REC PP GF — один из наших композитов на основе полипропилена, сочетающий превосходные прочностные и химические свойства базового полимера с пониженной усадкой. Рассказываем подробно.
Полипропилен — не самый распространенный материал в 3D-печати, но в жизни встречается повсеместно, зачастую играя роль более привлекательной альтернативы поливинилхлориду, полиэтилену, поликарбонату и акрилонитрилбутадиенстиролу.
Типичная магазинная тара для напитков — бутылка из полиэтилентерефталата (ПЭТФ) с крышкой из полипропилена. Часто из полипропилена изготавливаются и сами емкости, причем не обязательно пищевые, например ведра или бутылки для различной бытовой химии.
Пластиковые водопроводные трубы — либо поливинилхлорид, либо полипропилен. Полипропилен дороже, зато нетоксичен, обладает более высокой прочностью и термостойкостью и в целом более долговечен, так как лучше переносит перепады температур и давления.
Благодаря высокой ударной стойкости и сопротивлению механической усталости из полипропилена часто делают защитные корпуса и всевозможные контейнеры, например те же чемоданы.
Полипропилен даже используется в производстве ковров, неплохо имитирующих натуральную шерсть. В таких случаях используется методика термофиксации, по сути отжига: полипропиленовые волокна нагреваются и снова охлаждаются для снятия напряжений, а из получаемых нитей плетутся вполне пушистые ковры. Пусть это и синтетика, зато гипоаллергенная, не пахнущая, легко чистящаяся и не накапливающая статические заряды.
Что мы имеем в итоге? Относительно недорогой, долговечный и нетоксичный полимер с высоким сопротивлением истиранию, ударным нагрузкам и механической усталости, низкой водопроницаемостью, высокой температурой размягчения, неплохой эластичностью и высокой химической стойкостью к самым разным реагентам, в том числе щелочным растворам и слабым кислотам, минеральным и растительным маслам, растворам солей, различные органическим растворителям и горюче-смазочным материалам.
Отсюда возникает другой вопрос: если пропилен так хорош, почему он так редко используется в аддитивных технологиях? В первую очередь это связано с технологическими трудностями. При 3D-печати полипропилен — довольно капризный материал с высокой усадкой и категорическим нежеланием липнуть к чему-либо, кроме самого полипропилена.
Обе проблемы решаемы. Стеклонаполненные композиты на основе полипропилена, такие как REC PP GF, как раз помогают бороться с усадкой, ибо стекловолоконный наполнитель помогает стабилизировать геометрию. Это дает пару преимуществ. Во-первых, обеспечивается повышенная размерная точность 3D-печатных изделий, необходимая для технических изделий — стыкующихся, с техническими отверстиями или посадочными гнездами. Во-вторых, снижается риск отрыва изделий от рабочих поверхностей непосредственно в процессе 3D-печати.
Помимо этого армирующее стекловолокно обеспечивает более высокую жесткость. Это может быть как плюсом, так и минусом, в зависимости от назначения.
Есть и общие недостатки, характерные для полипропилена в целом. Например, недостаточная стойкость к воздействию ультрафиолетового излучения: полипропиленовые изделия желательно эксплуатировать либо в тени, либо с защитным покрытиями. При минусовых температурах — порядка -10-15°С — полимер начинает терять вязкость и, соответственно, ударную стойкость, хотя хрупкость нарастает относительно плавно с возможностью эксплуатации полипропиленовых изделий при температурах до -60°С при условии низких механических нагрузок.
Общие характеристики REC PP GF:
- Плотность: 1,01 г/см^3
- Температура эксплуатации: от -10°С до 90°С
- Температура размягчения: ~60°С
- Прочность на изгиб: 71,4 МПа
Рекомендации по 3D-печати
Хотя стекловолокно и снижает усадку, терять бдительность не стоит, особенно при 3D-печати больших изделий, когда линейная усадка выраженная наиболее ярко. Здесь помогут подогрев столика до 60°С и закрытая рабочая камера. Термостатированные камеры с активным подогревом — оптимальный вариант.
3D-принтер PICASO Designer X Series 2 с термостатированной рабочей камерой
Как мы уже упоминали, есть и проблемы с адгезией. С когезией все хорошо: при соблюдении параметров слои отлично схватываются друг с другом, но вот с прилипанием непосредственно к рабочей поверхности все сложнее. Практически единственный широкодоступный материал, к которому полипропилен хорошо липнет — сам полипропилен. К счастью эта проблема решается достаточно легко: в качестве покрытия можно использовать полипропиленовый упаковочный скотч. Только убедитесь, что это именно полипропилен (нередко используются и другие, неподходящие полимеры, например полиэтилен), и что скотч нанесен на столик ровно, без пузырьков.
Дополнительно риск отрыва от рабочей поверхности можно снизить с помощью брима или рафта. Бримы увеличивают площадь соприкосновения первого слоя со столиком, а рафты дополнительно берут на себя деформации в нижних слоях, например закручивание углов. Недостаток этого метода в том, что повышается расход материала, особенно при построении рафтов.
Рекомендуемые настройки для 3D-печати REC GF:
- Температура сопла: 220-245°C
- Температура стола: 40-60°C
- Обдув: не рекомендуется
- Рекомендуемые адгезионные средства: полипропиленовый упаковочный скотч
- Минимальный диаметр сопла: 0,2 мм
Хранение
Полипропилен славится гидрофобностью, и это хорошо, так как означает низкое впитывание влаги. Тем не менее, исключать образование росы на поверхности филамента нельзя, особенно при работе во влажном климате. Лучше всего хранить любые филаменты, не только полипропиленовые, в герметично закрытых пакетах или контейнерах с силикагелем.
Для подстраховки филамент можно просушить непосредственно перед заправкой в 3D-принтер при температуре не выше 55°С в течение как минимум шести часов. Еще лучше использовать сушилки с прямой подачей филамента в хотэнд или 3D-принтеры со встроенными сухими отсеками.
Про хранение и просушивание филаментов подробно рассказывается в отдельных статьях — здесь и здесь.
Помимо стеклонаполненного полипропилена REC PP GF мы предлагаем еще два варианта — модифицированный полипропилен REC PP+ и композиционный вариант REC PPX с наполнителем из углеродных нанотрубок. Последний сохраняет все преимущества стеклонаполненного REC PP GF, но при этом отличается антистатическими свойствами, что делает этот композит оптимальным выбором для 3D-печати компонентов электронной техники.
Остались вопросы? Свяжитесь с нами, и специалисты REC будут рады предоставить подробную консультацию по выбору расходных материалов под конкретные производственные задачи.
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся
Вход через социальные сети