Бюджетная установка ручного изготовления в домашних условиях abs–прутков для 3d печати

Бюджетная установка ручного изготовления в домашних условиях ABS–прутков для 3D печати

Бюджетная установка ручного изготовления в домашних условиях abs–прутков для 3d печати

После прекращения работоспособности устройства в мусорные контейнеры выбрасываются либо устройства целиком, либо корпуса устройств, без электронной составляющей, в зависимости от решения бывшего владельца.

Корпуса многих электронных устройств состоят из ABS- пластика.

 Пластмассовые корпуса помещаются в мусорные контейнеры в любом случае, так как отсутствует дальнейшая сфера их применения, если конечно владелец не обладает таким же устройством и не желает заменить корпус.

В наши дни активно распространяются 3D – принтеры. Наиболее доступные 3D – принтеры для физических лиц – это принтеры, печатающие ABS – пластиком.  ABS – пластик поставляется в 3D – принтер в качестве исходного материала для печати в виде ABS – прутков.

 ABS – прутки необходимо закупать в магазинах, при активной печати 3D – моделей для личного пользования, печать становится не выгодной с экономической точки зрения.

Появляется необходимость в приобретении ABS – прутков на более выгодных условиях, в то время, как расходный материал для создания ABS- прутков выбрасывается.  Данную проблему способна решить установка ручного изготовления в домашних условиях ABS – прутков для 3D печати.

Установка подразумевает минимальное количество автоматизированных процессов и личную вовлеченность в процесс изготовления. Поэтому в ней отсутствуют элементы, которые будут автоматизировать процесс, данный подход упростит изготовление установки и снизит затраты.

Порой печать не удается с первого раза, даже при печати текста на листе бумаги мы совершаем ошибки, приходится повторять печать. В 3D – печати значительно больше параметров, чем при печати на бумаге чернилами.

Поэтому пробные печати выгоднее произвести не растрачиваю имеющийся объем ABS- пластика, произведенного на заводе.

Поэтому даже не качественный пруток из ABS – пластика, с разной температурой плавления на различных участках, будет актуален.

Так же, кроме 3D – печати, существуют и другие причины проводить операцию по изготовлению прутков из ABS – пластика. В форме ABS – прутка материал будет компактней, будет занимать меньше места на ваших полках, если вы хотите применить в своих целях материал в будущем.

Структурная схема установки:

На структурной схеме : 1-сопло; 2 – нагревательный элемент; 3 –платформа приема ABS – пластика; 4- элемент ввода ABS пластика; 5 – крепления сопла к платформе; 6 – платформа установки, 7 – вентилятор.

Донором для изготовления установки может послужить клеящий пистолет, из него мы можем получить сопло. Клеящий пистолет можно найти нескольких размером, сопла в них соответственно так же отличается диаметром.

Выбираем сопло с диаметром равным диаметру сопла вашего 3D – принтера или равным желаемому диаметру для ваших дальнейших целей.

Так же следует помнить, что возможно изменить сопло на самом 3D – принтере, или же использовать запасное сопло от 3D – принтера.

 Возможно самостоятельное изготовление сопла, для этого необходимо взять глухую гайку с закругленным концом из меди или латуни, закрепить в тисках болт с накрученной на него гайкой, после чего просверлить дрелью отверстие нужного диаметра (На сверло, зажатое в обычную дрель, закрепить цанговый патрон со сверлом нужного диаметра). Рисунок глухой гайки с закругленным концом приведен ниже.

Приемлемой температурой плавления ABS- пластика считается 180 °С. Подберем нагревательный элемент для установки. Оптимальным нагревательным элементом будет являться нагревательный элемент используемый для нагрева хотэнда (горячего конца) экструдера (головки) 3D-принтера.

Такой нагревательный элемент имеет диаметр 6 мм и длину 20 мм подходит для хотэнда с диаметром отверстия под нагревательный элемент M7. Нагревательный элемент помещен в герметическую металлическую капсулу.

Керамический нагревательный элемент более эффективен чем резистор, благодаря чему уменьшается амплитуда температурных колебаний и увеличивается качество 3D печати. Нагревательный элемент поставляется со свинцовыми проводами длиной 1 м.

Изоляция проводов помещена в оплетку из термостойкой нити. Места соединения проводов с ядром нагревательного элемента защищены термостойкими кембриками.

Питание нагревательного элемента может осуществляется от любого источника питания с напряжением 12 В.

Характеристики нагревательного элемента:

напряжение питания: 12 В; мощность: 40 Вт; сопротивление: 3,5 Ом; ядро: керамическое; диаметр: 6 мм (M7); длина: 20 мм; длина проводов: 1 м; материал проводов: свинец;

вес: 4 г.

Такой нагревательный элемент изображен ниже.

Найти в интернет- магазинах его можно запросив в поисковой системе: «нагревательный элемент используемый для нагрева хотэнда (горячего конца)». Если вводить в поисковую систему по всем правилам поиска вы не найдете в топе этот нагревательный элемент, поэтому необходимо вводить указанное выше.

Крепим его к платформе для приема ABS- пластика со стороны платформы установки с помощью холодной вулканизации с помощью силиконового клея.

Необходимо очистить поверхность платформы приема, ту сторону, к которой будем крепить нагревательный элемент, ацетоном, нанести специальным шпателем (или иным подходящим предметом) силиконовый клей на нагреватель и очищенную поверхность, после чего наложить нагреватель на подготовленную поверхность.

Размеры платформы приема следует не выбирать слишком большими и не останавливаться на размерах соизмеримых размеру сопла.

Оптимально будет выбрать платформу в ширину равной пяти диаметрам сопла с дальней стороны от сопла и в длину равной двум длинам сопла.

По краям необходимо загнуть платформу во избежание потери пластика, желательно под прямым углом, и сужать платформу приема к соплу, что бы возле сопла ширина платформы была равной диаметру сопла.

Гдe D- диаметр крепежной стороны сопла, L- длина сопла, а l=2L, d=5D

Возьмем для расчета размеры сопла используемого в 3D принтере от производителя ROULUNDS модель 3DH-001, его размеры  13 (мм) на 6 (мм).

