Исправления от 16.01.2021
Все перечисленное ниже компиляция информации из интернета и своего опыты, все эти данные можно найти в интернете, НО по кусочкам, профессионалы знают все это и так, этот обзор для новичков в 3D печати
У меня 3D принтер Creality3D Ender 3 Pro и я новичок в 3D. Совсем недавно, при первой печати я столкнулся с тем, что модель просто не прилипает к столу, а на сопле принтера мотается клубок бесформенных нитей.
Что делать в этом случае? Давайте разбираться!
Как правило, дело не только в адгезии, но еще и в столе, он банально - кривой. И чаще всего кривой в центре стола, там образуется вогнутость. Обо всем этом я уже писал в статье: "Купил 3D принтер, собрал, а что дальше?"
Использование клеевого состава довольно простой путь обеспечить первоначальную адгезию модели к столу. И "выровнять" кривизну стола, потому что клей то же занимает какой то объем и тем самым уменьшает расстояние от сопла до поверхности стола.
Можно купить специальный клей для 3D печати, да такие существуют и их довольно много. Например вот на Ali
Или вот еще клей карандаш на Ali
Их на самом очень много, потому как выгодное дело это вот все продавать. Есть клеи и российского производства. А что повесил шильдик: "Профессиональный клеи для 3D печати" и продаешь по конским ценам. Нас такие клеи не интересую, это не наш путь!
Можно воспользоваться еще пивом с сахаром, делают и так, но это по крайне мере не гигиенично.
А еще можно воспользоваться обычными канцелярскими или строительными клеями.
А вообще чего только не использую что бы улучшить адгезию первого слоя.
Давайте перечислим, что вообще используют:
- Пиво
- Сахарный сироп
- Лимонад (в частности, крюшон от Черноголовки)
- Лак для волос
- ПВА в самой разной фасовки от карандашей до жидких клеев ПВА из строительных магазинов.
- ПВП все тоже что выше плюс энтеродез из аптеки
- БФ-2
- Мистер Мускул
- Грунтовка строительная, акриловая - это уже мое уточнение
- Стеклоочиститель летний и зимний.
- Водка любая, но чаще всего дешевая.
И еще все это замешивают в разных пропорциях готовя "аффторские, крафтовые" клеи. Понятно, что используют все что липнет, но иногда делают это совсем бездумно. Давайте разбирается что и как:
В состав клеев обязательно входит:
- растворитель
- действующее вещество
- дополнительные добавки
Растворитель.
Может быть: спирт(спирты иногда ацетон) или самый лучший и универсальный растворитель - вода.
Действующее вещество.
Возможны разные варианты, но на данный момент, по крайне мере среди "профессиональных" 3D клеев все применяют ПВП, и о нем ниже.
Дополнительные добавки.
Могут быть самые разные например: красители, ароматизаторы, обезжириватели, стабилизаторы, антимикробные,загустители и так далее и тому подобное.
Вот стандартный состав клея для 3D печати на основе PVP: Вода, изопропиловый спирт, P-комплекс и ароматизатор.
Вода, изопропиловый спирт, ароматизатор - с этим все понятно, это растворитель, обезжириватель, отдушка. А вот P-комплекс что такое? А это ПВП (PVP) и об этом ниже.
Поэтому: "Мистер Мускул", стеклоочиститель летний и зимний, водка, а так же как и этанол, изопропиловый спирт, метиловый спирт и другие спирты к клеям не относятся, это по меньшей мере обезжириватели
В каком то виде можно отнести сахарный сироп, пиво, лимонад к клеям или средством усиливающим адгезию, но если вы и хотите пользоваться подобными средствами то лучшее и дешевле, это просто вода с сахаром, пропорции уж рассчитайте сами.
Лак для волос, ну тут смотря какой лак, нужен самый дешевый. Тогда, скорее всего, в нем будет ПВП (PVP) и будет так же, скорее всего, силикон и это плохо, поэтому лак для волос не самый лучший вариант.
ПВА, ПВП, акрил, БФ-2 это типичные клеи.
Чаще всего применяют клеевые карандаши они принципиально делятся по составу клеящего вещества на ПВА и ПВП. К слову не стоит покупать обычный канцелярский (силикатный) клей, особенно тем кто использует стекло как стол для печати с частичками клей отстанут и частички стекла.
Разберем более подробно клеи
Клей БФ
Про БФ-2 ничего сказать не могу не пользовался и не собираюсь, мне не нравится, что остается липкая субстанция на столе, хотя отзывы очень хорошие.
Тем не менее...
Состав: фенолформальдегидная смола и поливинилацеталь (поливинилбутираль) в растворителе который может быть этиловом спиртом или ацетоном, или хлороформом.
Марки клеев БФ
Цифра после «БФ» означает процентное содержание поливинилбутираля, чем его больше тем выше пластичность клея, а значит цифра прямо пропорциональна пластичности клея
- БФ-2 - самый не пластичный, применяется как клей или, например, как лак в электротехнике.
