Семь способов повысить адгезию при 3D-печати полилактидом

Все или почти все любят и уважают полилактид (ПЛА), потому что это один из самых простых и безопасных пластиков для 3D-печати. Тем не менее, даже при работе с ПЛА могут возникать проблемы с прилипанием к столикам 3D-принтеров, и в этой статье мы разберемся, как их устранять.

Содержание:

1. Откалибруйте столик
2. Выставите «ноль» по оси Z
3. Почистите столик
4. Нанесите адгезионное средство
5. Добавьте брим или рафт
6. Настройте температуру столика
7. Смените столик

Один из самых главных моментов в FDM/FFF 3D-печати — адгезия (то есть прилипание) первого слоя. Первый слой должен быть максимально ровным и прочно схваченным с рабочей поверхностью, иначе вероятность сбоев вырастает в разы, вплоть до отрыва модели. Приведенные ниже решения помогут решить проблемы с адгезией, многие из них применимы и к другим филаментам для 3D-принтеров.

1. Откалибруйте столик

Во многих случаях проблемы с укладкой первого слоя вызываются неправильно юстировкой стола. Столик должен быть максимально горизонтальным, что достигается либо за счет ручной регулировки юстировочными винтами, расположенными под платформой, либо за счет автоматической калибровки.

Во многих современных моделях FDM/FFF 3D-принтеров точная юстировка не требуется, так как оборудование калибруется самостоятельно, «прощупывая» столик датчиком и составляя сетку поверхности, а затем динамически регулируя укладку. Самый распространенный калибровочный датчик — BL Touch, хотя некоторые производители предлагают собственные аналоги. Такие датчики можно установить практически на любую модель FDM/FFF 3D-принтера.

2. Выставьте «ноль» по оси Z

Начальная дистанция между соплом и поверхностью столика (Z-offset) тоже играет важную роль: если расстояние слишком велико, пластик не будет достаточно хорошо схватываться с поверхностью, а если слишком мало, могут возникнуть проблемы с подачей расплава из сопла.

Ноль можно выставить как вручную, с помощью команд в пользовательском интерфейсе, так и с помощью уже упомянутого калибровочного датчика, хотя бы того же BL Touch. Какой должна быть начальная высота? Это зависит от диаметра сопла и толщины укладываемых слоев. Если вы работаете со стандартными соплами 0,4 мм и собираетесь печатать слоями в сто микрометров, попробуйте ткнуть принтер соплом в поверхность, предварительно положив на столик лист обычной офисной бумаги, и возьмите полученное значение по оси Z за ноль.

3. Почистите столик

Чистота —залог успешной 3D-печати. Перед началом работы не поленитесь потратить пару минут и протереть столик влажной тряпочкой, смоченной в ацетоне или изопропиловом спирте. Чем меньше на поверхности жира и остатков от предыдущих моделей, тем лучше, ибо любые налеты могут снизить адгезию.

4. Нанесите адгезионное средство

После чистки столика желательно покрыть поверхность подходящим адгезионным средством, например клеем-карандашом вроде «Каляки-Маляки» или слабым раствором клея БФ-2. Имейте в виду, что клей играет двойную роль: он не только помогает пластику схватываться со столиком во время 3D-печати, но и помогает отделять модели от стола по завершении работы.

Последний момент немаловажен, особенно если вы используете стеклянный столик: иногда пластик наоборот так сильно схватывается с поверхностью, что можно ненароком вырвать куски стекла вместе с моделью. Клей же при остывании несколько теряет «хватку», так что риск скалывания значительно снижается. Главное, не спешите и дайте модели время остынуть, а затем аккуратно подденьте изделие острым лезвием.

Как вариант, вместо канцелярского клея можно использовать малярный скотч или каптоновую пленку — полилактид хорошо липнет к этим материалам. Не забывайте периодически возвращаться к третьему пункту и чистить стол от остатков клея, а затем наносить свежее покрытие.

5. Добавьте брим или рафт

Бримы и рафты — это вспомогательные 3D-печатные структуры, повышающие площадь контакта модели с поверхностью столика. Чем выше площадь контакта, тем ниже риск случайного отрыва модели или как минимум закручивания краев моделей из-за усадки.

Отличия бримов от рафтов в том, что первые окружают основание модели подобно полям шляпы (отсюда и название — brim), а рафты — это своеобразные плотики (raft — плот), поверх которых печатается изделие. Тот или иной вариант можно выбрать и настроить в любом слайсере.

Какой вариант выбрать? Смотрите по обстоятельствам: бримы расходуют меньше материала и легче отделяются, но рафты лучше защищают модели от деформаций из-за усадки. Как правило, рафты используются при 3D-печати крупногабаритных изделий, да и то обычно при работе с сильно усаживающимися пластиками, например АБС. Полилактид же, наоборот, почти не усаживается, так что в большинстве случаев можно ограничиваться бримами.

6. Настройте температуру столика

При остывании пластик усаживается, то есть сжимается, а это означает, что может произойти произвольный отрыв модели от столика с катастрофическими последствиями. При 3D-печати больших моделей даже хорошего адгезионного покрытия может оказаться недостаточно. Как быть? Очень просто: включите нагрев столика, если, конечно, ваш 3D-принтер оборудован подогреваемой платформой. Это поможет обеспечить хорошую адгезию во время 3D-печати, а потом, когда 3D-принтер завершит работу и выключит подогрев, остывшее изделие может даже само отвалиться от столика и тем самым избавить от лишних хлопот с отделением.

При работе с ПЛА установите подогрев на отметке в 50-55°С. Можно и чуть выше, но будьте осторожны и не перегибайте палку: полилактид — довольно легкоплавкий полимер, начинающий терять жесткость при пятидесяти градусах, так что при сильном перегреве он может «потечь». Заодно сбавьте скорость укладки первого слоя до 25 мм/c. Для последующих слоев скорость можно увеличить в зависимости от возможностей оборудования.

7. Смените столик

3D-принтеры поставляются с разными столиками — алюминиевыми, стальными, стеклянными и так далее. Оптимальный вариант для 3D-печати полилактидом — столик из боросиликатного стекла. Такие столики не деформируются при нагревании и хорошо схватываются с ПЛА, зачастую даже не требуя дополнительных адгезионных покрытий. Как вариант, хорошо подходят столики с полиэфиримидными покрытиями. Если же у вас просто металлический столик, тонкий слой клея и подогрев должны решить проблемы с адгезией, но убедитесь, что у столика ровная поверхность, без изгибов.