Filament PVB: wszystko, co musisz o nim wiedzieć

Filament PVB: wszystko, co musisz o nim wiedzieć

Poliwinylobutyral (PVB), to specjalny filament do druku 3D, który można wygładzać warstwowo. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się wszystkiego o filamencie PVB!

PVB – co to jest?

PVB to materiał powszechnie stosowany jako folia międzywarstwowa w szybach samochodowych
PVB, to materiał powszechnie stosowany jako folia międzywarstwowa w szybach samochodowych (Źródło: Huatesheng PVB )

Jeśli jesteś fanem Prusa Research i wszystkich ich najnowszych przedsięwzięć związanych z drukowaniem 3D, być może słyszałeś o ich ostatnim filamencie: PVB PrusamentPoliwinylobutyral lub PVB jest termoplastycznym polimerem powszechnie stosowanym w częściach samochodowych, takich jak warstwa pośrednia między dwiema taflami szkła na szybach samochodowych.

PVB z pewnością nie jest jednym z najpopularniejszych materiałów wykorzystywanych w technologii FDM, jednak posiada on unikalny zestaw cech, które sprawiają, że nadaje się do wykorzystania jako filament do druku 3D.

W tym artykule przyjrzymy się cechom filamentu PVB, porównując go z innymi materiałami, aby odkryć jego wady i zalety. Omówimy również to, jak się z niego drukuje oraz co myśli o nim społeczność użytkowników drukarek 3D.

Drukowalność

PVB wymaga dość niskich temperatur drukowania
PVB wymaga dość niskich temperatur drukowania (źródło: josefprusa via Twitter)

Przy wyborze filamentu do druku 3D, zwracamy między innymi uwagę na to, jak łatwo możemy z niego drukować nasze modele. Aby dokładniej zbadać filament PVB, przyjrzyjmy się ,,drukowalności” tego materiału i kilku właściwościom, które się z nim wiążą.

Temperatura

Po pierwsze, jednym z najważniejszych aspektów jest temperatura niezbędna do jego wydrukowania. PVB można drukować w dość niskich temperaturach, najbardziej zbliżonych do tych stosowanych dla PLA i PETG. Zwykle filament PVB wymaga temperatury dyszy i platformy odpowiednio około 215 °C i 75 °C.

Według Prusa Research, temperatura topnienia PVB jest porównywalna do PLA, a wymagania dotyczące niższej temperatury, ułatwiają drukowanie części z większą ilością szczegółów. Jest to najprawdopodobniej spowodowane odkształceniami cieplnymi, związanymi z drukowaniem w wyższych temperaturach.

Jak już wspomnieliśmy, PVB wymaga również stosunkowo niskiej temperatury platformy wynoszącej 75 °C, w porównaniu z typową 100-110 °C potrzebną dla ABS. (Temperatura platformy materiałów drukarskich, jest zwykle zbliżona do temperatury zeszklenia, która jest temperaturą, w której zaczynają się topić.) Dlatego PVB nie nadaje się dobrze do elementów zewnętrznych, które będą wystawione na słońce, ponieważ nie jest zbyt odporny na ciepło. Zgodnie z arkuszem danych technicznych Prusa Research, PVB ma temperaturę ugięcia pod wpływem ciepła wynoszącą tylko 60 °C.

Inne czynniki

Ponieważ PVB jest materiałem higroskopijnym, zalecamy wysuszenie go przed drukowaniem
PVB jest higroskopijny, więc wysusz go przed drukowaniem (Źródło: Thomas Sanladerer via YouTube )

PVB nie wymaga żadnego konkretnego sprzętu (ani obudowy, ani ekstrudera typu direct ), aby móc dobrze z niego drukować.

PVB, podobnie jak PETG, może być uważany za materiał higroskopijny, ponieważ ma tendencję do pochłaniania dużej ilości wilgoci z powietrza, pogarszając wydajność tworzywa sztucznego. Aby rozwiązać ten problem, zalecamy wysuszenie filamentu PVB przed drukowaniem i użycie suchego pudełka do jego przechowywania. Możesz przeczytać krótki poradnik na temat suszenia filamentów, a także artykuł o tym, jak prawidłowo przechowywać materiały do drukowania 3D.