- БФ-2Н, БФ-4Н - для склеивания металлов
- БФ-4 — эластичен, склеивает металлы, текстолит, оргстекло, дерево, кожу. (И для общего развития: используется для изготовления гетинакса)
- БФ-6 — эластичен, для склеивания кожи, тканей. Применяется в медицине.
- БФ-19 — Токсичен. Не используется в медицинских целях.
- БФ-88 — для склеивания пластичных и непластичных материалов металлов, тканей, Применяется в медицине. Но огнеопасен.
Почему используется чаще всего в 3D печати клей БФ-2, а не БФ-88 для меня загадка, по идеи 88 должен быть более тягуч и пластичен, хотя это теоретические размышления сам я не пользовался.
Грунтовка акриловая (латексная)
Что такое акрил?
Это разговорное название полимеров на основе производных акриловой кислоты.
Используется эмульсии дисперсии акрилового полимера (полиакрилаты, преимущественно полимеры метил-, этил- и бутилакрилатов)
Формула: (-CH2-CR'(COOR)-)n (R' = Н — акрилаты, R' = СН3 — метакрилаты, R' = CN — цианакрилаты)
Тут мы прервемся и рассмотрим что такое эмульсии
Что такое эмульсия?
В акриловых грунтовках, красках, латексах и в ПВА используется эмульсия, а это значит что сами эти вещества не растворимы в воде, попробуйте растворить масло в воде, хорошо все взболтайте, получите вот эту самую эмульсию. Вода не дает полимеризоватся действующему веществу, когда вода высыхает действующее вещество полимеризуеться склеивая поверхности, это нам будет важно при печати.
На самом деле все намного сложнее, но в первом приближении сойдет и так, хотя... Есть такое понятие "эмульсионная полимеризация (ЭП)" это один из способов проведения полимеризации, отличающийся тем, что реакция полимеризации протекает в сложной многокомпонентной микрогетерогенной системе – водной эмульсии нерастворимого в воде мономера (или смеси мономеров) в присутствии коллоидных ПАВ – эмульгаторов. При высыхании воды частицы действующего вещества слипаются, называется это коалесценция образую полимерную пленку. И для общего развития. Почему нельзя замораживать все эти дисперсионные составы? А потому, что частицы льда сдавливают глобулы акрилатов, и вызывают то самое слипание - коалесценцию, они и слипаются в крупные агрегаты, визуально для потребителя краска расслаивается. Обратно "разбить" такую краску, которая уже не краска, миксером не получится, ее можно только выкинуть.
Итак, эмульсии применяются в ПВА, акриловых грунтовках и их производных. ПВП растворим в воде там нет эмульсии.
Но вернемся к нашим акрилам
Читая состав, акриловой грунтовки Вы можете встретить много всяких близких названий: акрилатная дисперсия, акриловые сополимеры, стирол акрилат, акриловый полимер, латекс. Но для нас по сути это все будет одно и то же (К общему развитию качество по возрастанию: ПВА -> стирол акрилаты -> акрилаты) важно понимать, что все что получается не растворимо в воде, а например ПВА растворим.
Кстати, в группу полиакрилатов относится так же органическое стекло или плексиглас.
Типичный состав грунтовки
- Водная акриловая дисперсия (вода как растворитель и сам акрил)
- Связующие элементы увеличивающие вязкость (олифа, смолы, полимеры)
- Катализаторы высыхания
- Добавки (красители, пеногасители, биоциды, к слову, очень часто применяется пропиленгликоль, куда уж без него)
Вполне может применятся как адгезивное средство, к тому же как мы видим в состав некоторых грунтовок входят еще и другие связующие элементы такие как смолы, олифа и так далее. Минус в том, что после высыхание вещество не растворимо в воде и как мне кажется, уж лучше применять ПВА, он растворяется, его легче убрать со стола и меньше остатков остается на детали если ее помыть после печати.
ПВА
ПВА - поливинилацетат
Формула: (C4H6O2)n
Открыт еще раньше, в 1912 году врачом Фритцом Клаттом, с такой фамилией и именем понятно что это был немец, который то же экспериментировал с ацетиленом, у них вообще там был бум ацетилена, и получил винилацетат. На воздухе он быстро затвердевал полимеризовался и соответственно мог склеивать разные материалы. В том же году химический состав был запатентован. В 1937 году было открыто производство ПВА в США. В нашу страну клей пришел спустя 30 лет, в начале 70-х годов прошлого века, ничего себе, вот это лаг!
В клеи используется эмульсия поливинилацетата, это нам будет важно при печати. Сам поливинилацетат – бесцветный полимер без вкуса и запаха, Эмульсия пахнет. Запах специфический, все его сами помнят, а на вкус, извините, не пробовал.