Примем D= 6 (мм), L=13(мм). Тогда размеры платформы приема  l=2L=26 (мм), d=5D=30(мм).

Для изготовления платформы можно использовать медь или латунь, необходимую форму из пластины вырезаем с помощью ножниц по металлу.

Элемент ввода ABS- пластика изготавливаем по размерам платформы, но от величины d отнимаем 2 мм, если добились прямого угла между отогнутой стенкой и платформой приема, если нет, то уменьшаем эту величину на необходимую величину.

Сторону l делаем больше, чтобы не касаться платформы приема руками, и что бы расплавленный материал проследовал в сопло. Для того, что бы не обжигаться, обрабатываем сторону которую трогаем руками изоспаном. Это тонкий, не дорогой материал.

Его следует укладывать с первого раза, после первой укладки при повторной процедуре он начинает трескаться, поэтому прокладывать следует внимательно.   

 ABS- пластик парциально помещаем на платформу приема ABS – пластика, для этого перед помещением на платформу исходный материал необходимо поделить на части соизмеримые с размерами платформы приема. Разделение исходного материала возможно способно с помощью физического воздействия на материал.

Если не применить охлаждение пластик потеряет свою форму прутка при продолжении плавления большего количества исходного материала, поэтому включаем вентилятор и охлаждаем полученную часть прутка, в связи, с чем пластик приобретает приданную ему форму, после чего выключаем вентилятор, что бы температура в сопле не снижалась ниже температуры плавления.

Крепление к платформе установки со стороны сопла так же проклеиваем изоспаном. Желательно сделать некоторый наклон сопла относительно платформы в ее сторону, стремясь избежать параллельного расположения сопла платформе установки.  

После определенного числа итераций технологического маршрута изготовления ABS – прутка мы можем добиться искомой длины прутка, либо переработать весь имеющийся ABS – пластик.

Недостатком данной установки является неоднородность температуры плавления полученного прутка, что важно при печати на 3D- принтере. При увеличении опыта использования данной установки – диапазон неоднородности температуры плавления ABS- прутка будет уменьшаться. Следует учитывать, что ABS- прутки изготовленные на производстве так же имеют некоторый диапазон неоднородности.   

Достоинством данной установки является доступность элементов. Установка не потребует больших финансовых вложений для ее реализации. Производство ABS- прутков не требует специализированных навыков. Установка является компактной и дает возможность производства ABS- прутков различных цветов в домашних условиях.

Источник: http://cxem.net/master/92.php

Домашнее производство прутка или Экономика должна быть экономной

Друзья, небольшое вступление!
Перед прочтением новости, позвольте пригласить вас в крупнейшее сообщество владельцев 3D-принтеров. Да, да, оно уже существует, на страницах нашего проекта! Подробнее >>>

Одним из новейших развитий устройств для 3D-печати стало появление экструдеров. Нет, речь пойдет не о печатающих головках FDM-принтеров, хотя это тоже экструдеры, а о портативных настольных устройствах для домашнего производства пластикового прутка.

Что, вообще, такое экструдер? Это устройство для формирования изделий путем плавки или разжижения расходного материала и выдавливания массы через отверстие определенной формы. Фактически, обычная мясорубка суть своего рода экструдер.

Принципиальная схема типичного экструдера

Именно подобные «мясорубки» и используются для промышленного производства прутка для 3D-печати. Причем, конструкция таких устройств предельно проста: гранулы пластика засыпаются в бункер и с помощью шнека (он же «Архимедов винт») перемещаются внутри разогретой трубки, или «гильзы».

К концу недолгого путешествия пластик нагревается почти до точки плавления и выдавливается шнеком сквозь круглое отверстие в «головке», образуя нить. Затем производится охлаждение нити и намотка на бобину. Казалось бы, ничего сложного.

Так почему бы не заняться производством нити в домашних условиях?

Это вполне возможно. Зачем? Хотя бы из-за того, что гранулы того же ABS-пластика стоят намного дешевле, чем готовый пруток аналогичного веса. Насколько? Сравните сами: тысяча-полторы рублей за готовую катушку с килограммом нити или 50-70 рублей за килограмм пластиковых гранул.

Пластик? Сейчас найдем

Кроме того, у вас будет возможность контролировать процесс.

Мало ли кто и что подмешивает в расходные материалы ради снижения себестоимости? И наконец, у вас будет возможность экспериментировать с различными материалами, считающимися «экзотичными» в мире 3D-печати, но в реальности зачастую валяющимися прямо под ногами. Взять, хотя бы, тот же ПЭТ, из которого изготавливаются чуть ли не все пластиковые бутылки для напитков. Это и бесплатный расходный материал, и способ улучшить экологию.

Изготовить экструдер можно из подручных материалов, но рост популярности подобных устройств привел и к появлению коммерческих моделей. Сегодня мы взглянем на наиболее известные решения, а подробности постройки экструдера своими руками мы позже опубликуем в нашей Вики.

Filabot

Самая известная марка на рынке, представленная линейкой экструдеров и дробилкой для пластика. О дробилке чуть позже.

Filabot Original – Ferrari среди настольных экструдеров

Первой моделью компании стал экструдер Filabot Original – достаточно симпатичное устройство размером с системный блок компьютера. Согласно заявлениям разработчиков, устройство способно производить нить из ABS, PLA и HIPS, да еще и c возможностью добавки углеволокна.

Кроме того, возможна добавка красителей. Производительность устройства высока, достигая 1кг пластика за пять часов работы или около 45 метров прутка в час.

Другими словами, эта машинка может вырабатывать пруток быстрее, чем среднестатистический FDM-принтер сможет его расходовать.

И здесь возникает одна небольшая проблема, хоть и не критичная: при такой скорости экструзии было бы неплохо оснастить устройство вентилятором для охлаждения пластика на выходе, иначе возможно растяжение нити под собственным весом или слипание. К сожалению, разработчики не озаботились этой проблемой, видимо считая, что экструзия будет производиться со стола на пол, с достаточным временем для охлаждения перед сматыванием…

Читайте также:  Курс arduino - моторы

Filabot Wee – несколько более доступная версия

Более серьезной проблемой представляется стоимость экструдера – ни много, ни мало $900.

