Покраска изделий после FDM 3D-печати

2 сентября 2022
1 комментарий

В наше время хватает 3D-принтеров с несколькими экструдерами или системами переключения филаментов, но если этого недостаточно, повысить презентабельность, а зачастую и долговечность 3D-печатных изделий можно покраской. В этой статье разберемся с главными моментами нанесения покрытий и пигментации.

Покраска 3D-печатных изделий

Содержание:

1. Грунтование.

2. Покраска кисточками.

3. Покраска аэрозолями.

4. Крашение.

5. Какие пластики можно красить?

6. Как улучшить схватывание краски с изделием?

7. О чем стоит помнить заранее.

По завершении 3D-печати модель необходимо довести до кондиции — выровнять слоистые поверхности и дефекты шлифованием и/или грунтованием. Химическое сглаживание растворителями использовать не стоит, так как доведенные до глянца поверхности будут хуже схватываться с покрытиями.

Покраска 3D-печатных изделий

Покрытия могут играть не только декоративную роль: например, краска или лак могут защитить полимерное изделие от пагубного воздействия ультрафиолетового излучения, что немаловажно при эксплуатации на открытом воздухе.

В этой статье рассмотрим несколько методов покраски 3D-печатных изделий, но начнем с грунтования.

1. Грунтование

Покраска 3D-печатных изделий

Первый, обязательный шаг перед покраской — нанесение грунта. Задача грунта — служить связующим слоем между пластиком и краской. Без него покрытие быстро облезет при перепадах температур и даже легком физическом контакте. С другой стороны, некоторые полимеры, например нейлон (REC Friction), вообще плохо схватываются с любыми грунтующими составами и лакокрасочными покрытиями, и в таких случаях необходимо прибегать к крашению вместо покраски. Это разные вещи, о чем мы поговорим чуть ниже.

Чаще всего для грунтования используются аэрозольные грунты. Наиболее популярные бренды — Tamiya, Rust-Oleum и KUDO.

Основные моменты:

  • первым делом очистите модель от пыли, грязи и жира, если есть такая необходимость, а затем обработайте наждачной бумагой;
  • наносите грунт тонкими, ровными слоями;
  • чередуйте нанесение слоев грунта с легким шлифованием — это поможет одновременно добиться ровности и лучшего схватывания слоев;
  • не спешите и позволяйте каждому слою полностью высыхать перед нанесением следующего, ориентируясь по времени на инструкции производителя.

2. Покраска кисточками

Покраска 3D-печатных изделий

Это самый простой и дешевый метод со своими плюсами и минусами. Идеально ровных покрытий добиться будет сложно, но если речь идет о художественной продукции, очевидные признаки ручной работы могут даже улучшить внешний вид и ценность изделия. Покраска кистями хорошо подходит для ПЛА (REC PLA), АБС (REC ABS) и ПЭТГ (REC Relax).

Выбирайте качественные кисти с достаточно жестким ворсом, в зависимости от вязкости используемой краски. Качество кисти определяет разницу между ровным нанесением и просто размазыванием краски по поверхности. Удобство играет важную роль, поэтому перед началом работы над важными проектами опробуйте разные варианты и выберите кисти с наиболее удобными ручками и подходящим ворсом.

Не забывайте тщательно чистить кисточки каждый раз сразу после завершения работы. Не храните кисти «вниз головой», иначе ворс может деформироваться.

При покраске кисточками единственный верный вариант — акриловые краски.

Основные моменты:

  • перед покраской очистите, отшлифуйте и загрунтуйте изделие;
  • наносите краску тонкими, ровными слоями;
  • позволяйте краске высыхать перед нанесением новых слоев.

3. Покраска аэрозолями

Покраска 3D-печатных изделий

Аэрозольное напыление краски используется тогда, когда нужны очень ровные слои. Как и при работе с кисточками, этот метод лучше всего подходит для изделий, напечатанных из ПЛА (REC PLA), АБС (REC ABS) и ПЭТГ (REC Relax).

Некоторые бренды предлагают баллончики с разными диаметрами сопла, так что выбирайте наиболее подходящие под ваши задачи.

Перед использованием не забудьте хорошенько встряхнуть баллончик — так долго, как рекомендует производитель. Этот момент важен для равномерного распыления.

Держите головку баллончика чистой. Самый простой способ прочистить сопло от остатков краски — перевернуть баллончик вниз головой и продуть сопло газом.

Держите аэрозольные баллончики подальше от открытого огня.

Аэрозольная краска доступна во множестве подходящих вариантов. Самое главное, о чем стоит помнить — это оттенки. Разные производители используют разные цветовые стандарты (RAL, CMYK, RGB), что необходимо учитывать, особенно при подборке точно соответствующих оттенков для разных изделий в одной партии.

Основные моменты:

  • перед покраской очистите, отшлифуйте и загрунтуйте изделие;
  • наносите краску плавными и не слишком быстрыми движениями поперек модели, направляя поток чуть мимо изделия в начале и в конце напыления — это поможет добиться равномерного нанесения;
  • позволяйте краске высыхать перед нанесением новых слоев.

