повышенные температуру и влажность. Этот процесс именуется горячим компостированием и из-за сложности обычно применяется только в промышленных масштабах. Другими словами, непосредственной угрозы природе отходы из полилактида не несут, но если его не утилизировать должным образом, мусор будет валяться под открытым небом долгие годы.
ПЭТГ, с другой стороны, отлично поддается вторичной переработке. Вопрос лишь в том, удастся ли найти предприятие, готовое взяться за это дело. Переработка пищевой тары понемногу развивается, но отходы 3D-печати могут просто не взять из-за несоответствий по химическому составу и даже цвету, ибо ПЭТГ и ПЭТ — это все-таки разные полимеры.
Как вариант, можно обзавестись самодельным или покупным экструдером филамента, чтобы перерабатывать ненужные или испорченные модели и мусор обратно в расходный материал. При наличии такого оборудования можно пускать обратно в дело и ПЛА, и ПЭТГ, но не стоит забывать о деградации материала, неминуемой при повторной термической обработке. Чтобы вторичное сырье как можно дольше сохраняло исходные или близкие к исходным физико-механические свойства, его необходимо разбавлять первичным сырьем.
Если вас интересует такой вариант, свяжитесь с нами: мы предлагаем не только готовые филаменты, но и грануляты — как мелким, так и крупным оптом.
Более подробную информацию о филаментах REC PLA и REC Relax можно найти в статьях по ссылкам:
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся
Вход через социальные сети