PVB należy zdecydowanie do droższych materiałów, ze swoją ceną 50 USD za 1 kg szpulę. To około dwukrotnie więcej, niż koszt materiałów takich jak PLA i ABS, ale różne właściwości mogą być tego warte, w zależności od tego, co chcesz wydrukować.

Wygląd

PVB to naturalnie przezroczysty materiał
PVB to naturalnie przezroczysty materiał (źródło: Polymaker )

Chociaż PVB może nie być tak szeroko stosowane w druku 3D i innych dziedzinach, jak inne tworzywa sztuczne, takie jak ABS i PET, nadal ma wiele zalet. Wiele mocnych stron PVB jest ukierunkowanych na aspekty wizualne materiału, co czyni go ogólnie doskonałym filamentem do tworzenia elementów ekspozycyjnych.

PVB jest samoistnie przezroczysty, co sprawia, że doskonale nadaje się do tworzenia obiektów, przez które musi przejść światło, takich jak np. abażury. Chociaż PVB jest naturalnie bardzo przezroczystym materiałem, części wydrukowane w 3D z PVB nie będą jednak tak przejrzyste jak szkło. Dzieje się tak, chociażby ze względu na struktury wypełnienia oraz wiele ścian – które utrudniają klarowność obiektu. Ponadto filament PVB nie jest w 100% tworzywem PVB, więc nie można oczekiwać takich samych poziomów przezroczystości. Aby części były wyraźniejsze, możesz spróbować zmniejszyć gęstość wypełnienia i ustawić większą wysokość warstwy.

Oprócz tego, że jest naturalnie przezroczysty, PVB jest również rozpuszczalny w niektórych chemikaliach, w szczególności w alkoholu izopropylowym (IPA). Oznacza to, że możesz przetwarzać części wydrukowane z PVB za pomocą IPA lub innych chemikaliów, aby zmiękczyć zewnętrzną warstwę części, tak jak w przypadku parowania w acetonie wydruków z ABS-u. Jego chemiczna rozpuszczalność zapewnia dwie główne korzyści dla materiału PVB: wiązanie i wygładzanie.

Wydruki PVB można wygładzić warstwami za pomocą IPA
Wydruki PVB można wygładzić za pomocą IPA (źródło: M3D via YouTube )

Pierwszą korzyścią jest łączenie wielu części PVB, ponieważ po zmiękczeniu dwóch końców części PVB można je łatwo połączyć. Ta zdolność sprawia, że ​​PVB jest doskonałym materiałem do tworzenia wieloczęściowych struktur. PVB, podobnie jak PETG, jest również naturalnie bardzo ,,przyczepnym” materiałem, więc przyklejenie go do innych powierzchni powinno być łatwe.

Kolejną zaletą jest wygładzanie warstw. Możesz uzyskać gładkie i błyszczące obiekty, które wyglądają mniej jak wydrukowane w 3D, a bardziej jak kupione w sklepie, idealne do tworzenia przedmiotów wystawowych, takich jak biżuteriawazony, czy też elementy kostiumów. W przypadku folii PVB wygładzanie warstw może również zwiększyć przezroczystość wydruku, co widać w przewodniku wideo jednego z producentów po tym procesie.

Użycie rozpuszczalnika to tylko jeden ze sposobów obróbki końcowej wydruków PVB; możesz również szlifować części. Jednak według Prusa, musisz szlifować je na mokro – jeśli nie masz IPA. Szlifowanie na mokro polega na zanurzeniu kawałka papieru ściernego w wodzie przed jego użyciem, co sprawia, że ​​proces szlifowania jest bardziej brudny i dłuższy niż szlifowanie na sucho.

 

Właściwości mechaniczne

PVB ma słabą przyczepność warstwa do warstwy, co oznacza, że ​​części mogą łatwiej pękać
PVB ma słabą przyczepność między warstwami, co oznacza, że ​​części mogą łatwiej pękać (źródło: mmmatt3120 przez Reddit )

Chociaż rozpuszczalność sprawia, że ​​jest (dosłownie) atrakcyjnym materiałem, PVB ma również umiarkowaną wytrzymałość mechaniczną w porównaniu z innymi filamentami do drukowania 3D, takimi jak PLA, PETG i ABS. PVB jest uważany za umiarkowanie mocny jako tworzywo termoplastyczne, ale jest dość słaby w porównaniu z materiałami takimi jak stal i PVC.

