Содержание
- Назначение и важность покрытия рабочего стола 3D принтера.
- Стекло.
- Ситалловое (боросиликатное) стекло.
- Перфорированное стекло (Ультрабаза).
- Наклейки (стикеры).
- PEI-покрытие и его разновидности.
- Гаролит (стеклотекстолит).
- Силиконовые коврики.
- Выводы.
- FAQ.
Назначение и важность покрытия рабочего стола 3D принтера
Задача рабочего стола 3D принтера проста до безобразия - надежно удерживать деталь за её первый слой до окончания печати, а после чего (желательно как можно спокойнее) расстаться с ней. В теории все просто, а на практике, как это часто бывает, кроется много проблем, нюансов и, как следствие, технических решений.
Рабочий стол принтера состоит из нескольких деталей, а именно: основная пластина, которая, в зависимости от конструкции принтера движется по осям Z или XY, рабочая пластина, благодаря которой стол удерживает ровную геометрическую форму c нагревательным элементом (если стол подогреваемый), система выравнивания между ними в виде болтов, гаек и пружин и покрытие рабочей пластины, к которой непосредственно прилипает пластик во время печати. Не преуменьшая важность всех составляющих, в этой статье поговорим именно о последнем звене озвученной цепи - покрытии.
Покрытие принимает основной “удар” на себя. В первую очередь, от него зависит, насколько легко и равномерно прилипнет пластик к столу, достаточно ли крепко будет удерживаться в процессе печати и отпустит ли стол напечатанную деталь без обоюдных повреждений.
Пластики бывают разные, в списке их физических свойств есть адгезивная способность, которая сильно различается от одного пластика к другому. Свойство это, в первую очередь, зависит от температуры стола и материала его поверхности. Диапазон оптимальных температур, как правило, явно указывается производителем на упаковке пластика, а материал стола, зачастую, приходится подбирать опытным путем. Например, к чему охотно липнет PLA, к тому NYLON остается равнодушным. Или наоборот, прилипнет так, что отрывать придется с кусками покрытия и даже самого стола, что тоже нехорошо.
Попробуем разобраться, какие виды покрытия существуют и для каких пластиков они подходят больше или меньше.
Стекло
Стекло - самое простое, недорогое, распространенное и, пожалуй, универсальное решение. В чистом виде подходит для PLA, который неплохо прилипает даже при комнатной температуре и PETGа при 60-80 ℃. После печати и остывания детали из этих материалов довольно легко снимаются руками без дополнительных приспособлений.
Стекло легко модифицируется нанесением слоя адгезива под более капризные пластики, например ABS и его разновидности, HIPS, TPU. Что такое адгезивы и как ими пользоваться, читайте в другой нашей статье. Стекло легко отмывается от остатков адгезива и пластика после печати. Не царапается соплом и металлическим инструментом, потому что тверже их.
Недостатки. Твердость обратная сторона хрупкости. С адгезией важно не переборщить, если деталь прилипнет слишком прочно, то оторвется от стола вместе с кусками стекла.
Если деталь достаточно крупная, а процент термоусадки пластика велик, при остывании стекло может просто лопнуть.
Может лопнуть даже без помощи остывающей детали, а при слишком высоком и быстром перепаде температур. Описаны случаи, где стекло разрушилось при неравномерном нагреве стола, когда температура центральной части на несколько десятков градусов превышала температуру краев. Хрупкость - главный минус стекла, который компенсируется главным плюсом - доступностью и невысокой ценой.
Не все пластики и не при любых условиях замечательно прилипают к стеклу даже при оптимальной температуре и мощном адгезиве, но, к счастью, их не так уж много. Речь идет об инженерных материалах.
Ситалловое (боросиликатное) стекло
Отличается от обычного наличием в составе оксида бора, что делает его прочнее и устойчивее к перепадам температур. Используется для покрытия индукционных и инфракрасных плит, изготовления пробирок, реторт и прочей химической посуды с высокими механическими требованиями.
По сути, обладает всеми преимуществами простого стекла, кроме невысокой цены. Боросиликатное стекло в несколько раз дороже и купить его в ближайшем хозяйственном магазине не получится.
Инженерные пластики его игнорируют точно так же, как и стекло обычное.
Перфорированное стекло (Ультрабаза)
Довольно модное стекло в недалеком прошлом. Сочетает в себе сразу два улучшайзера - небольшие “лунки”, призванные увеличить площадь поверхности без увеличения ее размера и слой секретного полимера, выступающего в роли перманентного адгезива.
Какое-то время Ультрабаза была очень популярна, особенно в среде любителей печатать пластиком ABS. Однако со временем страсти поутихли. Покрытие оказалось очень слабым и недолговечным, царапалось от малейшего воздействия, со временем отделялось вместе с деталью. На пластиках PETG и NYLON проявило себя даже хуже, чем обычное стекло, при том, что стоило несравнимо дороже.
Ультрабаза хороший вариант для ABS, пока новая. Прослужит довольно долго, если беречь от негативного механического и химического воздействия, закрывать от пыли.
Наклейки (стикеры)
Временные поверхности для временного улучшения свойств рабочего стола. Самые простые варианты - обычный малярный скотч или знаменитая “синяя лента” от 3М.
В продаже можно найти множество специальных наклеек для столов всех размеров. Имеют липкую поверхность снизу и шероховатую сверху. Приклеиваются на любой стол, желательно на стеклянный, чтобы не повредить поверхности при дальнейшем удалении. Хорошо удерживают во время печати модель практически из любого материала.
