Технологии

Вроде бы есть объемный проект - карта, но чтобы уже совсем от нее не начало тошнить куда-нибудь в район Атлантического океана, надо иногда отвлекаться и перезагружать мозг (на самом деле, конечно, там просто дофига времени печати и надо просто ждать). Чтобы максимально мозг не включать, решил побаловаться с отходами от 3D печати, которых не так уж и мало, учитывая еще и неудачные печати. По интернетам гуляет забавный метод, который заключается в переплавке отходов в силиконовой форме, чтобы расплав принял её форму. Мне было интересно попробовать, как с измельченным пластиком, так и с небольшими кусками деталей. Для первого я купил самую дешевую кофемолку и перемолол какое-то количество остатков новогодних красных коней, зеленых клеверов и какой-то черной технички. Довольно быстро из кофемолки вышел весь белый дым и она, закономерно, больше не стала включаться. Если вдруг не знали, то вся электроника работает на белом дыме, который заправляют на производстве, когда дым выходит, то ей больше не на чем работать - тю-тю. Взяв PETGовый порошок и другие остатки, попробовал сыпать их в силиконовую форму, прогревая феном. Вскоре пластик стал оплавляться, но, увы, растекаться не стал. Это обусловило необходимость его чем-то трамбовать. Почти ко всему он сильно прилипает, но рулон скотча даже в этой ситуации спас всю ситуацию. С рулоном синей изоленты, естественно, было бы еще лучше, тут вопросов нет. В этот прогрев, трамбовку и подсыпание я инвестировал час своей жизни, а еще полчаса на ожидание остывания. Честно говоря, получилось совсем не так, как в моих влажных фантазиях: не весь пластик прогрелся, из-за чего получившиеся заготовки имеют довольно рыхлую структуру, а с поверхностей иногда даже осыпаются остатки. Предполагаю, что результат можно улучшить, исправив технологические вопросы, но на данном этапе получилось, что получилось. Как вам такой бешбармак с пластиком? Имеет смысл пробовать ещё, чтобы сделать лучше?

По внешнему виду изделий из-под 3D принтера точка еще не поставлена, так что сегодня снова "о бане". Среди прочего постобработочного есть еще и прикольная технология, внедренная в саму печать. Суть такая: берем все поверхности и натягиваем на них карту высот - это такой черно-белый эквивалент текстуры, только цветом она обозначает высоту: чем белее, тем выше. После этого расчете печатаемого контура, смещаем печатающую голову наружу или внутрь объекта в соответствии с картой. Впервые с этой штукой я столкнулся уже очень давно. Я настолько впечатлился, что ради нее даже прошел тогда через боль и страдания, чтобы переехать в новый софт, где она есть. Там эта функция позволяла реально загрузить любой "рисунок". К моему удивлению, технология не прижилась в исходном виде, но получила развитие в виде возможности добавления шума (без текстур) на печатаемые поверхности и названия "Fuzzy Skin". Забавно, ведь в те древние времена вместо веселых картинок я тоже пихал в модель именно шум. А зачем это все? Чтобы скрыть слойность и печатное происхождение изделия. До недавнего времени за такую киллер-фичу приходилось платить временем печати, пусть и не особо большим (не то, что филаменты по 5 раз на слой менять), но ощутимым на больших моделях. Теперь же появился еще один апгрейд: теперь шероховатостью управляет не смещение, а количество выдавливаемого пластика. Давим больше, чем нужно - выпуклость; меньше - впуклость. Я тут поднял из архива фото моей первой репетиции текстуры-шума на кубике. Но кубик не особо показателен, поэтому дополнил микропроектом из того же времени. Нужен был настенный держатель для HDD по мотивам картинок с АлиЭкспресс и Пинтереста. Получил размерчики, быстренько замоделил и распечатал с шероховатой поверхностью, после чего он занял свое почетное место на стене с жестким диском внутри. Кстати, при печати таким способом нужно учитывать все поверхности отверстий, привалочных плоскостей или мест плотной посадки и обязательно добавлять к ним модификатор, чтобы они печатались гладкими в отличии от всей модели.

Сегодня хочу в догонку теме постобработки добавить еще пару мыслей. Если хотя бы краем глаза следите за индустрией 3D печати, то наверняка периодически в предложке видите хайповую в последнее время фишку с полировкой PLA пластика до зеркального блеска, где некая рука берет бор машину с войлочным диском и при помощи "магии" получает зеркало. Честно говоря, меня тоже несколько заинтересовало это явление, как минимум, чтобы иметь его ввиду. Но всегда в описаниях к этим чудесам нет того самого рецепта счастья, а есть только ссылка куда-либо, а там еще одна, потом еще... Короче, арбитраж трафика на какую-нибудь продающую площадку. Повезет еще, если она продает не вьетнамских куртизанок. Интерес интересом, но покупать инфу на эту тему я не намерен, и как раз хочу высказать свое мнение про постобработку 3D печати, в целом. Для меня печать - это технология для прототипирования, в первую очередь позволяющая даже сложные фигуры и детали получить в руки в относительно короткие сроки. Да, есть кейсы, когда ничем другим (в плане технологий) не получится произвести детали нужной конфигурации, например, детали с внутренними полостями сложной формы, тут, действительно, распечатанная деталь - уже не прототип. И как будто стоит всегда четко разделять цель изготовления. Ведь, например, с обычной распечатанной тянкой на потоке, очевидно, лучше справится литье, подарив тиражность, повторяемость, предсказуемость, уменьшение брака. Таким образом, постобрабатывать именно отпечаток имеет смысл только тогда, когда это штучное эксклюзивное изделие, либо когда технология изготовления строго регламентирована, в остальных случаях это слишком долго и сложно. А что с той самой чудо-полировкой в итоге? Если вы когда-нибудь хоть что-то пытались отполировать, то, наверняка, представляете себе, каких усилий требует выведение зеркала даже на изначально гладкой поверхности. Даже не зная реальной технологии, почти уверен, что в случае полировки PLA прорыва не случилось: наждачная бумага, войлок, 1000 абразивных паст, время, слезы, боль. Теперь еще добавим сюда не гладкую, а слоистую поверхность, которую сперва нужно как-то сделать гладкой. Повеяло прохладой. Это прохлада от идеи полировки PLA.