В забавной попытке снизить стоимость устройства компания решила придержаться своей маркетинговой стратегии и предложила Filabot Wee.

Эта модель мало чем отличается от оригинала, если не считать деревянного корпуса, но стоит уже $750. Наконец, есть возможность приобрести Filabot Wee в виде комплекта для сборки за $650.

Filastruder

Filastruder был разработан парой помешанных на филаменте (см.

видео) умельцов-студентов по имени Тим Элморе и Аллен Хэйнс из Университета Флориды в ходе закрытого проекта, затем успешно протестирован среди не менее помешанных 3D-мейкеров и, наконец, предложен на Kickstarter в уже готовом виде в качестве дешевой альтернативы экструдерам Filabot. Стоимость устройства составляет всего $300.

Filastruder – относительно дешев и достаточно суров

Производительность Filastruder в сравнении с Filabot обратно пропорциональна цене, достигая порядка 1кг пластика за 12 часов работы. Но как мы уже отметили, темп работы Filabot просто избыточен для домашней печати.

Для нужд энтузиаста-одиночки производительности Filastruder вполне хватит, а более скромный ценник станет несомненным преимуществом. Filabot же лучше подходит для использования группами мейкеров, либо в качестве источника дохода.

Почему бы и нет? Четыре-пять килограммов нити в день могут преобразиться в неплохую сумму, если есть покупатели.

Lyman extruder

С чего, собственно, все и началось. Скромный 83-летний пенсионер из штата Вашингтон (что, кстати, на противоположном побережье от столицы США) решил показать молодежи «что к чему».

И таки преуспел! Вооружившись лобзиком, дрелью, отверткой и талантом, мистер Хью Лайман соорудил устройство для экструзии прутка.

Ну, хорошо: может он и не был зачинщиком, ибо идея витала в воздухе достаточно долгое время, но именно Хью разработал простую, годную установку и выложил чертежи в открытый доступ, что уже делает его героем среди 3D-мейкеров.

Хью Лайман – построил экструдер, получил надбавку к пенсии

Кстати, этот уже не молодой человек имеет вполне интересный, хоть и малоизвестный список заслуг.

К примеру, в 70-х годах он возглавлял компанию Ly Line, которая пыталась продвинуть на рынок портативные компьютеры лет этак за восемь до появления первого серийного «макинтоша».

Правда, весило сие «портативное» устройство скромные 25кг… Но ведь идея была правильной? Вот и в этот раз Хью Лайман, уже на пенсии, не оплошал.

Как оказалось, Хью заинтересовался 3D-печатью. Он не считает себя полноценным инженером – диплом он так и не защитил, несмотря на университетское образование. С другой стороны, талант превыше бюрократии.

Побаловавшись с 3D-принтерами, Хью пришел к выводу, что технология приятна, а вот ценник в $30-40 за килограмм прутка несколько раздражителен.

Услышав о конкурсе Desktop Factory Competition, то есть «конкурсе самодельных настольных фабрик», Лайман решил тряхнуть стариной.

Экструдер Лаймана

Условием соревнования было создание генерирующего устройства из общедоступных компонентов с общей стоимостью менее $250. Свою первую попытку Лайман с блеском провалил по одной простой причине: он не учел стоимость собственноручно изготовленных компонентов, а тем самым нарушил условия конкурса, превысив условную стоимость.

После быстрой доработки дизайна на свет явилась вторая версия экструдера Лаймана. Результат? Безоговорочная победа. Еще бы: даже с учетом затрат на электроэнергию стоимость самодельного прутка, произведенного из гранул, ниже стоимости «фирменного» продукта в разы.

А уж если использовать «подножный» материал… Кстати, о мусоре:

Filabot Reclaimer

Основным ограничением экструдеров является использование гранул для производства прутка. Ни Filabot, ни Filastruder, ни экструдер Лаймана не способны «переварить» крупные куски пластика.

Таковы особенности и ограничения дизайна.

А ведь основной потенциал домашних экструдеров именно в переработке пластиковых отходов: бутылок, упаковки и просто неудачных моделей или отходов 3D-печати – рафтов и опор.

Ручная дробилка Filabot Reclaimer

К счастью, эта проблема решается достаточно просто: разработчики Filabot уже предлагают дробилку для пластика под названием Filabot Reclaimer. Это устройство отличается исключительной экологичностью при мощности в одну человеческую силу.

Другими словами, это шредер с ручным приводом. Устройство дробит пластик в частицы размером менее 5мм, превращая пластиковые отходы в удобоперевариваемое сырье для экструдеров. Цена вопроса: $440. Да, недешево. Зато сырье бесплатное.

Разработчики указывают на возможность переработки ABS, PLA и HIPS.

В общем и целом, идея домашних устройств для производства прутка, включая переработку пластиковых отходов, достаточно нова. Конечно же, появления подобных устройств стоило ожидать – это вполне логичное развитие концепции домашней 3D-печати.

Как и с любыми новыми идеями, цены на готовые устройства великоваты, но у умельцев всегда есть возможность построить экструдер собственными руками. Благо, что чертежи всех перечисленных устройств были выложены в открытый доступ. Конечно же, экструдеры – не панацея.

Наряду с заманчивым экономическим потенциалом стоит учитывать и технологические тонкости домашнего производства. Не все виды пластика поддаются переплавке: тот же PLA проще выбросить, чем переработать.

Кроме того, самодельный пруток даст достаточно большой процент брака, а многократная переработка даже подходящего пластика неминуемо приводит к его деградации.

Тем не менее, использование свежих гранул с подмешиванием переработанного пластика может вылиться в существенную экономию расходов на печатные материалы.

Статья подготовлена для 3DToday.ru

Источник: http://3Dtoday.ru/industry/domashnee-proizvodstvo-prutka-ili-ekonomika-dolzhna-byt-ekonomnoy.html

Настройки печати ABS пластиком. Как подобрать режимы печати для АБС 3DMALL

ABS-пластик – это один из самых популярных и востребованных расходных материалов для 3Д-печати. Заманчива его цена, которая весьма доступна, а также физические характеристики.