Достаточно толстые, при использовании потребуется калибровка высоты стола.
Как правило, служат недолго, зачастую всего один раз, после чего отрываются со стола вместе с деталью, а потому назвать это решение дешевым не получится. Есть смысл использовать при изготовлении важной дорогой детали из особо капризного пластика, чья стоимость многократно превышает цену наклейки.
PEI-покрытие и его разновидности
Относительно новый и перспективный материал - полиэфиримид, нанесенный тонким текстурированным слоем на любую печатную поверхность: стекло, металл и прочее. PEI-рисунок легко узнаваем по специфическому шершавому “золотому” внешнему виду. Рисунок PEO скорее напоминает кристаллы льда на стекле. PET имитирует карбон. Производители зачастую комбинируют разные текстуры на одной гибкой магнитной пластине с разных сторон, что делает их еще более долговечными и универсальными.
По заявлением производителей, стол с таким покрытием не нуждается в подготовке перед печатью, то есть в нанесении дополнительного адгезива, лент и наклеек. PEO и PET больше подходит для PLA, PETG и TPU, а на PEI хорошо липнет практически любой пластик, включая ABS и даже нейлон. По причине отличной адгезии можно отказаться от каймы или рафта, без чего некоторые материалы вообще традиционно не печатаются.
Если требуется гладкое как стекло покрытие, используйте PEY, к нему отлично липнет PLA, PETG и TPU, оставляя на модели снизу зеркальную поверхность.
PEI и его текстурные разновидности, пожалуй, самое современное, интересное и универсальное покрытие на сегодняшний день. Обладает хорошими механическими свойствами, стойкостью к перепаду температур и высокой износостойкостью. Чаще всего используется с металлическими съемными пластинами для магнитных столов, которые тоже набирают популярность в последние годы по причине удобства.
Минус заключается в том, что при всех своих плюсах он все же уступает соплу по прочности и может быть им содран при ошибочном заниженном положении. Может частично отделиться от подложки и при особо прочном склеивании с пластиком, особенно если делать это “на горячую”, не дожидаясь остывания. Не стоит пользоваться металлическим шпателем при работе с PEI поверхностью.
Цена столов с таким покрытием тоже значительно отличается от обычного стекла в бо́льшую сторону, но в ряде случаев оно того стоит.
Гаролит
Гаролит, он же G10, по сути является стеклотекстолитом, материалом, с детства знакомым всем радиолюбителям. Довольно редкое и недооцененное покрытие. По свойствам напоминает стекло, но с лучшими адгезионными качествами, примерно как стекло, покрытое 3D лаком.
Отлично работает в температурном диапазоне до 100 ℃, то есть подходит для PLA, PETG, TPU и ABS. Обычно капризные TPU и ABS к G10 липнут на “ура”. Для пластиков, требующих более высокой температуры, увы, не годится.
Найти в продаже не просто, но можно. Выбор размеров ограничен, но при помощи умелых рук, ножовки и напильника придать нужную форму не составит труда. Гнется плохо, хрупкий, с магнитными пластинами не используется. По ценам находится между стеклом и PEI.
Силиконовые коврики
Основное преимущество силикона в замечательной теплопроводности, благодаря которой температура распределяется по столу равномерно. Далеко не все столы могут похвастаться одинаковой температурой во всех точках поверхности. Разница может достигать нескольких десятков градусов, что неизбежно приводит к деформации стола, вплоть до его разрушения, плохому прилипанию пластика и дефектов печати. Силиконовое покрытие способно исправить этот недостаток принтера.
Силикон - еще более редкое покрытие рабочего стола, чем G10. Найти в продаже очень сложно. Можно позаимствовать коврик у соседей по цеху - фотополимерных принтеров, или приспособить коврик от 3D ручки, если он достаточно ровный.
Выводы
Рабочий стол, а точнее его покрытие - важная часть 3D принтера, от которой зависит не только качество печати, но и ее успешное начало, а также и завершение. Не всегда лучшее покрытие поставляется с вашим принтером в комплекте, возможно, вам придется подобрать более оптимальное под свои задачи и материалы. В статье мы перечислили наиболее известные варианты со своими плюсами, минусами и назначениями, из которых вы можете найти лучший, не теряя много времени на перебор.
В данный момент самыми универсальными решениями являются либо стекло с наносимым дополнительно адгезивом, либо пластина с PEI-покрытием, остальные варианты более специфичны и узкоспециализированы, что, впрочем, не мешает с ними успешно экспериментировать.
FAQ
Какое покрытие самое долговечное из перечисленных?
Стекло. Если его нагревать максимально равномерно, не ронять, не царапать специально, периодически мыть от остатков адгезива, то оно прослужит вам долгие годы.
В чем преимущество гибкой съемной накладки на стол перед жестком столом?
Ее можно извлечь из принтера одним движением вместе с напечатанной деталью, несколько раз согнуть в разных направлениях, чтобы деталь легко от нее отвалилась. Удобно чистить, мыть и сушить вне принтера. Легко заменить на новую за несколько секунд.
Какие адгезивы следует применять со стеклянным рабочим столом?
На эту тему у нас есть
отдельная статья
, рекомендуем ознакомиться.
Почему столы с покрытием “ультрабаза” потеряли популярность в последнее время?
Потому что быстро теряют свои замечательные свойства. От работы, от шпателя, от сопла, от протирки различными жидкостями и просто от времени. Поверхность высыхает и становится, в лучшем случае, сравнима с чистым стеклом.