Mimo to PVB jest nadal świetnym materiałem do druku 3D i oferuje kilka mechanicznych zalet w porównaniu z innymi filamentami. Zgodnie z arkuszem porównawczym materiałów Prusa Research, PVB ma wyższą (lepszą) wytrzymałość na rozciąganie niż ABS i PETG, co oznacza, że ​​może wytrzymać większe obciążenie fizyczne przed pęknięciem. PVB ma również większą odporność na uderzenia niż PLA i ABS, a nawet jest nieco elastyczny, chociaż nie jest tak elastyczny, jak typowo elastyczne materiały, takie jak TPU lub TPE.

Chociaż niska temperatura topnienia PVB czyni go łatwiejszym do drukowania, przyczynia się również do gorszych właściwości mechanicznych. Niska temperatura topnienia powoduje, że PVB ma słabą przyczepność międzywarstwową, co może oznaczać, że wydruki będą bardziej kruche i łatwiejsze do złamania.

Za i przeciw

Możesz łatwo pomalować części wydrukowane na włóknie PVB
Możesz łatwo pomalować części wydrukowane z filamentu PVB (źródło: mattsimis via Reddit )

Poniżej sporządziliśmy listę zalet i wad filamentu PVB:

Plusy

  • Niskie wypaczenie
  • Dość łatwy do drukowania
  • Doskonały do ​​drukowania obiektów ekspozycyjnych
  • Możliwe wygładzenie warstw alkoholem izopropylowym
  • Umiarkowanie wytrzymały
  • Łatwy do klejenia, także do innych tworzyw
  • Łatwy do malowania

Minusy

  • Dość wysoka cena 
  • Higroskopijny (pochłania wodę)
  • Słaba przyczepność międzywarstwowa 
  • Niska temperatura zeszklenia

Wyniki i opinie użytkowników drukarek 3D

Filament PVB jest zdolny do niesamowitych wydruków
Wydruk z filamentu PVB (Źródło: innosek3d via Reddit )

Ogólnie rzecz biorąc, PVB wydaje się być świetnym materiałem o wielu zaletach, zastosowaniach i możliwościach, ważne jest jednak, aby poszukać również recenzji materiału, wystawionych przez społeczność użytkowników drukarek 3D. W tym przypadku, patrząc na filament PVB różnych marek, większość użytkowników wydaje się preferować filament Prusament PVB i Polymaker PolySmooth PVB .

Na początek, w oparciu o zdjęcia z forów internetowych, takich jak to pokazane powyżej, PVB jest w stanie zapewnić doskonałe wydruki, zwłaszcza po przetworzeniu. Upewnij się, że nie używasz zbyt dużej ilości IPA (lub innego rozpuszczalnika), ponieważ jeden użytkownik stwierdził, że nadmiar może prowadzić do uszkodzenia wydruków.

Inni użytkownicy zalecają używanie większego rozmiaru dyszy. Jeden z nich użył dyszy 0,8 mm do wydrukowania wazonu, który następnie wygładził warstwą izopropanolu, co dało efekt bardzo błyszczącego wydruku. Inny użytkownik, także pochwalił się równie świetnym wazonem wydrukowanym z użyciem dyszy 0,8 mm i warstwą o wysokości 0,4 mm.

Wreszcie, po wydrukowaniu elementy z PVB można pomalować. Polymaker wspomniał, że można używać farb wodnych i samochodowych do malowania wydruków wykonanych z ich filamentu PVB. Jeden z użytkowników odkrył nawet, że używanie markerów permanentnych świetnie sprawdza się w przypadku wydruków wykonanych z PVB. Wspomniał również, że marker nie powinien ,,zaciekać do wydruku”, nawet jeśli wygładziłeś go warstwą IPA.

Główne źródło zdjęcia: Blog PrusaPrinters

 Licencja: Tekst „”PVB Filament: All You Need to Know”” autorstwa All3DP jest objęty licencją Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Źródło: All3DP