Для работы с ABS-пластиком используются 3Д-принтеры, которые печатают по технологии FDM. Для этой цели АБС-пластик поставляется в мотках в виде нитей.

Нить заправляется в экструдер, в котором она расплавляется, наносится послойно, выстраивая модель.

Данная технология отличается простотой и понятностью, но для печати необходимо также учитывать особенности ABS-пластика, которые определяют настройки печати.

ABS-пластик: характерные особенности

Пластик ABS для 3Д-принтера обладает следующими свойствами:

  • механическая прочность;
  • стойкость к влаге;
  • инертность по отношению к кислотам и маслам;
  • лёгкость обработки;
  • эластичность;
  • высокие показатели теплоёмкости;
  • широкая цветовая палитра;
  • сравнительно низкая цена.

Технические характеристики материала приведены в таблице.

Показатель Величина
Температура стеклования 105 градусов
Плотность 1,05 г/см3
Упругость на растяжение 1627 мПа
Удлинение (относ.) 6%
Прочность на разрыв 22 мПа
Прочность на изгиб 41 мПа
Процент усадки 0,8

Однако важно понимать, что многое будет зависеть от производителя. Поэтому при работе с АБС-пластиком конкретной торговой марки необходимо руководствоваться рекомендациями производителя.

Настройки печати ABS пластиком

Для достижения наилучшего результата печати очень важно выбрать оптимальные параметры. Причём многое будет зависеть от возможностей и типа 3Д-принтера.

Выбор касается таких характеристик, как температура плавления, скорость печати, толщина слоя, температура стола (если имеется функция его подогрева).

Часто, показатели подбираются опытным путём, то есть печатается черновой вариант, и вносятся при необходимости изменения. Поэтому ниже приведены усреднённые показатели настроек:

показатель величина
Температура плавления 230-270 градусов по Цельсию
Толщина слоя На 20% меньше диаметра сопла
Температура подогрева стола 105-115 градусов по Цельсию
Коэффициент подачи пластика 0,85-0,95
Скорость печати 30-60 мм/с

Для ABS-пластика характерны проблемы с адгезией к рабочей платформе. Если она оснащена подогревом, то это будет идеальным вариантом.

Дело в том, что пластик при остывании начинает отскакивать от платформы и последующие слои накладываются неправильно, возникает деформация. Чтобы этого избежать используют подогрев и специальные составы для повышения адгезии.

Наиболее популярен раствор ABS-пластика в ацетоне, хотя этот вариант у многих вызывает опасения из-за специфического запаха и потенциального вреда для здоровья.

Опытным путём энтузиасты находят и иные варианты:

  • слой клея ПВА;
  • лак для волос;
  • клей-карандаш;
  • синий скотч;
  • пиво (даже так!).

Одним из проверенных способов является применение ПВА. При этом клеем густо намазывается платформа. Выжидается время, пока клей не высохнет до прозрачности, но передерживать тоже не стоит. После этого печатается первый слой. Делать это лучше всего на пониженной скорости с увеличенной подачей пластика. А после этого выставлять рабочие показатели.

Довольно часто приходится сталкиваться с такой проблемой, как расслоение. Это тот случай, когда слои пластика не соединяются между собой. Важно подобрать температуру и толщину слоя таким образом, чтобы слои не «плыли», но и не отсоединялись друг от друга, а надежно сплавлялись, сохраняя форму.

Таким образом, оптимальные параметры печати можно подобрать только опытным путём. И лучше всего руководствоваться рекомендациями производителя 3Д-принтера и пластика.

Источник: https://3D-m.ru/nastrojki-pechati-abs-plastikom/

Экструдер Noztek Pro для производства ABS и PLA нити

Достаточно высокая стоимость расходных материалов для 3d принтеров все еще остается серьезной проблемой, как для производителей, так и для потребителей.

Принтеры, способные превращать трехмерные чертежи в физические предметы из пластика или ряда других материалов становятся все доступнее. Готовых 3d-моделей, становиться все больше, но без доступа к действительно дешевым расходным материалам, бурного развития рынка 3d-печати, по мнению специалистов, ожидать не стоит.

Шаг на пути снижения стоимости расходных материалов сделала британская компания Noztek, представив свою последнюю разработку: экструдер для ABS / PLA нити Noztek Pro.

Как отмечают в компании, большинство выпускаемых сегодня экструдеров существую лишь в виде комплектов для сборки, и доступны только энтузиастам. В отличии от них, Noztek Pro это экструдер, готовый к работе через 15 минут после распаковки.

Все, что необходимо, это засыпать специальные гранулы и выставить на панели управления необходимые параметры экструзии.

Аппарат позволяет производить 1кг пластиковой нити за 45 минут используя гранулы для производства ABS и PLA пластмасс. В зависимости от температуры экструзии и типа используемого пластика аппарат производит до 1 м метра нити диаметром 1,75 мм с допустимым отклонением не более 0,04 мм.

Тестирование прибора проводилось именно на ABS и PLA гранулах, но это не значит, что его возможности на этом ограничиваются. По заявлениям компании некоторые клиенты с успехом используют HDPE, HIPS, UPV материалы. Кроме того экструдер способен перерабатывать другие виды пластмасс и даже сами 3d-модели.

Еще одним плюсом использования экструдера является более свободный выбор цветов нитей, экспериментируя и смешивая гранулы различных цветов можно добиться интересных цветовых решений, недоступных в продаже.

Команда инженеров Noztek непрерывно работают над улучшением скорости экструзии и повышением уровней допуска. Аппарат оснащен модернизированным мотор-редуктором и возможностью изменять скорость экструзии, именно это позволяет настраивать его для экструзии различных видов пластика.

Экструдер разработан с учетом возможности дальнейшей модернизации, это означает, что пользователи в скором времени смогут приобрести обновление для контроля всего процесса с помощью USB интерфейса.

Кроме того, компания планирует оснастить следующее поколение Noztek Pro механизмом для автоматической намотки нити на бухту.

