Содержание
Особенности пластиков для начинающих
Существуют ли в природе специальные пластики для начинающих? Нет, ни один производитель не выпускает филамент исключительно “тренировочный” для стартового набора опыта новоявленных 3D печатников. Все пластики используются потребителями всех уровней в зависимости от свойств под конкретную задачу, необходимости, стоимости и желания. Зачем же тогда выделять пластики для начинающих из общего доступного к покупке списка, который сейчас уже невероятно широк?
Все дело в том, что не все материалы одинаково толерантны к пользователям и принтерам. Начинает следует с наиболее покладистых, прощающих ошибки, недостаток опыта и скромные возможности недорогих принтеров, каковые, чаще всего, покупаются в первую очередь.
Человек, обретя свой первый 3D принтер и наконец-то пожелавший воплотить виртуальную 3D в реальный предмет, надеется на успех с первой попытки, и желательно, чтобы ему это удалось. Таким образом он получит приятные эмоции, поверит в себя и сможет развиваться дальше. Если же и с десятого раза он получит на столе исключительно комок пластиковых соплей, желание заниматься 3D печатью и творчеством вообще может быть серьезно подорвано. Особенно фиаско болезненно для детей, подростков и прочих личностей со слабой стрессоустойчивостью.
Во избежание ненужных расстройств и разочарований, рекомендуем начинать свой путь в 3D печать с материалов, которые, скорее всего, не подведут. Во всяком случае, вероятность фейла при их использовании будет сведена к минимуму. Таких пластиков немного, перечислим их подробнее в порядке от простого к сложному.
Не даром PLA кладется в комплект почти к любому принтеру, от самого недорогого до самого “навороченного”. PLA, без всяких оговорок, самый лояльный к начинающим печатникам пластик.
Основные характеристики:
- Температура сопла: 200-220 ℃. Самый недорогой принтер способен достичь ее быстро и непринужденно.
- Температура стола: от комнатной до 60 ℃. То есть, пластиком можно печатать даже на столе без подогрева, особенно если поверхность его чиста и подготовлена. Такие принтеры существуют, а PLA, пожалуй, единственный материал, для которого они подходят.
- Обдув: до 100%. Пластик легко плавится, быстро становится текучим и довольно долго остывает до твердого состояния. Чтобы он успевал затвердеть к следующему слою, его необходимо принудительно и интенсивно охлаждать.
- Минимальный диаметр сопла: от 0,1 мм. Благодаря той же текучести. Далеко не все пластики способны просачиваться с достаточной скоростью через такое микроскопическое отверстие.
К преимуществам, помимо легкой печати, добавим доступные цвета: десятки и сотни цветов, оттенков, текстур и их сочетаний. Без преувеличения самый красивый и разнообразный материал с точки зрения внешнего вида. Есть вся палитра ярких, насыщенных цветов, бледных “пастельных”, перетекающих из одного в другой, глянцевых и матовых фактур. Все почему? Потому что это один из самых востребованных пластиков для печати художественных изделий.
PLA максимально изучен и предсказуем, мы знаем, когда он разжижается, твердеет и как укладывается слой за слоем, какие настройки нужны слайсеру для получения точной модели.
PLA текуч, но не тягуч, а потому способен качественно и непринужденно печататься при высоких скоростях. Если не забывать про достаточное охлаждение, само собой.
PLA тверд. Сравниться с ним по твердости могут разве что инженерные пластики, включая разбавленные углеродными и стеклянными волокнами. Модель, напечатанная из PLA, будет стремиться сохранять свою форму до последнего, после чего просто сломается, почти не прогнувшись под внешним натиском.
PLA экологичен. Если в нем и есть немного вредных материалов, то это красители. Основа же сделана из натурального сырья и не представляет никакой опасности для всего живого, даже при печати.
PLA хорошо обрабатывается механически. Сверлится, точится, шлифуется и красится. Очень полезное свойство для художественных изделий, которые можно довести до совершенства вручную.
