Пост-обработка изделий из пластика: как сделать поверхности гладкими. Полировка и обработка изделий из PLA, ABS, HIPS
SBS и др. Для того, чтобы сгладить HIPS и SBS лучше всего использовать D-Limonene, поскольку он является самым безопасным растворителем и пахнет вкусными апельсинами.
Обратите внимание: дихлорэтан - мощный яд, а дихлорметан является менее ядовитым. Тетрагидрофуран - не сильно токсичный, но в свободной продаже отсутствует.
Для работы с такими веществами требуется высокий уровень безопасности. Данный способ является одним из тех, что можно применять во время обработки изделий.
Предупреждение:
Описанные здесь методы предполагают соблюдение мер безопасности. Пожалуйста, прочитайте главу «Техника безопасности при работе с растворителями», паспорт безопасности химической продукция.
Для чего нужна постобработка?
Во время постобработки происходит сглаживание неровностей в местах, где соединяются слои, получаемые в процессе печати (FDM), различные артефакты процесса (точки соприкосновения с креплениями) и другие проблемы. После того, как осуществлена постобработка деталь выглядит более качественно и аккуратно.
Техника безопасности при работе с растворителями
Хотя он и является самым неядовитым галогеналканом, но тем не менее нужно осторожно его использовать, поскольку он летучий и вызывает сильное отравление. Работы нужно выполнять с работающей вытяжной вентиляцией. Дихлорметан наименее токсичен из растворителей для , но будьте предельно осторожны во время работы. Длительный эффект данного растворителя может быть очень опасен. Старайтесь не допустить попадания паров дихлорметана на открытый огонь или искры, поскольку он горюч. Аналогичными свойствами обладает ацетон и тетрагидрофуран.
Растворитель обладает высокой летучестью, классом опасности IV, как и у ацетона. Запах менее слабый, чем у ацетона. Работы следует проводить в хорошо проветриваемом помещении.
Не выливайте дихлорметан в унитаз или раковину, поскольку он не может смешаться с водой и ваши трубы из пластика окажутся в опасности.
Данный растворитель является безопасным и менее вредным для человека. может воздействовать только на HIPS и SBS пластики. Как и в случае с дихлорметаном, рекомендуется проводить работы в хорошо проветриваемом помещении. имеет мыльную основу, вот почему для нейтрализации реакции пластика с растворителем, следует промыть его с мылом.
Как бы вы не работали с растворителем, применяйте перчатки, поскольку растворитель может обезвоживать вашу кожу, что очень опасно. Во время использования сильного растворителя можно получить даже ожог кожи.
При каких бы обстоятельствах вы ни работали с растворителями, делать это следует только в перчатках, потому что они могут быстро обезвоживать кожу, что потенциально опасно. Для таких целей стоит применять перчатки не из латекса, а из нитрила или неопрена.
Способы обработки
Обработка погружением
Очень простой вид обработки, на один цикл уходит до 3 минут. На пример был погружен Йода в дихлорметан на несколько секунд, а за следующие несколько минут растворитель испарялся с поверхности изделия. Для получения глянцевой поверхности, окуните еще раз деталь в растворитель на пол секунды, он не впитается до конца и быстро испарится, оставляя после себя глянец.
Процесс очень быстрый, для него не нужна баня и ацетон. Дихлорметан отлично подходит для , и других экзотических материалов. 1 л хватит надолго. Но очень важно сохранить герметичность емкости в которой хранится раствор.
Нанесение кистью
Для этого необходимо чистой натуральной кисточкой нанести дихлорметан, до полного сглаживания слоев. Поскольку растворитель очень летучий, он быстро испарится. Одно из главных преимуществ дихлорметана состоит в возможности его выборочного нанесения, оставления углов не тронутыми и более тщательного устранение дефектов. Лучшие результата постобработки получаются именно благодаря этому способу. Не забывайте соблюдать технику безопасности, вдыхание химии не безопасно.
Любой чистой натуральной кисточкой наносите дихлорметан, пока слои не сгладятся. Этот растворить чрезвычайно летуч, так что долго ждать высыхания не придётся. Очевидное преимущество данного способа в том, что наносить растворитель можно выборочно, оставляя острые углы не тронутыми, а наиболее заметные дефекты печати обработать более тщательно. Наилучшие результаты обработки достигаются именно этим способом.