  • Преобразует разнообразные пластиковые гранулы: (протестирован только на ABS и PLA ) в нить толщиной 1.75mm или 3мм (Обе головки в комплекте)
  • Температура экструзии: 180-220 Цельсия
  • Допуски для нити: 1.75mm (+ 0,04 / — 0,04)
  • Полностью собран и готов к работе прямо из коробки (не сборочный комплект)
  • Производит до 1 метра нити в минуту (в зависимости от температуры экструзии и типа пластика)
  • Производительность: 1 кг за 45 мин
Читайте также:  Ёмкостной датчик уровня зерна и жидкостей

Цена на экструдер Noztek Pro составляет: £595 ($992, €723)

Видео рабочего процесса Noztek Pro

Источник: http://www.3d-industry.net/novosti/materialy-news/ekstruder-noztek-pro-dlya-proizvodstva-abs-i-pla-niti.html

Кроме ABS и PLA: новые материалы для 3D печати

ABS и PLA – абсолютные лидеры продаж на рынке филаментов. Мы уже проводили детальный обзор пластиковых нитей для послойного наплавления. Представленные сотнями производителей, они выпускаются в разных цветах. Тонкие и толстые, тугоплавкие и эластичные, – полимерные чернила используются повсеместно. Но 3D печать продолжает развиваться, а значит, появляются новые материалы.

Давайте рассмотрим оригинальные и перспективные составы, за которыми, как кажется сейчас, будущее аддитивных технологий.

Алюминиевые смеси

3D оборудование для печати металлическими составами активно используется в промышленности, но настольные принтеры для работы с металлом по доступной цене на рынке не представлены. Ниша «Desktop Metal» пустует и причин для этого несколько:

  • дороговизна реализации технологии лазерного спекания;
  • быстрое и неравномерное охлаждение смеси;
  • появление в материале полостей и трещин при затвердевании.

Для изготовления металлических изделий предлагается использовать сплавы алюминия 7075 и 6061. В бытовых условиях составы непригодны для работы. Чтобы приспособить к печати недорогой, доступный материал, необходимо его предварительно покрыть частицами гидрида циркония. На выходе получатся легкие и прочные модели. Вот как с ним работают профессионалы:

Металлосодержащие филаменты

Дома можно использовать филаменты для послойного наплавления, сделанные из пластика с примесью металла. Такой материал легко плавится и может использоваться любым современным FDM-принтером.

Готовая распечатка получит металлический внешний вид и приближенный к оригиналу вес, но технические характеристики будут ближе к полимерам.

Металлосодержащее «чернило» может покрываться налетом ржавчины, но не боится коррозии.

Хорошо зарекомендовали себя филамент с эффектом бронзы Colorfabb Bronzefill:

Практичный недорогой материал Bestfilament Bronze:

Производители ежемесячно пополняют ассортимент схожих катушек.

Термостойкая керамика

Возможность печатать керамическим порошком стоит на повестке дня с момента массового производства аддитивного оборудования. Успешные попытки были, но лишь HRL Laboratories сумели сделать термостойкий материал, пригодный для изготовления прочного, аккуратного и легкого изделия. Изобретенный прекерамический полимер предназначен для работы со стереолитографическим оборудованием.

Использовать его будут не для печати посуды, а в производстве микроэлектромеханических деталей и реактивных силовых агрегатов. Распечатка выдерживает температуру свыше + 1700 Со.

Если вы хотите в домашних условиях получить деталь, внешний вид и физические характеристики которой напоминают керамику, попробуйте филамент LAYBRICK.

Процесс осуществляется на пониженных температурах, – так вид готового изделия визуально будет максимально приближен к полированному серому камню. Печать с сильно разогретым экструдером позволит придать поверхности шероховатую текстуру.

Отличный вариант для производства малых архитектурных форм в рамках ландшафтного дизайна.

3D печать стеклом

Стеклодувы наверняка занервничали, после того как узнали о проделанной инженерами Массачусетского технологического университета и Институтом Висса работе. Принтер для печати стеклом – реальное устройство, которое можно адаптировать для бытовых нужд.

Схема проста – в герметичную камеру, внутри которой поддерживается температура 1000 Со, загружают сырье – прозрачное стекло. Под воздействием температуры сырье плавится. В экструдер попадает жидкое вещество.

3D печать марсианской пылью

Илон Маск спонсирует разработку многоразовых межпланетных ракет. Ридли Скотт продолжает рассуждать на тему: «Как человеку выжить на незнакомой планете». NASA работает над принтерами для 3D печати в космосе. Экспериментальные модели уже освоили печать марсианским песком и лунной пылью. Почему бы и нет?

Аддитивная смесь состоит из веществ, которые имеются в избытке на Луне и поверхности Красной планеты: оксид железа, оксид алюминия, диоксид кремния. 90% чернила – «марсианский песок и пыль», а 10% – связующий полимер земного происхождения. Его космонавты привезут с собой. Впрочем, программа строительства жилья для космонавтов вне земной орбиты стимулирует 3D строительство на Земле.

Биобумага для 3D печати мягких тканей

Биобумага – перспективный материал, который успешно осваивается в процессе биопечати. Не об этом ли писал в своё время Айзек Азимов? Напечатать искусственный орган у себя на столе пока не получится, но в лабораторных условиях ученые хорошо справляются с поставленной задачей. В качестве чернил для 3D принтера применяются живые клетки и составы, имитирующие функцию соединительной ткани.

Для изготовления филамента используются стволовые клетки, выделенные из костного мозга донора. Они сами формируют и восстанавливают утраченные ткани – задача бионженера состоит лишь в том, чтобы активировать их регенераторные способности.

Клеточные сфероиды должны иметь подложку, которая позволит им сливаться, эффективно развиваться и создавать новые структуры. Для этого создается биобумага – полужидкий материал, который «печатают» на 3D принтере из полисахаридов и белков.

Гель создает оптимальные условия для жизни человеческих клеток.

Биобумага может иметь губкообразную форму. Например, биочернило от Wake Forest выглядит следующим образом:

Подложка со временем рассасывается, а образованные сосуды и нервы остаются.