Есть ли недостатки у столь замечательного материала? Конечно есть. Зачастую все плюсы PLA становятся его же минусами при других обстоятельствах.
Один из главных недостатков при эксплуатации (и он же главное достоинство при печати) - низкая температура плавления. Модель начинает раскисать уже при температуре от 50 ℃, а при 60 ℃ совсем теряет волю к победе. Достаточно прямых солнечных лучей в теплый летний день, чтобы деталька из PLA превратилась в бесформенное нечто. Разумеется, материал не рекомендуется использовать там, где может быть теплее 40-45 ℃. Отпадают горячие помещения, жаркие страны, нагретые детали и много чего еще.
Другим недостатком оборачивается экологичность материала - PLA биоразлагаемый. То есть с течением времени он плавно превращается в газ, воду и сухой остаток. Процесс (в обычных условиях), не быстрый и малозаметный, но необратимый. Модель постепенно теряет свою прочность, становится более хрупким, затем деформируется и разрушается. Именно поэтому PLA не считается функциональным пластиком. Если из него что-то полезное в хозяйстве и печатать, то ненадолго, временно.
Наконец, даже прочность PLA имеет обратную сторону - хрупкость. Деталь почти не предупреждает о перегрузках или делает это очень быстро, когда уже трудно успеть среагировать. Она с хрустом ломается в самый неожиданный момент. Особенно охотно и внезапно она это делает будучи напечатанной некоторое время назад, от полугода и старше (см. предыдущий параграф).
PLA гигроскопичен, хоть и не рекордно. Он охотно впитывает воду из воздуха при повышенной влажности, что может крайне негативно сказаться на качестве печати и все-таки испортить вам настроение. Храните PLA в герметичных вакуумных пакетах и/или используйте сушилки.
Итого. PLA - лучший выбор для начинающего печатника, особенно если он свеж и сух. При правильной, даже грубой настройке слайсера, проблем с ним не должно быть вообще. Главное не превышать температуру. Негативные впечатления PLA может оставить будучи чрезмерно влажным, будет пузыриться и плеваться паром при печати, или слишком старым и частично распавшимся, будет просто ломаться при подаче в принтер или даже на катушке. Внимательно следите за состоянием и датой выпуска!
Также не стоит предъявлять к PLA завышенных требований по прочности и долговечности. Этот материал почти исключительно предназначен для художественных изделий или тренировки и оттачивания навыков печати. Впрочем, одно другому не мешает и даже наоборот, способствует.
У вас отлично получается 3D печать из PLA? Захотелось чего-то нового, более долговечного и прочного? Пора переходить на PETG. Это относительно новый (если сравнивать с ABS и PLA) материал, сочетающий в себе плюсы от них обоих в обмен на незначительные недостатки.
Основные характеристики:
- Температура сопла: 220-245 ℃. Более тугоплавкий чем PLA, но в разумных пределах. Готовые изделия легко выдерживают температуры до 80 ℃ и даже выше, под солнечными лучами ничего не расплавится даже в жаркий летний день.
- Температура стола: 60-85 ℃. Совсем “холодный” стол уже не сработает, потребуется подогрев, которым, впрочем, снабжаются почти все, даже совсем недорогие принтеры.
- Обдув от 0 до 100% в зависимости от размеров модели, если модель большая или их несколько, обдув вообще не потребуется.
- Материал довольно тягучий, поэтому сопло диаметром менее 0,25 мм не рекомендуется, в идеале от 0,4 мм.
PETG имеет глянцевую скользкую поверхность с низким коэффициентом трения, что делает его не только красивым, но и пригодным к изготовлению деталей с трущимися плоскостями, например, шестерен, шарниров, втулок и так далее.
Цветовой диапазон выпускаемого PETG не так безграничен, как у PLA, но достаточно широк, десятки цветов, в том числе полупрозрачные. А вот текстура всего одна - глянцевая, если считать композиты с добавлением инородных примесей.