По многочисленной просьбе сегодня затрону тему постобработки моделей, изготовленных методом 3D печати. Сразу оговорюсь, что знаю и пробовал я далеко не все методы, но известные мне постараюсь осветить. Итак, что же мы там собрались постобрабатывать? С чем бороться? Как следует из технологии, пластик наплавляется слоями друг на друга. Из экструдера выдавливается, так сказать, колбаска и укладывается на колбаску предыдущего слоя. Колбаски эти, условно, цилиндрической формы, из-за чего образуется структура стенки, похожая на бревенчатый дом, где есть выпуклости и впуклости. На мой взгляд, это и есть главный бич получаемых изделий. Конечно, есть еще наплывы, сопли и тому подобное, но это при желании решается настройками и калибровками принтера под конкретный пластик. Первое, что приходит в голову - это уменьшить толщину слоя, а, следовательно, и высоту тех самых колбасок. И, действительно, это самый эффективный метод, например, на фотополимерных принтерах (другая технология 3D печати) слои толщиной 0,05мм почти неразличимы глазом и на ощупь. При условии, что точность механики нам такое позволит, есть только одно но - такая печать будет занимать просто огромное количество времени, а чем дольше печать, тем больше шанс того, что на каком-либо этапе что-то пойдет не так. Именно поэтому целесообразнее прибегнуть к дополнительной обработке поверхностей, чем неделю ждать каждое изделие из принтера. Универсальным методом обработки можно назвать подготовку и покраску поверхности, где, постаравшись параметрами печати минимизировать неровности, в последствии их необходимо зашпатлевать, выровнять, покрасить и т.д. В качестве шпатлевки здесь подойдет любая автомобильная двухкомпонентная, лишь бы наполнитель в ней был достаточно мелким, чтобы качественно заполнить мелкие впадины на пластике. Если же неровности совсем небольшие, то можно даже отделаться простым грунтом-наполнителем и не возиться со шпателями и наждачкой. После выравнивания поверхность грунтуется, красится и по необходимости лакируется и полируется. Больших сложностей тут нет, важно только подобрать материалы, подходящие друг другу. Другие же методы постобработки специфичны для разных типов пластиков. Сейчас остановлюсь на наиболее народных: ABS, PLA и PETG. Методы постобработки ABS произрастают из его свойств: он относительно тверд, хрупок, термостоек и растворяется в ацетоне. Физические свойства позволяют обрабатывать этот пластик путем ручной и бережной инструментальной шлифовки. Это не даст идеальной поверхности, но избавит от львиной доли слойности. Химически же, поверхности сглаживаются при помощи, так называемой, ацетоновой бани. Для этого изделие нужно поместить в емкость на небольшом расстоянии от дна, подвесив или установив на подставку, а на дно емкости налить небольшое количество ацетона. Ацетон довольно быстро испаряется, наполняя емкость своими парами, которые, в свою очередь, "оплавляют" поверхность модели, делая ее гладкой и даже глянцевой при изначальном хорошем качестве печати. Минусом здесь будет являться то, что пусть и немного, но первичная детализация модели все же теряется. PLA и PETG же имеют небольшую термостойкость - всего в 55-65 градусов, что исключает почти любые методы их обработки при помощи инструмента: поверхность перегревается, оплавляется и отходит лоскутами. Химически эти парни неравнодушны к дихлорметану, но эффект здесь менее выражен, чем у ABS с ацетоном, а сам дихлорметан значительно более токсичен, что просто обязывает иметь СИЗ и вытяжку, чтобы не сгладить слои и на своих внутренних органах. Я пробовал, так сказать, рискнуть здоровьем, но результат меня совсем не устроил: на поверхности образовалась пластиковая каша, которая потом воняла и застывала ещё около недели, а в итоге так и не дала прекрасной гладкости. Последняя надежда здесь на термическую обработку поверхности горелкой или феном, благодаря небольшой термостойкости пластики должны довольно легко "оплывать". Такую обработку я как раз собирался опробовать, так что поделюсь результатами.

В этот раз мои изыскания в области 3D печати пали на вазы. Внезапно, за все время, сколько печатаю, ни разу не печатал вазы. Тут, чтобы понять, о чем я, нужно снова немного углубиться в технологию 3D печати. Базово печать любой детали происходит по стандартному алгоритму: напечатать слой, поднять сопло на высоту следующего слоя, напечатать слой и так далее. Именно по такому принципу напечатана первая, белая ваза. Помимо стандартного подхода современное ПО поддерживает специальный режим печати, который называется "Спиральная ваза". В этом режиме печать происходит иначе: Печатаются слои дна (сколько их задал юзер), а потом все печатается одной линией с плавным поднятием сопла по спирали. Как можно догадаться - это красная ваза. Суть тут в том, что спиральный подход позволяет не делать лишних стыков линий, что дает большую герметичность и, потенциально, скорость печати. На практике для достижения герметичности стандартным методом, нужно напечатать 2, 3, 4 и более стенок у модели, тогда как в спирали она всегда одна (но тут, конечно, лучше использовать больший диаметр сопла, и большую толщину самой линии). Качество печати меня приятно удивило, но, все же есть одно но. Обе вазы текут в области дна, видимо нужно еще пожонглировать настройками. Эксперименты будут продолжены!