Костная ткань

Напечатать скелет можно не только из пластика, но и из синтетических аналогов костной ткани. Готовые изделия используются в качестве протезов и штучных имплантов. Филамент делается из полигликолидов и полилактидов. Это биодеградирумые вещества, которые со временем рассасываются в организме. Конструкция используется в роли каркаса для жизнедеятельности стволовых клеток.

Бетонные смеси

3D-билдеры – так называются аппараты, печатающие бетоном. Технология напоминает послойное наплавление, с той разницей, что бетон не надо предварительно нагревать.

Принтеры имеют огромные размеры, поэтому пока неприменимы в домашних условиях. Зато построить несложные малоэтажный дом с хорошей сейсмической устойчивостью им под силу.

Мы уже писали о смесях и о технологии строительства 3D принтером.

К слову, строительные машины могут работать не только с бетонными смесями, но и штукатуркой. Материал используется в чистом виде. В «чернильнице» его разбавляют жидкостью для размачивания. В таком виде экструдер наносит вещество слой за слоем.

Материалы, которые можно использовать в дектопных 3D принтерах

Нейлон

Нейлоновые нити – эволюция стандартных пластиковых прутков. Полимер обладает великолепной адгезией, благодаря чему слои спаиваются очень прочно.

Наделен хорошей эластичностью, что делает его незаменимым в печати подвижных деталей. Обязательно попробуйте в работе, но предварительно просушите катушку.

Подходит для создания прототипов, которые будут подвергаться высоким нагрузкам на излом.

3D печать деревом

В буквальном смысле, напечатать деревянный предмет не получится. Но можно создать изделие, чья текстура, цвет и внешний вид будут напоминать натуральную древесину. Среди лидеров рынка – филамент LAYWOOD. Регулируя температуру экструдера можно менять цвет пластиковой нити. Обладает хорошей прочностью и эластичностью.

Термопластичный полиуретан

Термопластичный полиуретан (TPU) предназначен для создания прочных, устойчивых к износу материалов. Примеры использования: спорттовары, бытовой инструмент, медицинские приборы, обувь для занятий спортом, ременной привод, автомобильный детали, матрацы, защитные чехлы для смартфонов.

TPE, RUBBER и Flex

Материал для аддитивного принтера. По техническим характеристикам схож с резиной, что предопределяет возможные варианты его применения: печать пружин, ремней, пробок, гибких деталей. Альтернативный вариант – катушка FLEX.

Источник: https://make-3d.ru/articles/krome-abs-i-pla-novye-materialy-dlya-3d-pechati/

Материалы для 3D-принтера

Все виды расходников для 3д-принтеров. Внимательно читайте и оставляйте отзывы — материалы проходят тщательную проверку на качество. Такого количества разнообразных пластиков вы больше нигде не найдете. Мы держим низкие цены на качественные материалы, многие из пластиков уникальны.

• PLA или полимер молочной кислоты представляет собой термопластичный полиэфир. Он довольно прочен, однако размягчается при сравнительно низких температурах (приблизительно 60 °C), что ограничивает возможности его применения.

Так как отсутствует необходимость в подогреве платформы печати, то этот материал является оптимальным выбором для большинства 3D-принтеров. В промышленности PLA используется для производства ряда изделий, начиная от пакетиков для чая и заканчивая контейнерами для хранения пищи.

 
PLA Min-Max (°C): Экструдер 190-240; Стол 0-70.

• ABS является термопластом нефтяного происхождения. Он аморфен, так что у него нет истинной температуры плавления, вместо этого при повышении температуры материал становится всё более и более мягким. Он устойчив по отношению ко многим кислотам и алкоголю, но растворим в ацетоне. Он лёгок и плавится при более высоких температурах, а также он прочнее, чем на PLA.

На нём труднее печатать, чем на PLA, и часто он не имеет такой же качественной поверхности как PLA. В промышленности он используется для производства шлемов, спортивные каноэ и конструкторов Lego. Печатать можно только в проветриваемых помещениях, и кроме этого необходимо ответственно подходить к утилизации. 
ABS Min-Max (°C): Экструдер 200-275; Стол 100-130.

 

• SBS Прочность, пластичность и термостойкость делают из него материал, которому часто отдается предпочтение в инженерных и механических приложениях. Модуль упругости гораздо меньше, чем у ABS. То есть, напечатанные детали получаются более гибкими. Удлинение при разрыве >250%.

Нить, в отличие от ABS, не ломается, не говоря о PLA, который наиболее хрупкий из рассматриваемых материалов. SBS имеет гибкую структуру. Он не обломится и не оборвется при печати. Даже если пруток в ваш экструдер подается под углом в 90 градусов! Материал прозрачен (93% светопропускания). Окрашивание материала дает очень красивый эффект.

 
SBS Min-Max (°C): Экструдер 200-220; Стол 0-70. 

• HIPS является нефтехимическим синтетическим полимером. Полистирол часто встречается в нашей повседневной жизни в виде пенополистироловых контейнеров, например – контейнеров для йогуртов. Изделия из материала HIPS более хрупкие на излом чем из ABS/PLA/SBS, но качество печати часто оказывается лучше.

Однако, в связи с тем, что он очень легко растворяется в лимонене (одном из элементов бытовой химии), то он в основном используется для печати структурной поддержки объектов со сложной геометрией, таким образом, что бы после печати его можно было легко удалить. Для основного материала при этом хорошо подходит ABS. Печатать следует в хорошо вентилируемом помещении. Подробнее о материале HIPS.

HIPS Min-Max (°C): Экструдер 200-275; Стол 100-130

• PVA или поливиниловый спирт, представляет собой водорастворимый синтетический полимер. В промышленности он используется для различных химических целей, производства рыболовных приманок и текстильных изделий. Материал нетоксичен и поддаётся биологическому разложению.

Так как он растворим в воде, то он идеально подходит для печати вспомогательных структур в объектах со сложной геометрией, которые затем можно легко удалить в ванне с тёплой водой. Комбинируется с PLA, так как их температурные режимы и условия печати схожи. 
PVA Min-Max (°C): Экструдер 160-200; Стол 0-70.