Для данного способа постобработки можно использовать такой материал, как от компании Smooth-On.
Это двухкомпонентное защитное покрытие для выравнивания и финишной обработки 3D-печатных деталей. Два вида жидкостей смешиваются и кистью наносятся на любую поверхность объекта.
Рабочее время нанесения - около 5 минут. Время отверждения - около 4 часов (в зависимости от массы и температуры). XTC-3D Образует твердое, ударопрочное покрытие, которое может быть подвергнуто шлифовке, грунтовке и окраске.
Примечательно, что по заверениям производителя XTC-3D может быть применено как к SLA и SLS объектам. Ну и конечно же, эта смесь работает с PLA, ABS, Laywood, пенополиуретаном, древесиной, гипсом, картоном и даже бумагой.
XTC-3D напоминает обычный эпоксидный клей, при этом не обладает неприятным стойким запахом.
Обработка парами
Процесс обработки PLA паром схож с ABS и ацетоном. Для этого используется тетрагидрофуран. PLA объект, используемый для обработки, необходимо расположить на нерастворимой подложке (для этого хорошо подойдет алюминиевая фольга, проволочная сетка) и затем поместить в герметичную емкость.
Процедура обработки PLA парами в сущности такая же, как в случае ABS и ацетона. Здесь используется тетрагидрофуран. Объект из PLA, который будет обрабатываться, располагается на нерастворимой подложке (алюминиевой фольге, проволочной сетке, деревянной подставке и др.) и помещается в герметичную емкость. Во время нагревания растворитель будет испаряться и взаимодействовать с поверхностью детали.
Данный акулий зуб был напечатан на Makerbot Replicator 2 коричневым PLA пластиком, а затем его обработали тетрагидрофураном и высушили.
Посмотрите на неровную поверхность сверху, в данном месте объект соприкасался с опорой во время постобработки. Вот почему следует детально обдумывать, какие части и куда прислонять. Также помните, чем меньше объем вашей камеры принтера, тем сложнее правильно рассчитать время, для равномерного распределения газа внутри камеры. По этой причине сам процесс выравнивания может быть неравномерным.
Все операции следует выполнять на улице, плотно закрыв колбу, бутылку или другую емкость. Мыть шкафа-камеру изнутри следует до и после работы.
Ручная полировка
Не хотите использовать пары для обработки? Возможно осуществить полировку вручную, нанося растворитель на кусочек ткани.
Тряпку лучше использовать белую (неокрашеную), без ворса, поскольку на ней будут скапливаться PLA и для других целей использовать ее уже будет нельзя.
Когда нужная ткань подобрана, наденьте перчатки из нитрила или неопрена, войдите в хорошо проветриваемое помещение и намочите ткань дихлорметаном. И начинайте этой тканью полировать деталь. Результат работы будет зависеть от того, как вы производили движения, прилагали усилия и насколько жесткая была ткань. При отсутствии других оговорок, лучше всего осуществлять полировку круговыми движениями.
После этого объекту необходимо высохнуть, для того, чтобы дихлорметан полностью испарился.
Фотография была сделана с макросъемкой, глубина резкость мала, но выделен основной фокус, что позволяет увидеть подробности. Полировке подлежала только средняя часть зуба. Данная поверхность была очень хорошо отполирована. Для сравнения можете посмотреть ее левый край, где видно следы печати.
Имейте ввиду, что чем мельче ваш объект и выше качество печати, тем меньше вам необходимо усилий на доводку, для получения гладкой поверхности детали.
Другие методы постобработки
ABS пластик так же неплохо обрабатывается просто наждачкой. Несколько видов наждачной бумаги и мелкая шлифовальная губка позволят вам получить отличную гладкую поверхность, не забудьте только сделать стенку модели толще, чтобы не протереть в поверхности дыру. Проще всего наждаком или надфилем убирать следы поддержек или крупные, заметные изъяны. PLA пластик можно шлифовать, однако если использовать бормашину, шлифовальный станок или просто долго нашлифовывать один участок, из за трения, температура этого участка вырастет и пластик начнет размягчаться и скатываться, от чего поверхность будет смотреться хуже. Поэтому при обработке PLA лучше либо использовать специальные смолы для обработки поверхности, на подобии XtC или ограничиваться растворителями.