Типичный клей ПВА имеет следующий состав:
- 85–95% поливинилацетата,
- 10% воды,
- 5% – пластификаторы (дибутилфталат или ЭДОС)
- 0,5% – специальные добавки, например противогрибковые или другие, см. ниже
Специальные добавки усиливают отдельные свойства клея ПВА для более эффективного применения в различных сферах. Например, добавление каолина, талька, мела повышает прочность клея. Такие растворители, как ацетон или бензин, увеличивают его водостойкость, но снижают прочностные характеристики. Увеличив долю пластификаторов, например, глицерина или масла, можно добиться повышения эластичности клеящего состава. Чтобы ускорить застывание клея, в него добавляют стекло, фарфор или металл. Такие стабилизаторы, как ингибитор стирола и нитросоединения, способствуют увеличению срока хранения клея ПВА.
Зачем я все это так подробно пишу, а потому что нам нужен чистый ПВА. Все эти добавки типа масел, мела и так далее для наших нужд это плохо. А где взять чистый ПВА, все просто все эти добавки стоят денег, поэтому чем дешевле клей и менее "навороченный" тем для нас лучше.
Вот самый дешевый клей из строительного магазина и крупного сетевого магазина.
Или вот
И нам еще важно сколько содержится воды в ПВА, сейчас объясню. Это важно если стол с подогревом, при прогреве стола активно испаряется вода, ПВА становится активным т. е. проявляет свои адгезивные свойства, а затем он просто высыхает оставляя после себе пленку. На момент печати первого слоя заготовки важно поймать момент когда вода уже высохла, а клей еще нет. Вот в этот момент все липнет, но я на самом деле тупо наношу жирным слоем ПВА и включаю принтер (нагрев стола) и он не успевает полностью высохнуть хотя изрядно подсыхает. Тут еще значение имеет появившийся слой в центре который чуть "приподнимает" поверхность стола поближе к соплу. Так как у меня кривизна стола с вогнутостью в центре. Возможно у кого выпуклость результаты будут другие.
После высыхания, как было сказано раньше, ПВА оставляет после себя пленку которая может счищаться механически, а можно просто отмыть ее водой, так как ПВА растворим в воде, но тут важно выбрать дешевый ПВА в которых пластификаторы не мешают ему растворится.
Добавление после 3х недель использования.
ПВП (PVP)
ПВП (PVP, ПВПП, ПНВП, поливинилпирролидон, повидон, поливидон, кросповидон, а еще это пищевая добавка E1201)
Формула (C6H9NO)n
Открыт Вальтером Реппе немецким химиком в 1936 году, а уже в 1939 году запатентован. Он экспериментировал с ацетиленом и вот до экспериментировался - получил ПВП.
Хорошо растворим в воде, используется во многих областях в том числе и в качестве наполнителя лекарств, кремов и сам как лекарство (энтеродез), и как пищевая добавка (см. выше) и как заменитель плазмы, и для производство металлов, и в химии, и в электронике, да вообще, очень много где. И он идеален для клея, ну потому что безопасен и растворим в воде, бери, выпускай клей и пиши на этикетки, что он 100% безопасен. А для 3D принтеров вообще золотое дно, можно задрать цену в два, три, а то и в 10 раз больше аналогов которые предназначены для склеивания бумаги.
Как приготовить 3D клей из энтеродеза.
Пакетик эндеротеза из аптеки 5 гр на 200-300-400мл изопропанола, так в оригинальном рецепте, но можно водку или стеклоочиститель самый дешевый (имеется ввиду стеклоочиститель для мойки окон, а не в бочок омывателя).
Добавление от 16.01.2021 Посетил магазин и посмотрел что содержат средства для мытья стекол или автомобильные омыватели. Оказалось, что главное вещество там вода и только затем идет изопропиловый спирт, причем его не более 30% (не более 5% в стеклоочистителях и не более 30% в самых "продвинутых" омывателях) Поэтому считаю, что из доступных средств самое лучшее и дешевое это водка в которой и нужно разбавлять энтеродез.
Удобно использовать для протирки стола искусственную замшу, она используется в авто для полировки или например для протирание экранов или очков.
Мой выбор
Мой выбор это клей на основе ПВП(PVP) потому как хорошо отмывается водой (растворим в воде), но по стечению обстоятельств так как дома ремонт есть строительный клей ПВА, я ими и пользуюсь, снимки выше и меня это вполне устраивает, несколько напрягает пленка после печати которую нужно отмывать.
Так как вещество ПВП (PVP) довольно сложно купить в рознице, можно купить только энтеродез в аптеке где он довольно дорого стоит (сравните цену на ПВП как химического компонента и цену на энтеродез в аптеке) возможно легче всего купить дешевый клей в обычном магазине на основе PVP например "Ашановского клея карандаша". Но об этом в следующих сериях.
Продолжение: "Ищем и готовим клей для 3D печати, часть II"
Статьи о 3D принтерах
Подписывайтесь на наш канал TehnoZet-2, там много интересного! Мы только развиваемся! Понравилась статья, хотите продолжения - ставьте лайк, жмите палец вверх!
#пластмассовыймирпобедил
#пластмассовыймир