Печатать PETG-ом художественные изделия, безусловно, можно, особенно те, которые предназначены для эксплуатации за пределом жилого помещения, но все-таки это не его основная задача. PETG - функциональный пластик, из него делают прочные детали, способные заменить литой пластик, дерево и подобные материалы.
PETG упруг, при нагрузке он меняет форму, но быстро возвращает ее после снятия. Перед тем как сломаться от непреодолимой силы, он изрядно деформируется, сообщая миру о проблеме. PETG не боится воды, большинства щелочей, кислот и растворителей. Он не теряет своих свойств от времени, так как практически не подвержен биоразложению.
PETG биологически безопасен, из него можно делать игрушки, столовые приборы, медицинские изделия и прочие контактные вещи. Он безвреден даже при нагреве и печати. Не имеет запаха. Не гигроскопичен, хотя вода может конденсироваться на поверхности и мешать печати при совсем уж высокой влажности.
Цена PETG сравнима с ценой PLA, все зависит от производителя.
Каковы недостатки PETG?
Сложность печати PETG-ом чуть выше, чем PLA. Как было сказано выше, он требует нагрева стола, в среднем, до 80 ℃, он более вязкий, а потому печатается медленней. Он самый “сопливый” 3D материал из всех, все из-за той же тягучести, потребуется тонкая настройка ретрактов. Перегрев делает PETG хрупким как стекло, следует следить за комбинацией “температура - скорость печати”. Поговаривают, что PETG боится вибрационных и знакопеременных нагрузок, но стопроцентных подтверждений этому нет.
Плохо обрабатывается механически и химически. Лучше сразу печатать максимально точную модель. Почти не держит краску и другие покрытия. Впрочем, он красив и без краски.
ABS. Один из первых пластиков, нашедших применение в 3D печати. Он прочен, красив, приятен на ощупь, безвреден в холодном “застывшем” виде. Он не боится высоких (до 100 ℃ и выше) и низких ( до -40 ℃) температур, а также их перепадов, сырости и большинства агрессивных сред. Он не саморазрушается от времени и окружающей среды. Выдерживает сильные удары и высокие нагрузки во всех направлениях.
ABS отлично плавится ацетоном, благодаря чему склеивание деталей происходит быстро и “намертво”. Обработка поверхности ацетоновыми парами разглаживает ее до состояния стекла, отчего модель становится неземной красоты и совсем непохожей на напечатанную.
ABS отлично обрабатывается механически, включая шлифовку.
ABS глянцев и красив, имеет множество цветов на выбор, готов соперничать в этом отношении с PETG, но тоже значительно уступает PLA.
Основные характеристики:
- Температура сопла: 240-270 ℃. Пластик выдерживает кипяток без заметных изменений характеристик.
- Температура стола: 90-110 ℃. Недорогие принтеры могут не обеспечить такой нагрев, имейте это в виду.
- Обдув не рекомендуется.
- При высоких температурах текучий, возможно использование сопла от 0,1 мм.
Цена ABS, в среднем, такая же как у PLA и PETG, может быть даже чуть дешевле.
Казалось бы, что с ним не так?
Новичкам с ABS связываться не стоит совсем или приниматься за него в последнюю очередь, после многочисленных успешных испытаний PLA и PETG. ABS крайне сложен в печати и к тому же вреден для здоровья.
Главный недостаток ABS - высокая термоусадка. При остывании и полимеризации он уменьшается в размерах на несколько процентов, что ведет к короблению, изменению геометрических размеров и отрыву от печатного стола, даже нагретого до 100-110 ℃.
Для борьбы с последствиями термоусадки используется масса приспособлений и методов, которые могут отпугнуть морально и материально неготового новичка.