4. Крашение

Покраска 3D-печатных изделий

Этот метод рекомендуется только для нейлона, и на то есть две причины: нейлон плохо схватывается с красками и грунтами, но в тоже время весьма гигроскопичен, то есть хорошо впитывает влагу. Остается только добавить в жидкость необходимые красители. В нашем ассортименте нейлон предлагается по названием REC Friction.

С другими пластиками, такими как ПЛА (REC PLA), АБС (REC ABS) и ПЭТГ (REC Relax), крашения следует избегать, так они наоборот плохо пропитываются.

Чтобы изделия вышло максимально ярким и с точной цветопередачей, во время 3D-печати стоит использовать либо полупрозрачный, либо белый филамент. Темные филаменты дают более тусклые цвета после крашения, а то и вовсе искажают оттенки.

Перед крашением изделие обязательно нужно просушить. Дело в том, что нейлон впитывает влагу прямо из воздуха, а уже насыщенный материал будет хуже впитывать раствор с красителем. И да, нейлоновый филамент тоже необходимо сушить перед заправкой в 3D-принтер, иначе будет страдать качество укладки материала. На тему просушивания пластиков для 3D-печати у нас есть отдельная статья.

Так как точно предсказать результаты крашения невозможно, мы рекомендуем сначала пробовать пигментный состав на тестовых образцах и только потом обрабатывать ответственные изделия.

При подборке красителей обращайте внимание на маркировку, так как для нейлона производится специальная категория пигментов. Самые распространенные варианты предназначены для крашения синтетических тканей: если на этикетке указан нейлон (или полиамид), краситель должен подойти.

Основные моменты:

  • не забудьте хорошенько почистить, а затем принудительно просушить изделие;
  • имейте в виду, что крашение не скрывает дефекты, так как состав не наносится на поверхность, а пропитывает материал. Это касается и следов от шлифования;
  • добавьте пигмент в достаточно глубокую емкость с водой, размешайте и подогрейте согласно инструкциям производителя;
  • отслеживайте температуру воды с помощью термометра, ориентируясь на инструкции и не забывая, что она не должна превышать температуру размягчения самого нейлона, иначе изделие потеряет форму;
  • плотность нейлона чуть выше, чем у воды, и если в изделии есть полости, оно может всплыть на поверхность. Чтобы модель оставалась полностью погруженной, прикрепите к ней груз;
  • после крашения смойте избыточный краситель с изделия холодной водой.

5. Какие пластики можно красить?

Покраска 3D-печатных изделий

Проще всего работать с такими популярными вариантами, как полилактид (REC PLA) и акрилонитрилбутадиенстирол (REC ABS), несмотря на то, что у них очень разные физико-механические свойства.

Покраска полиэтилентерефталатгликоля (REC Relax) дает менее надежные результаты. Покрасить можно, но покрытия, как правило, недолговечны, так что мы бы порекомендовали по возможности просто подбирать филамент нужного цвета и не тратить усилия на покраску.

Нейлон (REC Friction) очень плохо поддается покраске. В промышленности нейлон красят с нагреванием, зачастую плазмой, что сложновато и небезопасно в домашних условиях. Остается крашение пигментными растворами, хорошо работающее благодаря высокой гигроскопичности полиамидов.

6. Как улучшить схватывание краски с изделием?

Покраска 3D-печатных изделий

Оптимальный вариант — нанесение грунта, а затем краски на чистые изделия. Перед покраской обезжирьте поверхность чистой тряпочкой, смоченной в изопропиловом спирте. Легкая шлифовка после 3D-печати и после нанесения каждого слоя грунта тоже повысит адгезию.

7. О чем стоит помнить заранее

Покраска 3D-печатных изделий

Будьте готовы к тому, что после нанесения грунта и краски неизбежно пострадает детализация. Степень будет зависеть от размера мелких деталей на модели и толщины покрытия.

Чем ниже разрешение 3D-печати, тем быстрее 3D-принтер справится с заданием, но за это придется заплатить цену снижением детализации и более интенсивной ручной обработкой поверхностей перед покраской.

Сложность ручной обработки (шлифования, полирования) напрямую зависит от геометрической сложности самих изделий. Если вы собираетесь напечатать изделие сложной формы, заранее подумайте о том, как будете шлифовать глубокие выемки, тонкие элементы и так далее.

Избыточное шлифование может ослабить прочность изделия. Если вы собираетесь шлифовать модель перед покраской, возможно стоит сделать стенки более толстыми, выставив необходимые значения в слайсере перед 3D-печатью.

То же самое касается и размерной точности: если к изделию будут предъявляться строгие требования по допускам, потерю массы во время шлифования или, наоборот, утолщение при покраске необходимо учитывать заранее, еще на этапе подготовки к 3D-печати.



Вам будет интересно