Многие пользователи 3D-принтеров сталкиваются с проблемой отклеивания деталей от рабочей поверхности в процессе 3D-печати. Рассмотрим причины и возможные решения этой проблемы.
Что такое адгезия?
Адгезия — это сцепление поверхностей разнородных тел. В 3D-печати адгезия к рабочей платформе означает способность пластика прилипать к поверхности столика во время печати. Если адгезия недостаточна, детали могут деформироваться или оторваться от столика. Во время 3D-печати деталь должна прочно держаться на платформе, а после завершения легко сниматься.
Производители филаментов рекомендуют адгезивы для своих пластиков, а производители 3D-принтеров предлагают рабочие столики из разных материалов. Однако не существует идеальной рабочей поверхности для всех типов пластиков. Важно также учитывать тепловое расширение, которое может вызвать отслаивание краёв изделия при печати материалами, требующими подогрева столика, такими как АБС.
Закрытая камера 3D-принтера
Оптимальный вариант для печати материалами с высокой термоусадкой — использовать 3D-принтеры с закрытой камерой, которая сохраняет тепло и предотвращает сквозняки. Многие принтеры оснащены активным подогревом камеры, поддерживающим постоянную температуру и предотвращающим охлаждение деталей. Равномерная фоновая температура снижает риск коробления и улучшает адгезию.
Если у вас открытый принтер, вам придётся самостоятельно придумать и реализовать способы сохранения тепла, например, использовать специальные короба или строить теплоизолирующие стенки вокруг модели. Это увеличит время печати и расход материала.
Адгезия первого слоя
Важно обратить внимание на адгезию первого слоя, так как это распространённая проблема среди 3D-печатников. Неравномерное нанесение первого слоя значительно повышает процент брака остальной детали. Чтобы решить эту проблему, необходимо откалибровать рабочий стол и настроить расстояние между соплом и рабочей поверхностью.
Важно правильно настроить расстояние между соплом и поверхностью столика.
Методы Brim и Raft
Для улучшения сцепления изделия с рабочей поверхностью стола в настройках 3D-печати часто используются дополнительные элементы, такие как подложка или обрамление модели. Эти элементы помогают удерживать деталь на столе и увеличивают площадь контакта пластика с поверхностью.
Подложки или «рафты» представляют собой горизонтальные сетки из филамента, расположенные под моделью. Они служат основанием для первых слоёв изделия и улучшают адгезию. Кроме того, они помогают выровнять поверхность стола, нивелируя неровности, и снижают вероятность проблем из-за неправильного зазора между соплом и столом при укладке первого слоя.
«Бримы» используются для стабилизации небольших моделей или «островков» — отделённых участков печатаемого изделия. Они увеличивают площадь контакта и помогают модели удерживаться на столе при соприкосновении с поверхностью небольшими участками.
Температура рабочего столика и средства повышения адгезии
После калибровки платформы и настройки зазора между соплом и поверхностью столика следует обратить внимание на следующие факторы, которые могут влиять на адгезию:
- Неправильно подобранная температура столика (если на 3D-принтере есть опция нагрева).
- Неправильный подбор средств повышения адгезии для конкретного филамента.
Важно учесть эти аспекты для обеспечения надёжной адгезии и качественного результата при 3D-печати.
Подбор температуры рабочего столика
Одна из частых причин плохой адгезии — неверный выбор температуры рабочего стола для определённого материала. Когда расплавленный материал наносится на стол и остывает, происходит деформация, приводящая к короблению: края изделия отклеиваются и зацепляются за сопло, в результате чего деталь полностью отсоединяется от платформы.
Обычно производители филаментов указывают на своих сайтах или упаковках рекомендуемую температуру нагрева стола. Для наиболее распространённых материалов можно использовать усреднённые значения.
Примеры температур рабочего столика для некоторых материалов:
- ПЛА-пластик: 60°C
- АБС-пластик: 100-110°C
- ПЭТГ: 85°C
- Нейлон: 100°C (зависит от состава материала)
- Поликарбонат: 110°C (чем выше температура, тем лучше)
Температуры рабочего столика для каждого пластика отдельно взятого производителя могут отличаться. Подобрать оптимальную температуру можно только опытным путем.
Средства повышения адгезии
Для улучшения адгезии и снижения риска повреждения стеклянной поверхности рабочего стола часто применяют дополнительные средства, такие как лак или клей для 3D-печати, ПВА-клей, канцелярский клей-карандаш, растворённый АБС-пластик («АБС-сок»), синий скотч и другие. Однако использование только одного средства может оказаться недостаточным. Мы не будем обсуждать народные методы, такие как пиво или сахарный сироп, и сосредоточимся на более традиционных подходах.
Основные адгезионные средства:
Лак или клей для 3D-печати
Времена лаков для волос прошли, и сегодня они используются редко из-за низкой эффективности. Вместо них применяются адгезивы для 3D-печати, которые обеспечивают надёжное сцепление первого слоя модели с рабочей поверхностью. Эти составы разработаны с учётом особенностей разных нитей и подходят для множества типов филаментов.
На рынке представлено множество производителей лаков и клеёв для 3D-печати разных объёмов и ценовых категорий. Не стоит экономить, так как одного флакона хватит на несколько месяцев печати, а вы сэкономите время и нервы, избежав повторной печати испорченных деталей.
Применение адгезивов простое: распылите лак или клей на платформу и равномерно распределите его по поверхности с помощью мягкой тряпки.