Для защиты от губительных сквозняков рекомендуется принтер с закрытым корпусом, который уже сразу значительно дороже открытого аналога. Для более надежной адгезии (прилипания) к столу используются разнообразные составы, предварительно наносимые на стол. Обдув может спровоцировать неравномерную усадку и потому не рекомендуется вовсе. По причине отсутствия обдува мелкие детали следует печатать “оптом”, чтобы слои успевали остыть естественным путем. При печати ABS выделяет вредный и неприятно пахнущий газ, следует обязательно позаботиться о вентиляции, но чтобы не было сквозняков.
Во времена, когда у ABS не было достойных конкурентов, приходилось мириться с его капризами и приспосабливаться через “не хочу”. Теперь возможностей избежать трудностей предостаточно и связываться с ABS стоит разве что при крайней необходимости. Например, если требуется сложная составная деталь, предназначенная для высоких нагрузок, прочность склейки фрагментов из ABS ацетоном превзойти очень сложно.
Разумеется, любому печатнику интересно проверить свои силы и возможности, в этом ABS всегда готов ему помочь.
Выводы
Всем начинающим печатникам, которые желают развиваться, но не хотят испортить себе настроение с первых же попыток печати, однозначно рекомендуем стартовать с PLA. Вероятность успеха, при условии правильной предварительной настройке принтера, крайне высока. В подавляющем большинстве случаев новые принтеры комплектуются мотком или катушкой PLA (в зависимости от жадности производителя) и готовой к печати моделью на флешке или в памяти принтера, настроенной под этот самый PLA. Воспользуйтесь этой возможностью получить максимально качественную модель за минимально потраченное время, получите удовольствие и принтер проверите заодно.
PETG - универсальный солдат, оптимальный материал в соотношении “прочность - качество - цена - долговечность - простота печати”. Основной материал для большинства печатников, в том числе коммерческих. После уверенного старта с PLA, PETG обычно не вызывает трудностей. Однако рекомендуем использовать качественный PETG от известного производителя с хорошими рекомендациями, попавшийся под руку брак может испортить всё впечатление об этом пластике.
ABS следует использовать в случаях, когда необходим конкретно именно он. Такие случаи до сих пор бывают. Пластик очень хороший, спору нет, но для работы с ним требуется готовиться морально и материально. Поверившим в свои силы новичкам рекомендуем обязательно попробовать.
FAQ
Отличаются ли PLA разной внешности друг от друга по свойствам?
Да, различия могут быть очень большие. Обычно, чем больше художественных достоинств у пластика, тем он менее прочен. Добавки и наполнители не способствуют улучшению механических характеристик. Глянцевые, “шелковые”, многоцветные, металлики, градиентные пластики отлично и даже завораживающе выглядят, но готовы сломаться от малейшей нагрузки или даже упав на пол. Будьте осторожны. А вот классические PLA довольно прочны, особенно модифицированные, например PLA+, но со временем все равно теряют свои свойства.
Как насчет других, довольно известных пластиков, например TPU, NYLON и HIPS?
Они еще сложнее в печати, чем ABS, поэтому как материал для новичков мы их не рассматриваем.
Как определить, из какого материала лучше изготовить то или иное изделие?
Зависит от назначения изделия, требований к нему и предполагаемых условий эксплуатации. Если это красивая игрушка, по которой не будут бегать и бить ее об стену, то PLA, если кормушка для птиц, то PETG или ABS и так далее.
Как подобрать оптимальные параметры печати для каждого пластика?
Для начала исходите из рекомендаций производителя. Тюнинговать многочисленные параметры (температура, расход, скорость, PA, ретракт и прочие) под ваш принтер и конкретный материал помогут тестовые модели, которые генерируются некоторыми слайдерами или сторонними программами.
Как узнать, какой материал и от какого производителя качественный, а какой нет?
По отзывам и обзорам покупателей. Но имейте в виду, что не все пишут объективно, кто-то откровенно занимается рекламой, другой борется с конкурентами, а третий просто не смог справиться с хорошим пластиком и теперь его активно ругает. Не делайте выводов по паре отзывов.