PLA детали также можно приклеивать при помощи дихлорметана.
Удачной работы!
3D-печати без исключения, это ребристость внешних поверхностей. Так как сама технология основана на последовательном нанесении слоев пластика, этого эффекта не избежать. Можно, конечно, сделать его менее заметным за счет повышения вертикального разрешения принтера (т.е. нанесения более тонких слоев), но полностью избавиться от ребристости не получится.
3D-модель из PLA-пластика до и после обработки горелкой. Видна внутренняя структура под просевшим наружным слоем
Практически с первых же дней проекта начались поиски методов обработки готовых моделей с целью сглаживания поверхностей. Упор был сделан на две особенности термопластиков: способность плавиться под воздействием высоких температур и размягчаться при контакте с соответствующими химикатами.
Как правило, термообработка не дает хороших результатов – регулировать нагревание поверхности достаточно сложно, а это приводит в итоге к вскипанию пластика, проседанию или просто выделению токсичных паров. Тем не менее, этот метод можно попробовать на монолитных моделях из PLA-пластика .
Более многообещающей является химическая обработка, однако и она сопряжена с определенными сложностями. Кроме технологических проблем, актуальна проблема реагентов – разные пластики реагируют с разными растворителями. Если ацетон прекрасно растворяет ABS-пластик, то на PLA-пластик он почти не имеет эффекта. С лимоненом же все с точностью до наоборот.
Основные приемы химического сглаживания до сих пор вращаются вокруг именно ABS-пластика ввиду его высокой популярности и дешевизны подходящих растворителей.
Типичным растворителем для ABS-пластика является ацетон. Хорошая растворяющая способность позволяет использовать его в виде клея для составляющих деталей моделей из ABS, хотя обычно для этого используется самодельная смесь, производимая растворением в ацетоне ABS крошки. Такой же клей (только более густой консистенции) нередко используется и для ремонта расслоений или трещин.
Наряду с повышенной эстетикой, немаловажным фактором в разработке методов сглаживания является повышенная прочность. Монолитная внешняя оболочка усиливает модели, предотвращая расслоение, и гарантирует их герметичность.
Ручная обработка
Makeraser – комбинированный инструмент, предназначенный, в том числе, и для обработки внешней поверхности моделей
Неудивительно, что первым делом 3D-мейкеры вооружились обычными кисточками с натуральным ворсом (синтетика может раствориться) в попытках сгладить свои модели. Однако, обработка с помощью кисточки – дело трудоемкое, да еще и требующее определенной сноровки. Ведь уже размягченный пластик легко деформировать самой кисточкой, то есть волоски будут оставлять на пластике след, который может и не выровняться перед тем, как ацетон испарится. Сравнять ярко выраженные неровности таким методом можно, но добиться ровной поверхности достаточно сложно.
Плюсом же подобной обработки является выборочное нанесение ацетона, что позволяет избегать сглаживания острых углов. Ведь для Хеопса построили пирамиду, а не конус, не так ли?
Попыткой создать специальный инструмент для ручной обработки стало устройство под названием Makeraser. По сути, это простой фломастер с резервуаром, наполненным ацетоном или ацетоновым клеем, и встроенным скребком для снятия моделей с платформы. С точки зрения практичности, этот инструмент лучше подходит для склеивания частей модели или нанесения ABS/ацетонового клея на рабочий столик непосредственно перед печатью для борьбы с закручиванием нижних слоев.
Погружение в ацетон
Неудачные попытки выравнивания поверхности погружением
Более перспективным и наиболее простым методом является погружение в ацетон. Выдержка модели из ABS-пластика в неразбавленном ацетоне около 10 секунд вполне достаточна для растворения внешнего слоя модели. Конкретное время выдержки может варьироваться в зависимости от качества исходной модели и концентрации ацетона. Так как продажа чистого ацетона регулируется, можно воспользоваться техническим растворителем.
После выдержки модель необходимо выдержать на воздухе пока ацетон не испарится. Процесс может занять около получаса.
Хотя этот метод достаточно быстр, регулировать процесс сложно. При излишней выдержке модель просто начнет растворяться, быстро теряя мелкие черты. Кроме того, загрязнение ацетона пластиком одного цвета может привести к появлению разводов на последующих моделях, окунаемых в тот же раствор. Более контролируемым процессом является обработка ацетоновыми парами.
