Как скажется на прочности готового изделия закалка в печи после привычной дозасветки?
Как зависит прочность детали из-под фотополимерника от ее ориентации во время печати?
Провел испытания и показываю результаты на примере смолы Phrozen TR300.
В организацию купили фотополимерник - Elegoo Mars 3 PRO и смолу Phrozen TR300.
Основная задача - печатать прочную мелочевку с высоким разрешением и стойкостью к температурам 100+ градусов.
Смолу выбирал, почитав прекрасные статьи mia3dprint
В скором времени после приобретения принтера и серии пробных печатей появилось несколько вопросов - их я вынес во вступление.
Заодно решили сравнить физмех c часто применяющимся у нас пластиком - ABS GF12 (TITAN от Филаментарно).
Про образцы
Поскольку самая частая причина разрушения детали - это излом, то и испытания проводились на трехточечный изгиб.
Образцы геометрически соответствуют ГОСТ 4648-2014
Подготовка образцов из смолы.
1. Вся смола из одной банки.
2. Температура окр. воздуха 25±1 градус
3. Половина печаталась горизонтально, на узком ребре, половина - вертикально
4. Печать производилась на принтере ELEGOO MARS 3 PRO 4K
Далее все образцы прошли дозасветку под УФ лампой ELEGOO MERCURY PLUS V2.0 в течение 15 минут (7.5 на одну сторону, затем образцы вставлялись в оправкуобратным концом и засвечивались еще 7.5 минут)
Затем часть деталей выдерживалась 1.5 часа при температуре 120 градусов, а часть при температуре 150 градусов 2 часа.
Обозначения образцов:
0_0 В - без выдерживания при температуре, печатались вертикально.
0_0 Г - без выдерживания при температуре, печатались горизонтально
120_1.5 В - выдерживались 1.5 часа при 120 градусах, печатались вертикально
120_1.5 Г - выдерживались 1.5 часа при 120 градусах, печатались горизонтально
150_2.0 В - выдерживались 2 часа при 150 градусах, печатались вертикально
Настройки печати образцов из смолы
Дозасветка в импровизированной оправке
Подготовка образцов из ABS.
Печать производилась на принтере 3DIY I3 STEEL 300.
Блок - вулкан, сопло 0.4мм каленое от треугольников.
Настройки:T=290° (для AБС много, но так рекомендует производитель)
слой 0.16мм
только периметры, все по 0.6мм
скорость 40
Ориентация при печати
Готовые образцы
Сразу уточню, что 150_2.0 Г не исследовались, так как разница между вертикальными и горизонтальными уже была выявлена и больше не интересовала
Ход испытаний
Так ломается образец из смолы:
А так из ABS:
ABS значительно более вязкий, смола разлетается с осколками и крошкой
РЕЗУЛЬТАТЫ
Сначала исходная таблица, если кому-то интересно поковыряться самостоятельно:
НАГЛЯДНО ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:
ВЫВОДЫ
1. Разница показаний в зависимости от ориентации несколько странная.По идее, горизонтальные должны быть прочнее.Чем объяснить - пока не понял.Но в целом разница не велика, и печатать можно в любом направлении.
2. Если требуется прочность, детали из высокотемпературных смол однозначно стоит подвергать термообработке.Очевидно, процесс полимеризации после УФ-засветки не останавливается, а температурой мы можем его ускорить.При этом результаты при 120 и 150 отличаются не так сильно, что говорит о том, что, вероятно, процесс полимеризации почти завершается на этих температурах.
3. Фотополимерка может быть достаточно прочной даже в сравнении с распространенными FDM материалами.