Читайте также:  Курс arduino - прерывания, создание функций, советы

 !! При температурах более 210 °С, PVA превращается в смолу, способную полностью вывести из строя экструдер!

• POM Полиацеталь (другое название – полиформальдегид) представляет собой высокотехнологичный термопластичный синтетический полимерный материал, отличающийся высокими показателями упругости при растягивающих и изгибающих нагрузках. Материал обладает отличными антифрикционными свойствами и характеризуется высокой устойчивостью к воздействию органических растворителей. 
POM Min-Max (°C): Экструдер 250-280; Стол 100-130

• PA (NYLON, ПОЛИАМИД) Нейлон является очень распространённым синтетическим термопластичным полимером, который в последнее время стали применять в 3D-печати.

Он твёрдый, прочный и гибкий, но его трудно использовать, потому что ему часто требуется более высокая температура и, как правило, внешняя система вентиляции.

Нейлон безопасен для использования в медицинских целях и может быть окрашен для придания отпечаткам дополнительной яркости. 
PA Min-Max (°C): Экструдер 235-260; Стол 100-130

• PC или поликарбонат представляет собой очень прочный и прозрачный синтетический полимер. Он используется для изготовления ряда изделий: от стёкол кабин истребителей до кувшинов для охлаждения воды.

Он также может быть изогнут и сформирован пока находится в холодном состоянии, подобно тонколистовому металлу. Его весьма интересно использовать для 3D-печати в связи с его очень жёсткими свойствами. Печатать следует в вентилируемом помещении.

 
PC Min-Max (°C): Экструдер 270-305; Стол 100-130

• PET-G Полиэтилентерефталат, также известен как “полиэстер”, является очень распространенным полимером. Имеет высокую степень прозрачности.

Широко используется в производстве начиная от текстильных изделий и бутылок и заканчивая термостойкими космическими одеялами и парусами. ПЭТ обычно поставляется в чистом виде, однако некоторые бренды предлагают цветные глянцевые варианты.

У него высокая механическая прочность, он более химически- термостоек. 
PET-G Min-Max (°C): Экструдер 210-235; Стол 45-60

• FLEX, TPE или TPU – Полиуретаны или термопластичные эластомеры представляют собой комбинацию полимеров с термопластичными и резиновыми характеристиками, которые обеспечивают сшитую микроструктуру полимера. Как правило, FLEX является мягким и гибким материалом, иногда даже пружинистым.

В промышленности используются для производства наушников, гусениц снегоходов. В 3D-печати следует использовать там, где гибкость и прочность являются главными требованиями. Печать с некоторыми марками мягких эластомеров может вызвать затруднения, так как им требуется много тепла, в то же время некоторые марки печатаются относительно легко.

FLEX Min-Max (°C): Экструдер 210-230; Стол 0-100

• RUBBER, KAUCHUK — Резиновый, гибкий и эластичный материал. Cинтетические эластомер, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём вулканизации получают резины.

Более гибкий и тянущися чем FLEX Наиболее массовое применение каучуков — это производство резин для автомобильных, авиационных и велосипедных шин.

С помощью него вы сможете распечатать привычные модели с новыми свойствами: обувь, маски, чехлы для телефона, инженерно-технические изделия, декоративные элементы и предметы повседневного использования. 
Температура RUBBER/KAUCHUK Min-Max (°C): Экструдер 220-240; Стол 100-120

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

• ДЕРЕВО Colorfabb WoodFill. Древесные материалы обычно имеют те же характеристики печати, что и PLA. Недавно целый ряд компаний экспериментировал для целей 3D-печати с различными сочетаниями древесных волокон (как правило, в виде порошка из продуктов переработанной древесины) и термопластов.

И всё же этот метод традиционно использовался для изготовления таких вещей, как деревянные панели на автомобилях. Печать проходит в сочетании со сладким древесным запахом. Полученный в результате печати объект можно шлифовать и отделывать как настоящее изделие из дерева, именно это и делает данный материал столь популярным.

WOOD Min-Max (°C): Экструдер 170-210; Стол 0-50

• БРОНЗА Colorfabb BronzeFill материал на основе PLA/PHA, с содержанием до 80% бронзового порошка. Материал в 4 раза тяжелее PLA. Относительная плотность 4 гр/см3, и на вид как настоящий металл. Шлифовка и полировка полученного изделия заставят бронзовые частички заблестеть.
BRONZE Min-Max (°C): Экструдер 195-220; Стол 0-50

!!! При использовании композитных материалов (состоящих из двух или более компонентов) — Рекомендуемый диаметр сопла не менее 0.4 мм. Чем меньше сопло — тем выше шанс забитого сопла.
 

Источник: https://rusabs.ru/collection/filament

Тестируем 3D-печать российским ABS-пластиком от PrintProduct

После печати пластиком от RGT, нам захотелось попробовать, что могут предложить другие российские производители.

Печать на принтере SibRap. Слой 0.05 мм. ABS-пластик RGT.

Оказалось, что у нового российского производителя PrintProduct есть много разных, даже необычных, видов пластика.

3D принтер SibRap с образцами печати.

Мы заказали у них тестовые образцы и провели «обзор механических свойств экзотических видов пластиков для 3D печати»

После этого нами была заказана катушка ABS-пластика для печати.

Обзор ABS M7

Как сообщает производитель, они разработали 8 марок ABS-пластика!!!
Различить пластики можно по маркировке буквой M – от 1 до 8 соответственно.
Вот что это означает:
М1 – высокая степень текучести, легко поддаётся обработке, имеет характерный запах при печати.

М2 – прочность выше М1, хорошо поддаётся обработке, не имеет характерного запаха.
М3 – сверхвысокая прочность, низкая степень текучести, сложнее поддаётся обработке, не имеет характерного запаха.

М4 – сверхвысокая прочность, низкая степень текучести, лучше поддаётся обработке, чем М3, возможен характерный запах при печати
M5 – более прочный по сравнению с м-7, с высоким температурным диапазоном печати
М7 – отличный пластик, со средними показателями, подойдёт как для новичка, так и для опытного пользователя. Хорошо подойдёт для печати 3D ручкой.