Пожалуй, наиболее эффективный метод получения моделей из ABS-пластика с глянцевой поверхностью. Этот метод требует помещения модели в тару с небольшим количеством ацетона на дне. Сама модель не должна соприкасаться с ацетоном, поэтому модель следует устанавливать на платформу, либо подвешивать над поверхностью растворителя. При установке на платформу следует учитывать свойства материала подставки. Древесина плохо подходит для этой задачи ввиду пористости: нижняя поверхность модели склеится с древесиной, а отделить ее будет достаточно сложно. Наилучшим вариантом считается использование металлической подставки.
Желательно не использовать древесину в качестве платформы
После размещения модели емкость необходимо подогреть, чтобы повысить температуру ацетона. Ацетон испаряется и при комнатной температуре, но слишком медленно. Следует иметь в виду, что кипячение ацетона не рекомендуется, так как это будет способствовать накоплению конденсата на модели, который, в свою очередь, может вызвать образование разводов. Таким образом, для лучших результатов не стоит превышать температурный порог в 56°C.
Безопасное кустарное устройство для обработки парами, использующее кипяток во внешней кастрюле для нагревания ацетона во внутренней
Время выдержки сильно варьируется в зависимости от температуры ацетона. Так, при кипячении может хватить лишь нескольких секунд, тогда как эксперименты при комнатной температуре требовали до 40 минут выдержки. К счастью, используя прозрачный контейнер можно определить готовность модели «на глаз».
Как и в случае с обработкой погружением, готовую модель необходимо проветрить до затвердевания внешней поверхности, избегая лишнего физического контакта.
Как при погружении моделей в ацетон, так и при обработке парами следует учитывать толщину стенок моделей. Оболочка должна быть достаточно толстой, чтобы выдержать неминуемую потерю внешнего слоя. Кроме того, особенно тонкие черты могут просто раствориться, а острые углы будут сглажены.
Техника безопасности
Результат успешной обработки модели из ABS-пластика ацетоновыми парами
Ацетон не считается высокотоксичным веществом, но, тем не менее, следует проявлять осторожность. Вдыхание паров может привести к отеку легких и пневмонии. Признаком отравления служит ощущение интоксикации, сопровождаемое головокружением. Кроме того, ацетон вызывает раздражение слизистых оболочек. При работе с ацетоном не следует пренебрегать индивидуальными средствами защиты – очками и перчатками.
Стоит обратить особое внимание на легкую воспламеняемость ацетона. Воздушные смеси с концентрацией ацетона до 13% по объему взрывоопасны – при обработке ацетоновыми парами категорически рекомендуется проводить работы в хорошо вентилируемом помещении и, по возможности, использовать вытяжку. Не используйте открытый огонь для нагревания ацетона: так как пары растворителя тяжелее воздуха, они будут вытеснять воздух из сосуда, а оказавшись снаружи, охладятся и войдут в прямой контакт с огнем со всеми вытекающими последствиями. Плотно закрывать сосуд также не рекомендуется, особенно при сильном нагревании, во избежание разрушения под давлением.
Коммерческие варианты
Результат работы установки Stratasys Finishing Touch Smoothing Station
Помимо вышеописанного устройства Makeraser, существуют и коммерчески производимые установки для обработки парами как ацетона, так и других растворителей – дихлорметана, бутанона и др.
Процесс 3D-печати отличается сложностью и дороговизной, к тому же готовые трехмерные объекты часто получаются не самой приятной наружности. Как правило, при печати по технологии FDM внешние поверхности готовых изделий оказываются ребристыми. Чтобы этого избежать, требуется качественная финишная обработка. Как она выполняется?
Проекты RepRap
Практически сразу с момента появления этого проекта стали придумываться способы обработки готовых изделий в 3D, чтобы сгладить их поверхности. Основной акцент делался на отличительных особенностях термопластиков: способности плавиться под высокими температурами и размягчаться при контакте с химикатами. Как правило, в ходе термообработки регулировать степень нагревания поверхности просто невозможно, поэтому пластика может вскипеть, просесть или просто выделять токсичные пары.
