Cоветы по улучшению качества 3D печати ABS пластиком

Сам по себе ABS пластик представляет собой синтезированное химическое соединение на основе акрилонитрила, бутадиена и стирола.

Основные преимущества ABS пластика:

1.Термопластичен, что позволяет его использовать в 3D принтерах по технологии FDM

2.Невысокая стоимость;

3.Обширная цветовая гамма;

4.Легкость механической обработки (сверление, шлифование)

5.Легкость окрашивания

6.Растворимость в ацетоне;

К недостаткам ABS пластика при использовании его в 3D печати можно отнести только неустойчивость ABS пластика к прямым солнечным лучам (УФ-излучению) ,токсичности при высоких температурах и ,главное, высокой объемной усадке его при охлаждении и низкой адгезии к холодному печатному столу.

Именно последний фактор зачастую является тем камнем преткновения, который не дает распечатать высококачественную модель (происходит задир, отрыв слоев модели от печатного стола).

Для повышения качества нашей 3d печати при использовании ABS пластика, мы используем следующий комплекс мер.

1.Печатный стол

При печати ABS пластика печатная платформа должна быть обязательно подогреваемой! При этом подогреваться должна как можно большая площадь печатного стола и главное – по возможности равномерно. Этого можно достичь путем использования алюминия как теплопроводящего материала от нагревательного элемента к печатному слою стола.

Для платформы при печати АБС пластиком можно использовать:

1. Матированное стекло от 3 мм (после пескоструйной обработки как закаленное так и нет)

2. Акрил (органическое) стекло от 8 мм, которое так же нужно зашлифовать.

Для улучшения адгезии (прилипания к печатающей платформе) при использовании как стекла так и акрила в качестве печатающего стола можно использовать раствор АБС в этилацетате (рекомендуется сделать 10 пробных растворов с разной массовой долей растворенного АБС с шагом в 10%). Так же есть соображения использовать растворы сахара или фруктозы (правда я пока не пробовал ).

Кроме того стекла сами по себе имеют обширнейшую гамму химических составов (обычные, боросиликатные, свинцовые и т.д.).Идеальным вариантом конечно является использование ситаллового стекла. К нему первый слой прилипает идеально без использования каких либо растворов, а при охлаждении стола, когда печать заканчивается, модель снимается простым ее сдвигом пальца.

2.Калибровка стола по высоте и горизонту

Обязательно калибруйте стол по высоте! Ведь от того как ляжет первый слой на 80% зависит качество отпечатанной модели. В качестве эталона можно использовать лист бумаги.

При печати достаточно объемных деталей следует оделить большое внимание горизонтальности печатного стола в направлениях X и Y, чтобы первый слой на всем своем периметре равномерно и плотно ложился на поверхность печатного стола.

3.Использование камеры

При печати АБС пластиком желательно чтобы область печати была как бы термостатирована. Это позволит модели при печати охлаждаться более равномерно и избежать тех самых опасных термических деформаций в зоне первого слоя. Именно поэтому многие производители принтеров используют закрытые корпуса. Если корпуса в Вашем принтере не предусмотрено старайтесь устанавливать его вдали от различных источников температуры ( у батарей, у открытого окна и т.п.). Ну а если решили сделать, то это только в плюс для хорошей печати, однако нужно позаботиться об отведении избыточной теплоты от электроники и двигателей 3D принтера.

4.Проверка термопары экструдера

Уделите внимание термопаре экструдера. Именно благодаря ей экструдер поддерживает нужную температуру. Интервал температур, в которых она может «гулять» должна быть не более 3-6 градусов, т.к. температура печати должна быть чуть выше температуры стеклования АБС пластика.

Термопара должна располагаться как можно ближе к отверстию сопла. Кроме того, чтобы избежать тепловых потерь в зоне нагревателя и термопары, его можно обмотать ФУМ-лентой (используется сантехниками для герметизации труб)

5.Обдув

Сразу замечу, что наличие обдува не является необходимым условием для качественной 3D печати АБС пластиком. Обдув нужен только в случае если вы печатаете на высоких скоростях и небольшие изделия, когда время печати каждого слоя меньше 30 секунд. Старайтесь сделать обдув кольцевым вокруг сопла экструдера (можно его тоже отпечатать и приладить к печатающей головке), старайтесь не использовать обдув слоев отпечатанной модели с одной стороны, это вызовет риск появления термических деформаций.

6. Печать с подкладкой.

При печати 3D модели АБС пластиком старайтесь использовать подложку, так же она называется «Raft». Она представляет собой сетчатую пористую структуру, которая является неким основанием модели. Чем в более количество слоев вы ее отпечатаете, тем лучше рафт скрепится со столом и меньше вероятность того, что модель отклеится. Оптимальный вариант подложки – 4-5 слоев.

Кроме того, при печати можно использовать и функцию «Brim». Это своего рода некая юбка, которая представляет собой несколько монослоев (7-10) сближающихся к основанию модели. Такое своего рода уширение позволяет увеличить площадь контакта печатаемой модели со столом и снизить вероятность ее отклеивания.

Можно так же при печати объемных моделей в местах, где есть наибольшая вероятность отклеивания слоя от печатного стола использовать «лапки», своего рода некие опорные пятачки, которые не дадут опасным местам (например углам) отклеиться от основания стола, но при этом естественно, область печати несколько увеличится по сравнению с исходной моделью.

7. Уменьшение объема заливки

Старайтесь выбрать оптимальный баланс процента заливки модели. Это позволит увеличить скорость печати без особого ущерба прочности модели, снизить расход материала на печать и уменьшить вероятность отслаивания модели от стола при печати.

Ну и теперь подытожим все вышеперечисленное:

Итого, основные правила печати АБС пластиком:

1. Температура печатного стола: для печати первого слоя — 112-117°С, остальные слои 100-105°С.

2. Температура для сопла экструдера подбирается индивидуально, т.к. несмотря на одно название АБС пластики разных производителей отличаются друг от друга как по составу так и качеству. Она должна быть на 5 градусов ниже температуры оплавления первого слоя.

3. Для первого слоя лучше установить невысокую скорость печати. 15-20 мм/с.

4. Чтобы модель не расслаивалась:

а) Стенки модели должны быть не менее 3-5 слоев.

б) используйте обдув только для печати изделий с малой площадью слоя, в остальных случаях желательно снизить скорость печати. Это позволит остывать печатаемой модели равномерно.

в) По возможности используйте закрытый объем при печати.

5. Не допускается обдув для 1 слоя и не рекомендуется для 2.

6. Платформу из стекла обязательно матировать, при необходимости использовать раствор АБС в этилацетате или растворы сахара (?).

Карнышов Даниил www.projekt3d.ru  Проектирование и производство 3D принтеров