Постобработка 3D-печатных изделий из ПЭТГ

Будучи одним из самых популярных пластиков для 3D-печати, полиэтилентерефталат-гликоль или ПЭТГ заслуживает отдельной статьи. Ниже кратко рассмотрим разные способы механической и химической постобработки этого полимера.

ПЭТГ — это близкий родственник полиэтилентерефталата (ПЭТ), широко используемого в производстве пищевой и питьевой тары. Гликоль добавляется для повышения ударной вязкости и предотвращения кристаллизации — это помогает изделиям сохранять прозрачность при остывании после экструзии или термоформования.

Так как ПЭТГ относительно непривередлив, недорог и обладает хорошими физико-механическими свойствами, этот полимер быстро завоевал популярность в сфере 3D-печати и входит в тройку наиболее популярных пластиков для 3D-принтеров наряду с АБС и ПЛА.

Как и при работе с другими материалами, 3D-печатные изделия из ПЭТГ зачастую требуют дополнительной обработки — сглаживания поверхностей, покраски, добавления технических отверстий и так далее, о чем мы и погорим ниже.

Сразу отметим, что в нашем ассортименте можно найти несколько вариантов ПЭТГ — чистый ПЭТГ под названием REC Relax, модифицированный вариант REC Biocide PETG с антибактериальными добавками, а также бюджетный композиционный материал rPETG GF — филамент из переработанного ПЭТГ с армирующим стекловолоконным наполнителем, повышающим прочность, жесткость и износостойкость. При постобработке все эти варианты ведут себя примерно одинаково, разве что механическая обработка композита rPETG GF может потребовать чуть более высоких усилий и времени.

Шлифование

Шлифование помогает устранять неровности на поверхностях, включая типичную ребристость, характерную для изделий, выращенных путем послойного наплавления.

При шлифовании стоит начинать с крупнозернистой наждачной бумаги и постепенно переходить на более мелкое зерно. Шлифовать следует плавными круговыми движениями — попеременно по часовой и против часовой стрелки.

Один очень распространенный метод — так называемое мокрое шлифование, когда поверхность модели и сама бумага периодически смачиваются водой. Вода помогает отводить тепло, предотвращая размягчение пластика, а также помогает избегать засорения наждачной бумаги, особенно мелкозернистой.

ПЭТГ хорошо поддается сверлению, но при этом детали тоже желательно охлаждать водой, чтобы полимер не «поплыл» под нагреванием и нагрузкой. Для справки, температура размягчения ПЭТГ — около 80°С.

Лакирование и покраска

ПЭТГ в целом не очень дружит с лакокрасочными покрытиями, так что лакирование и покраска проблематичны, но возможны. Лакировать или красить стоит уже после шлифования, так как шероховатость поможет удерживать покрытия на месте. Перед лакированием или покраской поверхности настоятельно рекомендуется загрунтовать.

В силу наличия стекловолоконного наполнителя rPETG GF лучше поддается покраске и держит покрытия, но на механические детали покрытия наносить не стоит, так как они все равно, скорее всего, разрушатся под нагрузкой.

На Biocide PETG покрытия не стоит наносить вообще, так как они сведут на нет главную особенность этого материала — бактерицидные свойства. Специальные добавки эффективно убивают такие микроорганизмы, как кишечная палочка и золотистый стафилококк, но плотные покрытия будут предотвращать контакт с бактериями и, таким образом, нивелировать антибактериальные свойства.

Тепловая обработка

В целом, у ПЭТГ довольно неплохая тепловая стойкость — выше, чем у полилактида (REC PLA), но ниже, чем у АБС (REC ABS). Детали из ПЭТГ можно сглаживать оплавлением. Для этого поверхности необходимо нагреть горячим воздухом, используя паяльный фен. Обычный фен для волос не подойдет — такие приборы на разогреваются до требуемых температур. Температура же должна приблизительно равняться температуре плавления полимера, то есть порядка 250°C.

Идея в том, чтобы расплавить поверхностный слой, при этом избегая чрезмерного нагревания, что может привести к деформации модели. Имейте ввиду, что тепловая обработка не подходит для высокодетализированных изделий, так как мелкие детали неизбежно потеряют форму.

Обрабатывать следует плавными движениями из стороны в сторону, периодические вращая модель и стараясь сохранять одну и ту же дистанцию — это поможет добиться более стабильных, равномерных результатов.

Обработка растворителями

С ПЭТГ можно использовать ряд растворителей, таких как метилэтилкетон, толуол или циклогексанон, но оптимальный вариант в плане сочетания эффективности, доступности и безопасности — дихлорметан. Имейте в виду, что хотя дихлорметан не так опасен, как некоторые альтернативы, это все равно летучая и довольно токсичная жидкость, к тому же считающаяся канцерогеном, а потому при работе с дихлорметаном необходимо соблюдать строгую технику безопасности — хорошо проветривать помещение и использовать защитную одежду и очки. Наличие вытяжки — безусловный плюс.

Лучше всего дихлорметан наносить кистью, так как окунание в растворитель может привести к чрезмерной потере детализации. Заодно дихлорметан отлично заменяет клей, когда требуется сборка моделей из нескольких частей.

Как вариант, можно попробовать паровую баню. Для этого модель необходимо поместить внутрь плотно закрывающегося металлического или стеклянного контейнера (подойдет кастрюля или банка), предварительно устелив дно бумажными полотенцами, смоченными в дихлорметане, и положив поверх полотенец деревянный брусок или пластину в качестве платформы для 3D-печатной модели. Прямого контакта полимера с жидким растворителем необходимо избегать, иначе модель «поплывет» в зоне соприкосновения.

Дихлорметан весьма летуч, так что нагревание, как правило, не требуется, но при желании сосуд с моделью и растворителем можно поместить в другую емкость, наполненную горячей водой. Будьте аккуратны, чтобы не передержать модель в паровой бане: чем дольше обработка, тем сильнее пострадает детализация.

Ни в коем случае не пытайтесь нагревать емкость с растворителем на плите: дихлорметан обладает слабой горючестью, но пары могут образовывать взрывоопасные смеси, поэтому дихлорметан необходимо держать подальше от электроприборов и источников открытого огня.