Более перспективной считается обработка химикатами, правда, и тут есть свои сложности, в первую очередь технологические. Кроме того, разные пластики по-разному вступали в реакции с реагентами, и результат трудно предугадать. Например, ацетон отлично растворяет пластик ABS, а в случае с PLA-пластиком он бессилен. Лимонен действует полностью наоборот. Именно поэтому химическое сглаживание применяется в основном по отношению к ABS-пластику, который более популярен и доступен с точки зрения цены.
Типичным растворителем для этого вида пластика является ацетон . Благодаря хорошей растворяющей способности его можно использовать и как клеевой состав, когда требуется создание моделей из ABS-пластика. Такой же клей целесообразно применять для ремонта расслоений детали или при появлении трещин на ней. Особенность процесс сглаживания в повышении не только эстетичности детали, но и ее прочности: благодаря монолитной внешней оболочке модель становится прочнее и герметичнее.
Обработка вручную
Ручная обработка деталей 3d возможна благодаря инструменту Makeraser . Изначально дизайнеры стремились обработать детали простой кисточкой, но этот процесс требовал определенных умений, поскольку размягченный пластик легко деформировался под воздействием щетинок. Соответственно, на детали могли остаться следы, которые не всегда выравнивались. С другой стороны, можно было нанести ацетон лишь выборочно, благодаря чему не подвергались сглаживанию острые углы. Из-за слишком больших трудностей и был создан инструмент Makeraser, являющийся по сути простым фломастером с резервуаром. Он наполняется посредством ацетона или ацетонового клея, после чего встроенным скребком снимает модели с рабочей поверхности. Это практичный и универсальный инструмент, правда, его рационально использовать, если нужно склеить части модели или нанести ABS-пластик или ацетоновый клей на поверхность рабочего стола.
Погружение в ацетон
Этот метод обработки поверхности деталей считается перспективным. ABS-пластик следует выдержать в этом растворе не больше 10 секунд – этого времени вполне достаточно, чтобы растворился внешний слой изделия. Однако конкретное время на выдержку детали варьируется в зависимости от того, какого качества модель и какова концентрация ацетона. После выдержки модель должна полежать на воздухе, чтобы ацетон испарился. Этот метод обработки поверхности 3D-деталей прост и удобен, но регулировать его нелегко. Если передержать модель, слои просто будут растворяться, а мелкие детали ее потеряются. Если ацетон загрязнится пластиком одного цвета, при обработке другой модели могут возникнуть разводы пятен. А потому более удобным и контролируемым процессом является обработка деталей посредством ацетоновых паров.
С помощью погружения в ацетон можно эффективно обработать детали из популярного ABS-пластика с глянцевой поверхностью. Суть метода в следующем: модель помещается в тару, в которой налито небольшое количество ацетона. Сам трехмерный объект не должен соприкасаться с растворителем, поэтому его нужно поставить на платформу или подвесить над тарой. При этом важную роль играет материал платформы. Например, дерево не подходит, поскольку оно будет склеиваться с нижней поверхностью модели, и потом ее нельзя будет отделить. Лучше всего взять подставку из металла.
После того, как модель размещена, емкость подогревается, повышая тем самым температуру ацетона. Он начнет медленно испаряться. Помните о том, что кипятить ацетон нельзя, поскольку на модели будет скапливаться конденсат, который затем выльется в разводы на поверхности. Идеальной температурой является максимум 56 градусов. Готовая модель должна проветриться, пока не затвердеет внешняя поверхность. При обработке парами нужно учесть толщину стенок трехмерной модели. Оболочка должна иметь оптимальную толщину, чтобы выдержать потерю внешнего слоя, поскольку тонкие черты могут просто раствориться в составе.
Соблюдаем технику безопасности
Ацетон – это не самое опасное вещество, однако надо быть осторожным при работе с ним. Дыхание паров может привести к тому, что в легких образуется отек, который запросто может перерасти в воспаление. Первый признак отравления – неприятные ощущения с головокружением, раздражение слизистых оболочек. В идеале работу с ацетоном нужно вести с перчатках и очках. Ацетон – воспламеняемое вещество, а если его концентрация будет выше 13% в воздушной смеси, может возникнуть и взрыв. Если работы ведутся с парами ацетона, помещение должно хорошо и вовремя проветриваться. Для нагревания химиката нельзя использовать открытый огонь, поскольку по мере вытеснения воздуха из сосуда ацетон будет охлаждаться и вступит в контакт с огнем.
Finishing Touch
Кроме бесплатных вариантов инструментов, на основе которых могут обрабатываться 3D-детали, существуют коммерческие проекты. Один из них создан компанией Stratasys и называется Finishing Touch . Ее отличительная особенность – в возможности обработки любых вариаций ABS-пластика высокого качества. Процесс обработки легкий и простой, поскольку имеется система рециркуляции, а это дает возможность сэкономить на растворителе и не загрязнять воздуха вредными парами. Разработчики устройства обещают, что оно будет совместимо с пластиком ABS и PLA. Но при этом обработка все-таки будет вестись с применением ацетона, несмотря на то, что полилактид (PLA), растворяется в нем плохо.
Механическая и химическая
Кроме химической обработки требуется и механическая обработка готовых трехмерных деталей. Чаще всего деталь подвергается шлифовке, пескоструйной обработке и обработке парами растворителя. Несмотря на то, что различные методы 3D-печати позволяют получать высокоточные модели, без их финишной обработки не обойтись. Связано это с тем, что в некоторых случаях появляются трещины на деталях или расслаиваются слои. Для придания детали эстетичного облика применяется метод ошкуривания, который позволяет убрать видимые дефекты с поверхности моделей.
Этот процесс играет важную роль, например, при создании ювелирных изделий или экспонатов на выставку.
Созданные на 3D-принтере модели могут обрабатываться и наждачной бумагой. Это делается для получения гладкой поверхности, чтобы не были заметны места стыковки слоев. Чтобы их убрать, потребуется незначительная доводка наждачной шкуркой. Пластиковые детали также могут быть обработаны на шлифовальном станке, правда, использование наждачной бумаги и ошкуривания более рационально и удобно, поскольку можно контролировать каждый сантиметр модели. Наждачная бумага идеально подходит для обработки мелких деталей, чтобы убрать с них незначительные дефекты. При применении этих методов следует учитывать, что слои материала при ошкуривании, например, будут уменьшаться. И очень важно сохранить первоначальную форму трехмерного объекта.
Пескоструйная обработка
Этот способ предполагает управление оператором соплом, через которое на деталь распыляется мелкодисперсный материал. Процесс пескоструйной обработки оперативный – всего 10 минут, при этом деталь становится эстетичнее и аккуратнее. Суть метода в том, чтобы поместить готовую деталь в камеру, куда будет направляться поток мелких частиц. Они по мере воздействия будут обеспечивать гладкость поверхности 3D-детали.
При пескоструйной обработке на деталь, помещенную в закрытую камеру, направляется поток мелких пластиковых частиц, в результате чего через 5-10 минут поверхность становится гладкой. Метод хорош тем, что на его основе можно работать с любым материалом, к тому же процесс обработки простой.
Многие механические детали требуют лишь очевидной очистки от брима и рафта, после чего их можно применять по назначению. Но когда речь идет об объектах дизайнерского направления, где требуется эстетичный внешний вид, то востребована обработка.
1. Механическая обработка
Наиболее страдающие при печати участки, это низ модели и места прилегания рафта или поддержек. При этом по периметру модели и есть смысл пройтись надфилем или шкуркой. Нет, вы не выведите границы до ровных, это сложно сделать даже для вертикальных стенок, но приведете состояние к приемлемому. При обработке таких границ предпочтителен больше надфиль, нежели шкурка (кроме случая шкурки с бруском), т.к. надфиль жесткий, а в случае со шкуркой нельзя распределить усилие рукой.
Шкуркой же есть смысл обрабатывать достаточно гладкие поверхности, вдоль которых можно пройтись рукой с этой шкуркой, будь то плоская стенка или поверхность какого-нибудь большого кольца.
В ключе механической постобработки нельзя не упомянуть такое полезное устройство как гравировальная машинка, которые часто, по аналогии с ксероксом, нарицательно называют дремелем. Название это пошло, собственно, от изначального производителя таких устройств для условно домашнего пользования – фирмы Dremel.