М8а – сверхвысокая прочность, низкая степень текучести, без термоусадки.

Нам пришла катушка ABS M7 желтого цвета, вес 750 грамм, заявленный диаметр филамента 1.75мм.

Картонная коробка с катушкой пластика запечатана в пленку. Катушка запечатана в вакуумный пакет, внутри есть пакетик с силикагелем, что должно минимизировать впитывание пластиком влаги при хранении и положительно сказаться на качестве печати.

Сама пластиковая нить имеет матовую поверхность, на которой видны микроуглубления, что не очень радует. Это может не лучшим образом сказаться на печати. Образцы пластика других производителей — китайский СТС и RGT имеют гладкую поверхность.
 

Диаметр филамента

Диаметр нити был измерен 3 раза через промежутки в 1 м. Измерения проводились цифровым штангенциркулем. Результат отличный — 1.66 — 1.67 мм. По нашему опыту, именно постоянный диаметр нити может обеспечить достойную печать. Если диаметр будет гулять, то на тонком слое 0.1 — 0.05 мм это выразится в неровной стенке у изделия.

Тест филамента на ломкость

RGT сломался почти сразу — на 2-м перегибе, что странно. Скорее всего, это произошло из-за того, что у нас он долго хранился без упаковки и впитал много влаги.

ABS M7 PrintProduct сломался на 4-м перегибе. Хороший результат

Китайский СТС сломался только на 6-м перегибе. Отличный результат.

Температура печати

Для ABS M7 PrintProduct производитель заявил температуру печати в 200 — 235. При этом на температуре 200 пластик давится довольно туго. На 235 пластик давится довольно легко и все мелкие объекты мы бы рекомендовали начинать печатать именно с этой минимальной температуры.

Крупные же детали рекомендуем печатать на большой скорости при температуре до 250 — пластик давится очень легко и не пузырится.

Калибровка пластика

У разных производителей пластика диаметр филамента в катушках разного цвета немного отличается – от 1.6 мм до 1.78 при стандарте 1.75 мм. Если просто менять пластик, не производя его калибровку, то можно получить не качественный результат печати.

Если просто измерять диаметр пластика и вносить значение в слайсер (Cura), то готовый Gcode можно будет распечатывать только этим конкретным пластиком. Разными пластиками с разными диаметрами этот конкретный Gcode уже не получится качественно распечатать. Именно поэтому производители принтеров рекомендуют использовать только их пластик.

Их слайсеры уже настроены на конкретный диаметр филамента. Если использовать другой пластик, то возможны проблемы с результатом печати.

Для качественной печати любыми пластиками на наших 3D-принтерах используется следующий подход.

 

Калибровка прутка новых катушек пластика начинается с того, что нужно отмерить 40 мм прутка сверху от экструдера и поставить отметку канцелярским ножом.
Далее из Repetier-Host нужно командой выдавить 20 мм прутка, затем измерить то его количество что осталось сверху, это будет L.

Далее в Repetier-Host в верхнем меню конфигурации выбираем “Конфигурация EEPROM”, берем крайнюю справа в верхнем ряду цифру Е и рассчитываем новый коэффициент по формуле: Е новый = Е * 20 / (40 – L)
Заменяем старый коэффициент Е на “Е новый” в EEPROM, сохраняем настройки.

Делаем аварийную остановку, затем можно приступать к печати новым прутком.

Печать

Квадрат
Слой 0.2, сопло 0.5, 250, стол 100, скорость печати 40 мм/сек. Без обдува.
Размер 50мм * 50мм * 20мм

Стенка ровная. Очень плотное прилипание пластика к 3D-лаку
 

Нижние слои на просвет

В сравнении с дешевым пластиком (коричневый), видны ровные стенки, нет расплавленного угла в месте перехода сопла на новый слой.

Ваза
Слой 0.2, сопло 0.5, 250, стол 100, скорость печати 40 мм/сек. Режим печати — спиральный. С обдувом.
Размер Ф40мм * 50мм

Отличный результат

Лампа

Слой 0.2, сопло 0.5, 240, стол 100, скорость печати 150 мм/сек внутри и 50 мм/сек на периметрах. C откатом 1 мм. С обдувом. Печать без поддержки.
Размер Ф53мм * 96мм

Откат в 1мм оказался недостаточным — в отверстиях видны излишки пластика. Нужно делать откат больше, либо точнее настроить расстояние его срабатывания.

Местами видны мелкие капли пластика из-за особенностей слайсинга в программе Cura. Другой слайсер — KISSlicer делает свою работу лучше в аналогичной ситуации.
Следующая модель подготовлена к печати в этом слайсере.

Трубка
Слой 0.2, сопло 0.5, 240, стол 100, скорость 170 мм/сек внутри и 80 мм/сек на периметрах. Обдув на верхней части.
Размер Ф40мм * 68мм
Слайсер — KISSlicer

Из-за слишком высокой скорости печати на верхней части без обдува пластик не успевал застынуть. После включения обдува печать снова стала качественной на высокой скорости.

Отличный результат.

Сапог
3D-принтер SibRap может печатать очень тонким слоем 0.05 мм. Однако, для такой точной печати необходим очень качественный пластик. Иначе, слои будут ложиться не ровно, портя внешний вид изделия.

Для печати слоем 0.05 мм мы использовали более точное сопло диаметром 0.3 мм и снизили температуру до 235из-за малого размера изделия.

Слой 0.05, сопло 0.3, 235, стол 100, скорость 30 мм/сек внутри и 30 мм/сек на периметрах. С обдувом.
Размер 26.8мм *12.5мм * 27.4мм
Слайсер — KISSliser

 

Как уже отмечалось в начале статьи, пластик RGT хорошо справился с печатью тонким слоем.
Теперь мы убедились, что пPrintProduct3D-принтер SibRap
Кроме того, без проблем возможна качественная печать на высоких скоростях.

PrintProduct

Источник: http://faberant.ru/news/Testiruem-3D-pechat-rossijskim-ABS-plastikom-ot-PrintProduct

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector