Блог о 3D-печати

Новые материалы Российского производства - REC

Нам очередной раз повезло принять участие в тестировании новых материалов для 3D печати на FDM принтерах. (Makerbot, Prusa, UP! и т.п.). На этот раз очень приятно удивила компания REC, вручив нам образцы PLA и FLEX! Ну, если PLA мы в том или ином виде встречали на просторах нашей страны, то FLEX (эластичный пластик) Российского производства - штука абсолютно новая!

Сразу скажу, данные образцы пока еще не являются серийными, а лишь показывают направление исследований, разработок и проб. Поэтому не все характеристики имеет смысл оценивать на данном этапе.


Начнем обзор с материала, который уже в сентябре поступит в продажу - PLA.


PLA фирмы REC.


PLA (Полилактид) - биоразлагаемый и очень экологичный полимер. PLA самый популярный в мире материал для
 домашней 3D печати. На это есть целый ряд причин, таких как простота печати и безопасность, не требует нагревательного стола и совместим со всеми популярными 3D принтерами, а самое главное достоинство материала по сравнению с ABS - PLA не имеет эффекта термоусадки, т.е. он практически не меняет свои геометрические размеры при изменении температуры, а значит напечатанные модели будут абсолютно точно соответствовать размерам компьютерной 3D модели и не будут ни коробиться, ни трескаться, ни, тем более, расслаиваться при печати, вне зависимости от своего размера.

В пользу экологичности PLA говорит тот факт, что он используется для производства пищевой упаковки, одноразовой посуды и эко-пакетов, а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов.



Так же безопасность PLA подтверждена американским стандартом NFPA 704


Красный [1] - слабовоспламеним

Синий [0] - не токсичен; не опасен для людей;

Желтый [0] - слабореагентен; химически устойчив.



Опытные образцы, которые передали нам для испытаний, сделаны из чистого PLA без добавления красителей. Прозрачность прутка вполне сопоставима со стеклом, жесткость естественно выше, чем у ABS, но ломким его назвать нельзя, даже после многократных перегибов пруток не сломался. Сырье (марка), которое использовалось для производства данного образца уже утверждено и меняться не будет и именно этот материал поступит в продажу. Палитра, естественно, не ограничится прозрачным материалом, множество различных красителей уже подготовлены.


Температура.


В ходе нашего тестирования мы определили оптимальные параметры печати, которые помогут вам достигнуть максимального качества печати PLA REC:

Оптимальная температура сопла 180 - 220°С, чем быстрее печатает ваш принтер, тем выше нужно устанавливать температуру, 220 градусов достаточно для печати на скоростях выше 150 мм/с.

Нагревательный стол не является обязательным, печатаемые модели достаточно надежно удерживаются на специальных рабочих столиках, или столиках, покрытых синим скотчем, каптоном или адгеивной пленкой. Но если в вашем принтере есть возможность подогрева стола, то оптимальная температура рабочей поверхности около 50°С - это существенно снизит требования PLA к чистоте и качеству рабочей поверхности. Модель будет держаться гарантированно надежно. При печати PLA охлаждение модели крайне желательно и чем лучше печатаемая деталь будет охлаждаться, тем точнее получатся все контуры и грани, а если модель маленькая (меньше чем 3х3см), то без охлаждения напечатать её будет очень сложно.


Экструдер.


Так как среди сообщества 3D-печати есть много владельцев самодельных 3D принтеров, то очень важно обозначить требования для экструдера и хотэнда.

PLA материал достаточно жесткий, и более легкоплавкий по сравнению с ABS, поэтому он одинаково хорошо подойдет к принтерам с прямой подачей (direct extruder), и с удаленной подачей (bowden). Зубцы подающего ролика/вала/болта должны быть хорошо прижаты к прутку, чтобы обеспечить надежный зацеп без проскальзываний.

К хотенду требование лишь одно - верхняя его часть должна хорошо охлаждаться. Иначе расплав PLA быстро заполнит весь хотэнд и мощности двигателя экструдера не хватит, чтобы протолкнуть вязкую массу в хотэнде, в итоге, без охлаждения мы получим закупоренный хотэнд.

Владельцам не самодельных принтеров, таких как MakerBot Replicator, Ultimaker, Picaso, PrintBox и др. беспокоиться неочем, главное, чтобы производитель обозначил совместимость принтера с PLA.


3D-печать PLA REC


Печатать PLA легко и приятно. Результаты печати можно увидеть на фото. Тонкостенные кубики, получились ровными, прочными и достаточно гибкими. См. фото. Естестевнно нет никаких намеков на расслоение, адгезия слоев очень хорошая. Запах при печати отсутствует и это большой плюс перед китайскими аналогами. Как видно на фото, напечатанная деталь сохранила исходную прозрачность материала, т.е. можно печатать, например, прозрачные плафоны для светильников или, так называемые, световые каналы, вроде "ангельских глазок" BMW. :)


  


Ждать начала продаж осталось совсем не долго, а цена будет вполне сопоставима с тем, что нам привозят из Китая.



Эластичный пластик REC (FLEX) - первая проба


Российская компания REC, дабы не отставать от европейских и американских коллег, ведет самостоятельную разработку эластичного филамента для 3D печати. Правильный выбор сырья и его корректная обработка, задача не тривиальная, поэтому это поле для проб и ошибок, без которых, как известно, результата не бывает. А мы, со своей стороны, многочисленными тестами будем помогать создать качественный продукт.


 


Вот такой черный резиноподобный пруток нам передали сотрудники компании REC для тестирования, которое оказалось очень непростым. Для начала приведем таблицу с характеристиками сырья, из которого сделан опытный образец. (Все картинки кликабельны)



Цифры выглядят многообещающе. И поиздевавшись над прутком, становится понятно, что цифры по эластичности слегка завышены, возможно сырье потеряло часть своих свойств при первичной экструзии в пруток, но тем не менее он все еще очень мягкий, гибкий и эластичный.

На ощупь пруток можно оценить как что-то между резиной и пластиком, запаха практически не имеет.


Первый шаг для тестовой печати гибким прутком, это подбор оптимальной температуры и скорости печати, тут появились первые серьезные трудности. Никак не удавалось добиться начала экструзии. Жесткость материала всего 60A (по Шору), пруток при малейшей возможности загибался, уходил в сторону, наматывался на все что только можно, но упорно не хотел лезть в хотэнд, а ведь мы использовали экструдер с прямой подачей. Тогда нам пришлось немного доработать экструдер. Мы полностью убрали зазор между местом, где пруток зажат между подающим зубчатым колесом и прижимным роликом и местом, где пруток входит в канал хотэнда (до этого был зазор порядка 1мм).



Далее пошел ряд многочисленных попыток печати при разных настройках температуры и скорости печати (см. фото).



В конце концов удалось подобрать параметры стабильной печати этим материалом:


  • скорость печати 5 мм/с
  • температура сопла 230 - 240­С
  • температура стола 100С

Скорость, конечно, нельзя назвать хорошей, но печать все же возможна.


Вот фото успешных моделек.


   


Как видно, данный полимер имеет существенный эффект термоусадки, поэтому приходится использовать печатную подложку Brim. Также важно отметить, что печать мостов практически невозможна, нить мгновенно прерывается, более того, печать с сетчатым заполнением вызывает сложности, т.к. внутри сетки слои неплотно накладываются друг на друга. С сотовым заполнением все ок.


 


Второй сюрприз - гибкость очень сильно зависит от направления печати. Если растягивать объект вдоль напечатанных линий, эластичность хорошая, если поперек, то объект практически не растягивается. Опять же, видимо вторая экструзия не пошла материалу не пользу.


Если сравнивать с FilaFlex, то данный экземпляр оказался слишком мягким, чтобы комфортно печатать, а напечатанные модели получались более жестким и менее эластичным. Подбор подходящего сырья для гибкого филамента и его тестирование идут полным ходом, не далек тот день, когда у нас появится свой, Российский FLEX. :)




Автор статьи: Дмитрий Миллер

Дата: 31 августа 2014 года


Den

Великолепная новость! Вот уж никак не ожидал, что у нас будут делать эластичный пластик для принтера! Скорее бы!

Комментировать
Создать сайт
бесплатно на Nethouse