Это довольно-таки универсальное устройство, им можно резать, сверлить, гравировать, полировать и много чего еще. В частности, им же можно удалять излишки пластика или шлифовать клееные стыки. Вам понадобится модель с регулировкой оборотов и, желательно, мощностью в районе 170 ватт, т.к. рекомендуется обрабатывать на пониженных оборотах, иначе есть риск, что вы просто начнете его плавить.
2. Шпатлевка
Один из способов выровнять поверхность, это использовать на больших сравнительно ровных частях обычную шпатлевку для пластика. Существует множество одно- и двухкомпонентных шпатлевок для работы с пластиковыми моделями. Их можно достать в магазинах, торгующих этими моделями и расходными материалами к ним, коих существует великое множество. Жидкие шпатлевки обычно используются для заделки клеевых швов, пастообразные же пригодятся в качестве шпатлевок «общего назначения».
Сам процесс шпаклевания достаточно простой. Для этого можно взять небольшой резиновый шпатель из ближайшего магазина с разной бытовой химией, клеями и красками. Он вполне может найтись в том же магазине автоэмалей. Поверхность можно сделать очень гладкой, если применять последовательно несколько более мелких шкурок.
3. Химическая обработка
Химическую обработку после печати производят для сглаживания печатных слоев и придания глянца поверхности модели. Кроме внешнего вида, это улучшает адгезию слоев за счет сплавления, но может съесть мелкие детали. При обработке химией важно выдержать баланс между выравниванием поверхности и избыточным «расплавлением» модели.
Самый известный метод для обработки ABS пластика – так называемая ацетоновая баня. Она неприменима для обработки PLA, т.к. PLA практически инертен к ацетону.
Суть данного метода: модель ставится на изолирующую подложку (полиэтилен, фольгу или стекло), помещается под колпак из инертного к ацетону материала (обычное маленькое полиэтиленовое ведерко для продуктов) и все это ставится на нагретую до 40-50 градусов нагреваемую кровать принтера, куда также помещается небольшая емкость с ацетоном или смоченная в нем тряпочка.
Ацетон имеет температуру кипения 56 градусов. При приближении к данной температуре он, будучи и так легко испаряющимся, испаряется еще интенсивнее. Под крышкой из пластикового ведерка вы получаете высокую концентрацию паров, которые начинают плавить наружные слои пластика модели. После достижения нужного результата вы убираете модель из-под колпака и даете полностью застыть. Если ацетон попал внутрь модели, для полного застывания может потребоваться сравнительно продолжительное время.
Еще один метод обработки, подходящий для обработки –
обработка дихлорэтаном или дихлорметаном.
Техника работы с ним локальная: ваткой или ватной палочкой обрабатывается поверхность.
Этот метод подходит как для обработки ABS, так и PLA пластика, т.к. дихлорметан растворяет их оба.
Суть простая: делая все в резиновых перчатках, окунаете вашу модель в дихлорметан на 3-5 секунд, держа ее за наименее ответственные участки, вынимаете, после чего вытаскиваете и оставляете сушиться. После сушки окунаете еще раз на долю секунды для смачивания поверхности и оставляете сушиться еще раз. Дихлорметан после применения лучше сразу же слить в емкость для хранения, если нет возможности вашу емкость для обработки условно герметично закрыть.
Мы надеемся что материал был вам полезен, а в случае возникновения поросов всегда готовы предоставить вам
Наиболее популярными методами доводки распечатанных 3D-объектов являются шлифовка, пескоструйная обработка и обработка парами растворителей.
Это заблуждение, что при 3D-печати нельзя получить такие же гладкие и отполированные объекты, как с помощью традиционных промышленных технологий. На такие заявления можно возразить простой наждачкой, и эта техника доводки очень распространена.
То, какая техника доводки используется, во многом зависит от геометрии и материала детали. Эти факторы определяют и уровень эстетичности, который удастся достичь, и ее функциональность, потому что разные методы позволяют добиваться разных текстур и внешнего вида. Одни методы лучше подходят для прототипов и выставочных моделей, другие - для деталей механизмов.
Ошкуривание
Несмотря на то, что системы послойного наплавления созданы, чтобы получать высококачественные детали непосредственно из принтера, линии соединения слоев остаются видны, а конечному пользователю этого совсем не надо, особенно, если речь идет о решении, в котором эстетический вид является приоритетом. Ошкуривание позволяет устранить эти недостатки и может быть использовано для моделей, торговых образцов или концептов, полнофункциональных прототипов и узлов и механизмов конечного уровня.