АБС-сок
Состав для тех, кто хочет сэкономить или не имеет под рукой клея или лака, прост в изготовлении. Мелко нарезанный АСБ-пруток или остатки от предыдущей печати АБС-пластиком помещают в ацетон и оставляют на несколько часов. В результате получается густой раствор, который можно наносить кисточкой даже на холодную платформу. Этот метод надёжен в качестве дополнительного адгезионного средства, но при 3D-печати ацетон испаряется, вызывая неприятный запах.
Клей ПВА, канцелярский клей-карандаш
Клей ПВА наносится на рабочую поверхность с помощью кисточки и равномерно распределяется тонким слоем. При высыхании он становится прозрачным. После этого можно приступать к 3D-печати. Хотя этот метод неплох, его надёжность сомнительна, поскольку не все виды клея ПВА эффективны.
Канцелярский клей-карандаш чаще всего используется, когда под рукой нет других средств. Наиболее популярным является клей «Каляка-маляка». Он наносится одним слоем, после остывания платформы деталь легко отделяется, а сам клей легко смывается со стекла и с напечатанной детали.
Каптоновая пленка, синий малярный скотч и пленка Lomond
Малярный скотч подходит для 3D-принтеров без подогрева платформы. Он аккуратно наклеивается на всю площадь столика и позволяет печатать мелкие детали без нагрева стола. Этот метод особенно хорош при работе с ПЛА-пластиком, но при увеличении площади изделий края деталей могут отрываться вместе со скотчем, поэтому его актуальность ограничена.
Чаще используют каптоновый скотч. Во время 3D-печати на каптоновом скотче необходимо нагревать платформу и дополнительно наносить клей на скотч. Этот метод подходит для создания среднегабаритных изделий с помощью 3D-печати.
Также можно использовать пленку. Раньше пленка Lomond пользовалась популярностью, но с появлением клеевых составов её использование стало менее востребованным. После наклеивания требуется смывать верхний слой пленки для улучшения адгезии. Из-за сложности отделения деталей после печати и образования пузырей под пленкой ее нужно регулярно менять. Эта пленка подходит для 3D-печати крупных изделий.
Дополнительные моменты, о которых необходимо помнить
Для того, чтобы получить максимально качественное изделие, необходимо понимать материал, на котором работаешь. Кратко напомним основные особенности некоторых видов пластика для 3D-печати:
ПЛА- пластик — самый неприхотливый полимер. Для стабильной печати полилактидом необязательно обрабатывать поверхность столика дополнительными адгезивами, достаточно чистой стеклянной поверхности. Обязательное условие — нагрев платформы до 60°C. Если платформа без подогрева, то печатать лучше с использованием адгезионных средств — лака, клея для 3D-печати или синего скотча для мелких деталей.
Еще ПЛА-пластик очень любит обдув, поэтому включайте вентиляторы на полную.
АБС-пластик подвержен высокой усадке, поэтому ему требуется помощь для лучшего сцепления с поверхностью. Основные виды дополнительных средств — лак или клей для 3D-печати, АБС-клей, канцелярский клей-карандаш, клей ПВА.
При работе с АБС платформу необходимо прогревать до 100-110°C. Желательно использовать 3D-принтеры с закрытыми камерами, поддерживающими повышенные фоновые темеературы. При 3D-печати на открытых принтерах необходимо использовать сохраняющий тепло кокон вокруг модели. Многие слайсеры уже предлагают такую функцию. Обдув изделий из АБС-пластика крайне нежелателен, так как может произойти растрескивание деталей по слоям и отлипание от рабочей поверхности из-за усадки.
ПЭТГ — очень простой в работе материал, не требующий высоких температур и тонких настроек печати. Пластик обладает отличными адгезионными свойствами и очень крепко держится на чистых поверхностях. С другой стороны, высокая адгезия может приводить к отрыву кусочков от стеклянных столиков при отделении изделий, поэтому на рабочую поверхность желательно наносить разделяющие слои — тот же клей или лак для 3D-печати. Это поможет как отделять изделия, так и предотвращать повреждение стекла.
ТПУ обладает многими свойствами: эластичность и гибкость даже при низких и высоких температурах, устойчив к ударам, царапинам и истиранию, а также атмосферным воздействиям. Этот материал обладает высокой способностью отталкивать химические вещества, такие как масла, жиры и растворителям, гидрофобен (не впитывает воду).
Термопластичный полиуретан весьма гигроскопичен, то есть хорошо впитывает влагу. В случае проблем с межслойной адгезией и появлением дефектов на укладываемых слоях (неровностей, пузырьков, расслоения) филамент необходимо просушить. При правильной температуре 3D-печати и использовании сухого материала получаемые изделия будут демонстрировать очень высокую прочность на разрыв.
Хранение и сушка материала
Воздействие влаги на нити может иметь как косметические, так и функциональные последствия. Наиболее безобидным результатом повышенной влажности является изменение структуры трёхмерных изделий, хотя обычно это сопровождается ухудшением межслойной когезией и адгезии к рабочей поверхности. Более серьёзным эффектом может быть неравномерная подача пластика: вода в чрезмерно влажной нити закипает при прохождении через нагревательный элемент, а образующийся пар вызывает появление пузырей в укладываемом материале и даже экструзию рывками, что влечёт за собой ухудшение качества и плохое сцепление.
Этот канал для наших друзей, ценителей хорошей техники! Становись нашим другом, чтобы узнавать о самых интересных новостях в мире техники, а также смотреть полезные подборки и топы - для этого нужно только подписаться. А еще, ты можешь первым получать инфу об акциях в telegram-канале olvit-shop!