Многим высококачественным объектам, изготовленным на 3D-принтере, для придания гладкости и для того, чтобы избавиться от линий в местах наложения слоев, достаточно доводки наждачной шкуркой.
Процесс ошкуривания всем известен. Пластиковые детали обрабатывают руками или на шлифовальном станке, как это делается с деревянными или металлическими элементами. Ошкуривание недорого и эффективно, кроме того, это проверенный метод, с помощью которого можно достичь качественной отделки. По сути, это наиболее распространенный способ доводки распечатанных на 3D-принтере объектов.
Наждачкой можно обработать все, кроме самых маленьких деталей. А большими они могут быть сколько угодно, хотя вручную добираться до мелких дефектов и неровностей бывает сложно. В типовых ситуациях процесс относительно быстр. При послойном наплавлении речь обычно идет о борьбе со ступенчатыми поверхностями. Ступеньки на детали размером где-то с пульт ДУ зачищаются примерно за 15 минут, притом что покраска такой же детали из-за дополнительных шагов, таких как подготовка и сушка, длится 2 часа.
Когда деталь должна быть в первую очередь точной и долговечной, очень важно учитывать, сколько материала будет удалено при ошкуривании. Если его будет удалено много, нужно до печати внести изменения в дизайн, сделать стенки более толстыми. Требования, предъявляемые к детали, определяют также, какая именно техника ошкуривания будет применена, ручная или механическая, и какой будет задействован инструмент.
Пескоструйная обработка
Вторым по распространенности методом доводки является пескоструйная обработка. В этом случае оператор управляет соплом, из которого на деталь, чтобы скрыть на ней следы от слоев, под напором распыляется мелкодисперсный материал. Процесс быстрый, занимает 5-10 минут, результат выглядит цельно.
При на деталь, помещенную в закрытую камеру, направляется поток мелких пластиковых частиц, в результате чего через 5-10 минут поверхность становится гладкой.
Данная технология легко модифицируется, ее можно использовать с большинством материалов. Применяется она и в период разработки и изготовления детали, на любом этапе - от прототипирования до производства. Такого рода гибкость обусловлена тем, что обработка обычно производится мелкими частицами тонко переработанного термопластика. Именно такой «песок», абразивные характеристики которого при распылении находятся в пределах от средних до высоких. Очень хорошо работает пищевая сода, поскольку она не слишком агрессивна. С ней, однако, работать несколько сложнее, чем с пластиком.
Одно из ограничений пескоструйной обработки — размер объекта. Поскольку процесс производится в закрытой камере ограниченного объема, обычно речь идет о габаритах примерно до 60 x 80 x 80 см. Пескоструйная обработка осуществляется вручную, поэтому за один раз доводится только одна деталь и ни о каком «массовом производстве» речи не идет.
Обработка парами
Третий по популярности метод доводки называется обработкой парами или паровая обработкой. В этом случае деталь находится в атмосфере испарений вещества, доведенного до точки кипения. Частицы испаряющегося вещества вплавляются в обрабатываемую поверхность на глубину примерно 2 микрона, делая ее гладкой и блестящей всего за несколько секунд. Те, кто предпочитают матовую поверхность, могут подвергнуть деталь пескоструйной обработке после обработки парами, когда деталь уже сглажена и механическое контактное напряжение снято.
В результате обработки ABS-пластика парами ацетона, поверхность становится гладкой и глянцевой, единственный минус такой технологии — склаживаются углы и мелкие детали.
Поскольку поверхность получается очень гладкой, обработка парами широко применяется для предметов широкого спроса, прототипов и в медицинских приложениях. Метод не сказывается существенно на точности детали. После пескоструйной обработки объект готов для нанесения пленочного, защитного или декоративного слоя. Такие покрытия обычно наносятся на более прочные материалы, к которым предъявляются высокие требования.
К сожалению, как и у пескоструйки, у технологии обработки парами есть ограничения по размерам деталей. В отличие от ошкуривания и пескоструйной обработки, обработка парами имеет ограничения и по материалам. Для обработки используется ацетон. При обработке PLA-пластика используется . Обработанные материалы достаточно практичны и прочны, созданные изделия сохраняют свою изначальную прочность и гибкость.
